1.Máquinas
simples
1.1Palancas
La
palanca es una máquina simple que transmite la fuerza que se aplica
en un punto a otro en el que se obtiene una fuerza mayor.
Dentro
de una palanca podemos distinguir, los siguientes elementos:
- F: Fuerza que “que yo hago”(también se llama potencia)
- R: Peso que quiero levantar( también se llama resistencia)
- Br: Distancia o brazo entre R y el punto de apoyo
- Bf: Brazo o distancia entre E y el punto de apoyo.
Tipos
de palancas
- 1º género: En las palancas de primer género el punto de apoyo el punto de apoyo está entre el peso y el lugar de aplicación de la fuerza.
- 2º género: el las palancas de segundo género el peso se encuentra entre el apoyo y el lugar en el que hacemos la fuerza.
- 3º género: En las palancas de tercer género la fuerza se aplica entre el punto de apoyo y el peso.
Palancas
En
todos las palancas, es decir, de primer, segundo o tercer género se
cumple la ley de la palanca:
La
Fuerza por su brazo es igual a la resistencia por el suyo.
F. Bf
= R. Br
1.2
Poleas
Además
de la palanca, existen otras máquinas simples que nos pueden ayudar
a levantar un peso sin demasiado esfuerzo. Una de ellas es la polea.
- La polea simple está formada por una rueda acanalada por la que se hace pasar una cuerda. De un extremo de la cuerda se sujeta la carga, y del otro se tira. Este mecanismo nos ahorra esfuerzo porque nuestro peso nos ayuda a tirar.
- El polipasto es un conjunto formado por una polea móvil y una polea fija al techo. Con este sistema nos ahorramos la mitad de esfuerzo que con la polea simple. A cambio recogemos el doble de cuerda.
La
polea es una máquina simple que nos puede ayudar a subir pesos
ahorrando esfuerzo. Cunado un sistema está formado por poleas fijas
y móviles, se llama polipasto.
2.
Mecanismo de transmisión circular
Todas
la máquinas tiene mecanismos como palancas, poleas, engranajes, etc.
Estos mecanismos transmiten el impulso que proviene del motor y
pueden cambiar la velocidad o el tipo de movimiento respecto al
motor.
En las
poleas de transmisión se cumple la siguiente expresión:
La
velocidad de la primera rueda por su diámetro es igual a la
velocidad de la segunda rueda por el suyo. N1. D1=
N2 . D2
Relación
de transmisión
La
relación de transmisión(i) es el cociente entre la velocidad de
rotación de la rueda conducida y la velocidad de rotación de la
rueda conductora.
i=nconducida:nconductora=
n2: n1
2.1
Poleas de transmisión
Mediante
un par de poleas y una correa podemos transmitir un movimiento
circular entre dos ejes separados. Así funcionan las poleas de
transmisión.
Distintos
montajes de poleas de transmisión:
- Con la correa en posición normal ambos discos giran en el mismo sentido.
- Con la correa cruzada se cambia el sentido de giro de los ejes
- Las poleas de transmisión también pueden transmitir movimiento entre ejes no paralelos.
Las
poleas de transmisión son mecanismos que transmiten un movimiento
circular entre ejes separados. El sentido de giro de las poleas se
pueden cambiar según la disposición de la correa.
2.2
Engranajes
Los
engranajes son piezas dentadas que transmiten el movimiento circular
entre ejes cercanos mediante el empuje que ejercen los dientes de
unos piezas sobre otros.
- Un tren de engranajes cilíndricos transmite el movimiento entre ejes paralelos. Los dos primeros engranajes giran en sentido contrario. El tercer engranaje vuelve al sentido de giro inicial.
- El engranaje cónico transmite el movimiento entre ejes perpendiculares. Están compuestos por piezas cuyos dientes están recortados sobre un cono.
- El piñón corona, este sistema transmite el movimiento entre ejes perpendiculares.
Expresión
de los engranajes
Dado
los siguientes engranajes como es se cumple la siguiente expresión:
N1.Z1=
N2. Z2
La
velocidad del primer engranaje por su número de dientes es igual a
la velocidad del segundo engranajes por sus dientes.
2.3
Tornillo sin fin y ruedas dentadas
Existen
más mecanismos con los que poder y transmitir movimiento circular.
Dos de ellos son el tornillo sin fin y las ruedas dentadas y cadena.
Tornillo
sin fin
Transmite un
movimiento circular entre dos ejes perpendiculares. El tornillo se
monta sobre un eje, de forma que engrana con una rueda que
girará en un eje perpendicular al del tornillo. La transmisión solo
funciona cuando el tornillo hace girar la rueda dentada, pero nunca
al revés.
Ruedas dentadas y cadena
La transmisión por ruedas dentadas y
cadena de eslabones combina la función de las poleas (ejes
distantes) con la ventaja de los engranajes (ausencia de
resbalamiento). Los eslabones están constituidos por pequeñas
placas y rodillos unidos por pasadores.
- El tornillo sin fin transmite un movimiento circular de poca velocidad entre ejes perpendiculares.
- El sistema de ruedas dentadas y cadena transmite el movimiento circular entre partes separadas, pero evitando el resbalamiento.
- Mecanismos que convierten un movimiento circular en uno lineal
Los mecanismos que hemos visto hasta
ahora transmiten un movimiento circular, pero ¿y si nos interesara
convertir un movimiento circular en un movimiento lineal, o
viceversa?
- Tornillo: Para levantar un coche cuando se necesita cambiar una rueda, se utiliza un”gato”. Al girar la manivela, el tornillo acerca sus tuercas y el coche se eleva. Este mecanismo se utiliza también en el trípode de las máquinas fotográficas , en el compás y en algunas herramientas.
- Piñón cremallera: En el sistema piñón cremallera una rueda con dientes(piñón) engrana con una barra dentada(cremallera). Este mecanismo es reversible: el piñón puede mover la cremallera o ser la cremallera la que provoque el giro del piñón.
- Leva: La leva tiene forma de una rueda con un resalte. Cuando gira el resalte empuja una pieza llamada seguidor que se mueve en línea hacia arriba y hacia abajo. Durante el tramo sin resalte, el seguidos se para.
3.1 Mecanismos
que convierten un giro en un movimiento rectilíneo de vaivén
Otro
mecanismo que que cambia el tipo de movimiento es el sistema
de biela-manivela.
El mecanismo del biela-manivela transforma el de la manivela en un
movimiento rectilíneo de vaivén. Pero también puede funcionar a la
inversa, es decir, el movimiento de vaivén del émbolo puede
provocar el giro de la manivela. Este sistema se utiliza en los
motores, en las máquinas de coser y se empleaba en los antiguos
trenes.
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