1.Clasificacion de Mecanismos en Funcion Das Transformacións de Movemento Que Producen

8/18/2019 1.Clasificacion de Mecanismos en Funcion Das Transformacións de Movemento Que Producen

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UF0447: SOLUCIONS CONSTRUTIVAS APLICADAS AO DESEÑO DE PRODUCTOS MECANICOS.

1. MECANISMOS EMPREGADOS EN MAQUINAS E A SUA UTILIZACIÓN NO DESEÑO DE PRODUCTOSMECÁNICOS:

1.1 CLASIFICACION DE MECANISMOS EN FUNCION DAS TRANSFORMACIÓNS DE MOVEMENTO QUE

PRODUCEN.

INTRODUCCION:

MAQUINAS SIMPLES Y MAQUINAS COMPUESTAS.

MAQUINAS SIMPLES:

Solo tienen un punto de apoyo,

Las cuatro mas importantes son: la palanca, la polea, el torno y el planoinclinado

MÁQUINA COMPUESTA:

Es una combinación de mecanismos;

Un mecanismo es: una combinación de operadores cuya función es producir, transformar ocontrolar un movimiento

Los mecanismos se construyen encadenando varios operadores mecánicos entre si, de talforma que la salida de uno se convierte en la entrada del siguiente

EJEMPLO:

Taladro de sobremesa: se emplean varios mecanismos

Analicemos dos de ellos directamente relacionados con los movimientos de la broca:

(giro y avance):

El primer mecanismo es el encargado de llevar el movimiento giratorio desde el eje conductor alconducido (desde el motor al eje que hace girar la broca). Para construirlo se han empleado diez

poleas de diferentes diámetros, dos ejes y una correa, formando la denominada caja develocidades

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_compuesta.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_operadores.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_operadores.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_operadores.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_polea.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacorrea.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_cajavelocidades.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_cajavelocidades.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_cajavelocidades.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_cajavelocidades.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacorrea.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_polea.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_operadores.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_compuesta.htm


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Con este sistema se modifican las condiciones de velocidad del eje del motor adaptándolasa las que necesita la broca

Mecanismos para la transformación de movimientos

Para diseñar mecanismos para nuestros proyectos de tecnología necesitamos conocer el

movimiento que tenemos (movimiento de entrada) y el que queremos (movimiento de salida), paradespués elegir la combinación de operadores (mecanismo) más adecuada

CLASIFICACIÓN:

En el cuadro siguiente se ofrece una clasificación útil para abordar los proyectos deTecnología.

El segundo mecanismo es el encargado dedesplazar la broca longitudinalmente(hacia arriba o hacia abajo).

consiste en un eje de avance queaccionado por una palanca de control hacegirar un piñón que a su vez engrana con

una cremallera

se desplaza hacia arriba o hacia abajosegún el sentido de giro del piñón(mecanismo cremallera-piñón).

este sistema transforma un movimientocircular en el extremo de la palanca decontrol en uno longitudinal de la broca


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Movimiento Entrada Movimiento Salida Mecanismo que podemos emplear

Giratorio

Giratorio

Ruedas de fricción

Transmisión por correa (Polea-correa)

Transmisión por cadena (Cadena-piñón)

Rueda dentada-Linterna

Engranajes

Sinfín-piñón

OscilanteLeva-palanca

Excéntrica-biela-palanca

Lineal alternativo

Cigüeñal-biela

Excéntrica-biela-émbolo (biela-manivela)

Leva-émbolo

Lineal continuo

Cremallera-piñón

Tornillo-tuerca

Torno-cuerda


OscilanteGiratorio Excéntrica-biela-palanca

OscilanteLineal alternativo

Sistema de palancas


Lineal continuo

Giratorio Cremallera-Piñón o Cadena-Piñón

Aparejos de poleas

Rueda

Torno


Lineal alternativo

Giratorio alternativo Cremallera-piñón

Giratorio continuo Biela-manivela (excéntrica-biela; cigüeñal-biela)

Lineal alternativo Sistema de palancas

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_friccion.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_friccion.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ruedentada-linterna.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ruedentada-linterna.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_eng_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_sinfin-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#circularhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_levas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_excent-biela-palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_excent-biela-palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ciguenal-biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-maniv-embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_levas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_tornillo-tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_torno.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#circularhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_excent-biela-palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_excent-biela-palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#circularhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_sistemapalancas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleafija.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_transporte.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_torno.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-maniv-embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ciguenal-biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_sistemapalancas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_sistemapalancas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ciguenal-biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-maniv-embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_torno.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_transporte.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleafija.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_sistemapalancas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#circularhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_excent-biela-palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#circularhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_torno.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_tornillo-tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_levas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-maniv-embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-maniv-embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ciguenal-biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_excent-biela-palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_levas.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#circularhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_sinfin-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_eng_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ruedentada-linterna.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_friccion.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratorio


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OTROS MECANISMOS:

Además de los anteriores, necesitaremos hacer uso de otros mecanismos que no se dedican

a transformar movimientos, sino más bien a controlarlos o facilitarlos.

los más útiles son:

Mecanismo/operador Utilidad práctica

Cable o cuerda Transmitir fuerzas entre dos puntos variando la dirección de estas

Cuña Evita el movimiento de objetos rodantes. Multiplica la fuerza.

Gatillo Permite liberar una energía fácilmente.

Palanca Permite mover masas más fácilmente.

Polea fija de cable Reduce el rozamiento en los cambios de dirección de una cuerda.

Polipasto Permite mover masas más fácilmente.

Rampa Guía el desplazamiento de objetos rodantes

Tren de rodadura Facilita el desplazamiento de objetos sobre una superficie.

Trinquete Evita que un eje gire en un sentido no deseado.

TIPOS DE MOVIMIENTOS

En las máquinas se emplean 2 tipos básicos de movimientos, obteniéndose el restomediante una combinación de ellos:

Movimiento giratorio:

Cuando el operador no sigue ninguna trayectoria (no se traslada), sino que gira sobresu eje.

Movimiento lineal:

El operador se traslada siguiendo la trayectoria de una línea recta (la denominación

correcta sería rectilíneo)

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cuna.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cuna.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_gatillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_gatillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleafija.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_polipasto.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_polipasto.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_rampa.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_transporte.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_transporte.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_rampa.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_polipasto.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleafija.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_gatillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cuna.htm


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Estos dos movimientos se pueden encontrar, a su vez, de dos formas:

FORMA DESCRIPCION MOVIMIENTO

Continuo, Si el movimiento se realiza siempre en la mismadirección y sentido

Giratorio

Lineal

Alternativo Cuando el operador está dotado de unmovimiento de vaivén, es decir, mantiene ladirección pero va alternando el sentido

Giratorio

Lineal

Si analizamos la mayoría de las máquinas, podremos ver que todas tienen en común elhecho de que transforman un determinado tipo de energía:

Eólica,

Hidráulica,

Eléctrica, Química

La transforma en energía de tipo mecánico que aparece en forma de movimiento giratoriocontinuo en un eje.

Ejemplos:

molinos de viento (empleados para moler cereales o elevar agua de los pozos).

norias movidas por agua (usadas en molinos, batanes, martillos pilones...).

motores eléctricos (empleados en electrodomésticos, juguetes, maquinasherramientas...).

motores de combustión interna (usados en automóviles, motocicletas, barcos...).

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#lineal


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Por otra parte; movimiento giratorio alternativo

Si nos fijamos en:

Torno de arco

Exprimidores de cítricos

El mecanismo del péndulo de un reloj

El eje del balancín de un parque infantil

Podemos observar que los ejes sobre los que giran están dotados de un movimiento

giratorio de vaivén; el eje gira alternativamente en los dos sentidos, es el denominado movimientogiratorio alternativo.

Movimiento giratorio y movimiento circular:

Movimiento giratorio: nos referimos al movimiento del eje

Movimiento circular: nos referirnos a cuerpos que giran solidarios con el eje describiendosus extremos una circunferencia

Las aspas del molino y el péndulo del reloj; son los que transmiten el movimiento giratorio alos ejes a los que están unidos.

Los extremos de las aspas del molino describen una circunferencia

El péndulo del reloj traza un arco de circunferencia

Se dice entonces que las aspas llevan un movimiento circular y el péndulo uno oscilante (o pendular , o circular alternativo).

El movimiento circular (sea continuo o alternativo) aparece siempre que combinemos un ejede giro con una palanca.

El movimiento giratorio (rotativo o rotatorio) es el más corriente de los que puedenencontrarse en las máquinas y casi el único generado en los motores.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htm


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Movimiento lineal:

Analizando el funcionamiento de una cinta transportadora todo objeto que se coloque sobre

ella adquiere un movimiento lineal en un sentido determinado, lo mismo sucede si nos colocamosen un peldaño de una escalera mecánica.

Este es el denominado movimiento lineal continuo.

Ejemplos:

Este mismo tipo de movimiento lo encontramos también en:

Lijadoras de banda

Sierras de cinta.

Si estudiar el movimiento de la aguja de una máquina de coser podemos ver que esta sube ybaja siguiendo también un movimiento lineal, pero a diferencia del anterior, este es de vaivén.

Lo mismo sucede con las perforadoras que se emplean para abrir las calles.

Las bombas de hinchar balones.

El émbolo de las máquinas de vapor .

A ese movimiento de vaivén que sigue un trazado rectilíneo se le denomina movimientolineal alternativo

MOVIMIENTO DE ENTRADA GIRATORIO/MOVIMIENTO DE SALIDA GIRATORIO

Ruedas de fricción:

Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos o perpendiculares,modificando las características de velocidad y/o sentido de giro.

Sus aplicaciones prácticas son muy limitadas debido a que no puede transmitir grandesesfuerzos entre los ejes, pues todo su funcionamiento se basa en la fricción que se produce entre

las dos ruedas:


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Lo podemos encontrar en:

Dinamos de la bicicletas

Sistemas de transmisión demovimiento a norias

Balancines

Tocadiscos...

Descripción:

Este sistema consiste en dos ruedas solidarias con sus ejes, cuyos perímetros se encuentranen contacto directo. El movimiento se transmite de una rueda a otra mediante fricción (rozamiento).

Desde el punto de vista técnico tenemos que considerar, como mínimo, 4 operadores:

Eje conductor : que tiene el giro que queremos transmitir. Normalmente estará unido aun motor.

Rueda conductora: solidaria con el eje conductor, recoge el giro de este y lo transmitepor fricción (rozamiento) a la rueda conducida

Rueda conducida: recoge el giro de la rueda conductora mediante fricción entre ambas.

Eje conducido: recibe el giro de la rueda conducida y lo transmite al receptor.


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Caracteristicas:

Desde el punto de vista tecnológico tenemos que considerar cuatro elementos:

Que están ligados mediante la siguiente relación matemática:

Ecuación que nos dice que podemos:

D1: Diámetro de la rueda conductora

D2: Diámetro de la rueda conducida

N1: Velocidad del eje conductor

N2: Velocidad del eje conducido

Aumentar la velocidad de giro del ejeconducido (N1D2).

Hacer que los dos ejes lleven lamisma velocidad (N1=N2) sicombinamos dos ruedas de igualdiámetro (D1=D2)

Disminuir la velocidad de giro del eje

conducido (N1>N2) empleando unarueda conductora menor que laconducida (D1


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Debido a las características del acoplamiento entre las ruedas, el sentido de giro de dos ejesconsecutivos es contrario, siendo necesario recurrir a una rueda loca si queremos conseguir queambos giren en el mismo sentido

Debido a que el único medio de unión entre ambas ruedas es la fricción que se produceentre sus perímetros, no pueden ser empleadas para la transmisión de grandes esfuerzos

Se suelen encontrar en:

Aparatos electrodomésticos

De audio y vídeo

Atracciones de feria (norias, vaivenes...) en las que un neumático acciona unapista de rodadura

Multiplicador de velocidad (poleas):

Utilidad:

Se emplea para transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes distantes permitiendoaumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro del eje conductor, al tiempo que mantener oinvertir el sentido de giro de los ejes.

Se emplea en:

Aparatos electrodomésticos (neveras, lavadoras, lavavajillas. aparatos de vídeo y audio,disqueteras.....)

Mecanismos de los motores térmicos (ventilador, distribución, alternador, bomba deagua...)


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Normalmente los ejes tienen que ser paralelos, pero el sistema también puede emplearsecon ejes que se cruzan en ángulos inferiores o iguales a 90º.

Descripcion:

El multiplicador de velocidad por poleas emplea, al menos, los siguientes operadores:

dos ejes (conductor y conducido)

dos poleas fijas de correa (conductora y conducida)

una correa

una base sobre la que fijar todo el conjunto

se le pueden añadir otros operadores como poleas tensoras o locas cuya finalidad esmejorar el comportamiento del sistema

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htm#tensorahttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htm#locahttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htm#locahttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htm#locahttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htm#tensora


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La utilidad de cada operador es la siguiente:

o El eje conductor es el eje que dispone del movimiento que queremos trasladar otransformar (en una lavadora sería el propio eje del motor).

o El eje conducido es el eje que tenemos que mover (en una lavadora sería el eje alque está unido el bombo).

o Polea conductora es la que está unida al eje conductor.

o Polea conducida es la que está unida al eje conducido.

o La correa es un aro flexible que abraza ambas poleas y transmite el movimiento deuna a otra

Nota:

Es interesante observar que los dos tramos de la correa no se encuentran soportando elmismo esfuerzo de tensión: uno de ellos se encuentra bombeado (flojo) mientras que elotro está totalmente tenso dependiendo del sentido de giro de la polea conductora (en lafigura se puede observar que el tramo superior está flojo mientras que el inferior estatenso).

o La base es la encargada de sujetar ambos ejes y mantenerlos en la posiciónadecuada. En algunas máquinas este operador dispone de un mecanismo quepermite aumentar o disminuir la distancia entre los ejes para poder tensar más o

menos la correa.

Para aumentar la eficacia de este mecanismo se pueden añadir los operadores siguientes:

o La polea tensora;

Es un cilindro (u otra polea de correa) que apoya sobre la correa y permiteaumentar su tensión adecuadamente. Puede deslizarse sobre una guía a la que sesujeta mediante un tornillo que también hace de eje.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacorrea.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacorrea.htm


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o La polea loca:

Puede ser una polea como la anterior o estar formada por dos poleas solidarias de

igual o diferente diámetro que no mueven ningún eje motriz. Permiten enlazar doscorreas y tensarlas, multiplicar velocidades, modificar la dirección de las fuerzas

Caracteristicas:

La transmisión de movimientos entre dos ejes mediante poleas está en función de losdiámetros de estas, cumpliéndose en todo momento:

Donde:

D1 Diámetro de la polea conductora

D2 Diámetro de la polea conducida

N1 Velocidad de giro de la PoleaConductora

N2 Velocidad de giro de la PoleaConducida


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Definimos la relación de velocidades (i) como:

Ventajas:

o mucha fiabilidad

o bajo coste

o funcionamiento silencioso

o no precisa lubricación

o tiene una cierta elasticidad

Desventaja:

o Cuando la tensión es muy alta, la correa puede llegar a salirse de la polea, lo que enalgunos casos puede llegar a provocar alguna avería más seria. (En coches)

Posibilidades del multiplicador de velocidades:

La velocidades se establece en función de los diámetros de las poleas, con una adecuadaelección de diámetros se podrá aumentar (D1>D2 ), disminuir (D1


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Mantener la velocidad de giro

Si ambas poleas tienen igual diámetro, las velocidades de los ejes serán también iguales

Aumentar la velocidad de giro

Si la Polea conductora tiene mayor diámetro que la conducida, la velocidad de giro aumenta


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Invertir el sentido de giro

Empleando poleas y correas también es posible invertir el sentido de giro de los dos ejes sinmás que cruzar las correas

Cadena-piñon:

Utilidades:

Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos, pudiendo modificar lavelocidad pero no el sentido de giro (no es posible hacer que un eje gire en sentido horario y el otroen el contrario).

Nota:

En las bicicletas se emplean mucho el "cambio de velocidad" compuesto por varias ruedasen el eje del pedal (catalina) y varias en el de la rueda (piñón), lo que permite obtener, modificandola posición de la cadena, entre 15 y 21 velocidades diferentes.


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Se emplea en sustitución de los reductores de velocidad por poleas cuando lo importantesea evitar el deslizamiento entre la rueda conductora y el mecanismo de transmisión (en este caso

una cadena).

Ejemplos:

Bicicletas

Motos

Motores de automóvil

Puertas elevables

Apertura automática de puertas...

Este sistema consta de:

una cadena sin fin (cerrada) cuyos eslabones engranan con ruedas dentadas(piñones) que están unidas a los ejes de los mecanismos conductor y conducido

Los ejes tienen que mantenerse en posición fija uno respecto a otro, por lo que suelensujetarse mediante soportes, armaduras u horquillas (en el caso de motos y bicicletas)

Las cadenas empleadas en esta transmisión suelen tener libertad de movimiento solo en

una dirección y tienen que engranar de manera muy precisa con los dientes de los piñones

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htm


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Las ruedas dentadas suelen ser una placa de acero sin cubo (aunque también las hay demateriales plásticos).

Caracteristicas:

Relación de velocidades:

Para la relación de transmisión valen todas las ecuaciones deducidas para las poleas o paralas ruedas dentadas, sin más que sustituir el diámetro de las poleas por el número de dientes delos piñones, así se cumple:

Ventajas e inconvenientes:

Al emplear cadenas que engranan en los dientes de los piñones se evita eldeslizamiento que se producía entre la correa y la polea.

Mantiene la relación de transmisión constante (pues no existe deslizamiento)

Las partes básicas de las cadenas son:

Placa lateral,

Rodillo Pasador.

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Transmitiendo grandes potencias entre los ejes (caso de motos y bicicletas), lo que setraduce en mayor eficiencia mecánica (mejor rendimiento).

No necesita estar tan tensa como las correas, lo que se traduce en menores averíasen los rodamientos de los piñones

Inconvenientes:

Ser más costoso

Más ruidoso

Funcionamiento menos flexible (en caso de que el eje conducido cese de girar porcualquier causa, el conductor también lo hará, lo que puede producir averías en elmecanismo motor o la ruptura de la cadena)

No permitir la inversión del sentido de giro ni la transmisión entre ejes cruzados

Necesita una lubricación (engrase) adecuada.

Rueda dentada-linterna;

Utilidades:

Permite transmitir un movimiento giratorio entre ejes, modificando las características develocidad y sentido de giro.

Los ejes conductor y conducido pueden ser paralelos o perpendiculares.

Descripción:

En la actualidad está en desuso.

El sistema se construía en madera y estaba formado por dos operadores diferenciados: larueda dentada y la linterna.


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rueda dentada en un disco dotado de dientes, normalmente cilíndricos, que según ladisposición del eje que portaba la linterna, iban situados en posición radial o paralela al propio eje

La linterna es un tambor de barras, diseñado especialmente para que los dientes de larueda dentada penetren en su interior y puedan arrastrarlo en su movimiento

El funcionamiento es similar al de una transmisión por engranajes, pudiendo transferir elmovimiento giratorio entre dos ejes paralelos o entre dos perpendiculares.

Normalmente la rueda dentada estaba acoplada al eje conductor, que era el mismo que el

de la rueda hidráulica (o eólica en el caso de los molinos de viento) mientras que la linterna se

colocaba en el eje conducido

Sentido de giro

Puesto que no hay posibilidad de colocar una rueda loca , el sentido de giro de los ejes seinvertirá siempre


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Este mecanismo se emplea como reductor de velocidad en la industria:

(máquinas herramientas, robótica, grúas...)

(vídeos, cassetes, tocadiscos, programadores de lavadora, máquinas de coser,batidoras, exprimidores...)

(cajas de cambio de marchas, cuentakilómetros, regulación de inclinación de losasientos...)

Descripción:

El sistema de engranajes es similar al de ruedas de fricción. La diferencia estriba en que latransmisión simple por engranajes consta de una rueda motriz con dientes en su periferiaexterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el deslizamiento entre las ruedas

Al engranaje de mayor tamaño se le denomina rueda y al de menor piñón.

A diferencia de los sistemas de correa-polea y cadena-piñón, este no necesita ningúnoperador (cadena o correa) que sirva de enlace entre las dos ruedas

Los dientes de los engranajes son diseñados para permitir la rotación uniforme (sin saltos)del eje conducido.

Sentido de giro:

Invierte el sentido de giro de dos ejes contiguos, cosa que podemos solucionar fácilmente

introduciendo una rueda loca o engranaje loco que gira en un eje intermedio

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_friccion.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_friccion.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cadena-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_multiplicador.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_rueda_friccion.htm


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Caracteristicas:

Relación de velocidades;

Las velocidades de entrada (eje conductor) y salida (eje conducido) están inversamenterelacionadas con el número de dientes de las ruedas a las que están conectados (igual que en latransmisión por cadena-piñón) cumpliéndose que:

N1·Z1 = N2·Z2

Con lo que la velocidad del eje conducido será:

N2=N1·(Z1/Z2)

Donde:

N1 Velocidad de giro del ejeconductor

N2 Velocidad de giro del ejeconducido

Z1 Número de dientes de la rueda

Z2 Número de dientes del piñón


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La relación de transmisión del sistema es:

Ventajas e inconvenientes

Respecto al sistema polea-correa, presenta una serie de ventajas e inconvenientes

Principales ventajas:

Mantener la relación de transmisión constante incluso transmitiendo grandespotencias entre los ejes (caso de automóviles, camiones, grúas...)

Mayor eficiencia mecánica (mejor rendimiento)

Permite conectar ejes que se cruzan (mediante tornillo sinfín), o que se cortan(mediante engranajes cónicos) y su funcionamiento puede llegar a ser muy silencioso

Inconvenientes:

Su alto coste y poca flexibilidad (en caso de que el eje conducido cese de girar porcualquier causa, el conductor también lo hará, lo que puede producir averías en elmecanismo motor o la ruptura de los dientes de los engranajes).

Necesita lubricación (engrase) adecuada para evitar el desgaste prematuro de losdientes y reducir el ruido de funcionamiento

Sinfín-piñon

Utilidades:

Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes que se cruzan perpendicularmente

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Descripción:

Para la construcción de este mecanismo necesitamos dos ejes (árboles) que se crucen a 90ºsin cortarse: uno motriz (árbol conductor, a través del que llega el movimiento giratorio) y otro útil(unido al receptor ); un piñón y un sinfín que engrane con el piñón

Los ejes tienen que tener su propio soporte para mantener en su sitio cada operador. (la

mayoría de las veces se introduce todo el mecanismo en una caja que hace de soporte y sistemade protección).

Ventajas:

Se emplea en mecanismos que

necesiten una gran reducción develocidad y un aumento importante de laganancia mecánica: clavijas de guitarra,reductores de velocidad para motoreseléctricos, limpiaparabrisas de loscoches, cuentakilómetros

El piñón tiene los dientescóncavos e inclinados y siemprese conecta al eje conducido, conel que gira solidario.

El sinfín siempre se conecta al

eje motriz (eje conductor ), delque obtiene el giro. Este ejesuele estar movido por unamanivela (para el accionamientomanual) o un motor eléctrico.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_sinfin.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_sinfin.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_sinfin.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_sinfin.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htm


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Ofrece una gran reducción de velocidad y, por tanto, un aumento importante de laganancia mecánica.

El sinfín solamente tiene un diente mientras que el piñón puede tener los que

queramos. El mecanismo es irreversible, por lo que no es posible hacerlo funcionar si

conectamos el piñón al árbol motriz y el sinfín al conducido.

El espacio que ocupa es mínimo en relación a otras opciones

Caracteristicas:

En este mecanismo, por cada vuelta completa del sinfín se obtiene solamente el avance deun diente del piñón. Por tanto, si queremos que el píñón de una vuelta completa, el sinfín tiene quedar tantas vueltas como dientes tenga aquel, lo que proporciona una gran reducción de velocidad y,consecuentemente, una gran ganancia mecánica.

cumple:

N1 x D1 = N2 x D2

Donde:

N1 es la velocidad del eje motriz

N2 es la velocidad del eje conducido

D1 es el número de dientes de la rueda conductora

D2 es el número de dientes de la rueda conducida

En este caso N1=1 (pues el sinfín solamente tiene un diente, pero enrolladohelicoidalmente), por lo que la velocidad en el eje conducido será:

N2 = N1/D2


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Este mecanismo es especialmente apreciado debido a las altas reducciones de velocidadque permite conseguir (superiores a 60:1).

A esto hemos de añadir su capacidad para trabajar con ejes a 90º, su pequeño tamaño enrelación a la potencia que puede transmitir y su funcionamiento silencioso

MOVIMIENTO DE ENTRADA GIRATORIO/MOVIMIENTO DE SALIDA OSCILANTE

Sistema de levas

Utilidad:

Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio;pero no nos permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un

mecanismo no reversible.

Se emplea en:

motores de automóviles (para la apertura y cierre de las válvulas)

programadores de lavadoras (para la apertura y cierre de los circuitos que gobiernansu funcionamiento)

carretes de pesca (mecanismo de avance-retroceso del carrete)

cortapelos, depiladoras, cerraduras.

Es decir, en este mecanismo la velocidaddel eje conducido (N2) es la delconductor (N1) dividido por el número dedientes del piñón (D2).

Por lo tanto, cuanto mayor sea el númerode dientes del piñón menor será lavelocidad que obtenemos en el ejeconducido.


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Seguidor de leva:

Según el tipo de movimiento que queramos obtener a la salida, se puede recurrir a dos tiposde seguidores:

Embolo

Palanca

Émbolo, si queremos que el movimiento de salida sea lineal alternativo.

Palanca, si queremos que el movimiento de salida sea oscilante.

Vemos el sistema simplificado de distribucióndel motor de un coche. La válvula actúacomo émbolo y se combina con unempujador , que es el que está en contactodirecto con la leva gracias a al acción delmuelle

En este caso emplearemos la palanca deprimer o tercer grado para amplificar elmovimiento y la de primero o segundo paraatenuarlo

El mecanismo suele complementarse conun muelle de recuperación que permiteque el palpador (seguidor de leva) semantenga en contacto con el perfil de labiela en todo momento

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_primergrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_primergrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_tercergrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_tercergrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_segundogrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_segundogrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_segundogrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_segundogrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_tercergrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_primergrado.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htm


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Caracteristicas:

La leva es el resultado del movimiento que deseemos obtener en el seguidor, por tanto,antes de construir la leva tenemos que saber cuál es el movimiento que queremos obtener.

Excéntrica-biela-palanca

Utilidad:

Permite obtener un movimiento giratorio continuo a partir de uno oscilante, o también,obtener un movimiento oscilante a partir de uno giratorio continuo

Se emplea en:

Máquinas de coser (para obtener el movimiento giratorio necesario en la máquina apartir del oscilante del pie)

Limpiaparabrisas de los automóviles...

Descripción:

Este mecanismo emplea, al menos;

una excéntrica (o una manivela ) una biela

una palanca

Colocados sobre un soporte único y conectados de la forma siguiente:

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Desde el punto de vista de la palanca se nos pueden presentar dos casos:

Cuando transformamos giratorio en oscilante, la potencia es suministrada por

la biela a la palanca (el pie de biela será el punto de aplicación de la potencia) Cuando transformamos oscilante en giratorio, el mecanismo biela-manivela es

la resistencia y el pie de biela es el punto de aplicación de la resistencia.

Características:

Elección de la palanca adecuada

La palanca puede ser de cualquier orden (1º, 2º ó 3º) y su elección estará en función de lautilidad que le queramos dar a la máquina.

Cuando la máquina produce movimiento giratorio a partir de uno oscilante es frecuenteemplear una palanca de tercer grado, así el movimiento de la potencia (normalmente el pie) es

pequeño en relación al de la resistencia (pie de biela) y se pueden alcanzar mayores velocidadesde giro

Cuando se emplea para producir un movimiento oscilante a partir de uno giratorio, laelección de la palanca dependerá de factores tales como sentido del movimiento, fuerza quetiene que crear y amplitud de la oscilación


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MOVIMIENTO DE ENTRADA GIRATORIO/MOVIMIENTO DE SALIDA LINEAL

ALTERNATIVO

Cigüeñal-biela

Utilidad:

Permite conseguir que varias bielas se muevan de forma sincronizada con movimiento linealalternativo a partir del giratorio que se imprime al eje del cigüeñal , o viceversa.

Se emplea para la sincronización de acciones a partir de un movimiento giratorio; se puedeencontrar en:

Accionamiento secuencial de interruptores,

Juguetes,

Limpiaparabrisas...

Descrición:

Añadiéndole un émbolo forma el mecanismo basico delos motores de combustión interna, permitiendoproducir un movimiento giratorio a partir del alternativode varios pistones cuyos puntos muertos no seproducen al mismo tiempo.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_embolo.htm


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Este mecanismo emplea un cigüeñal sobre cuyasmuñequillas se han conectado sendas bielas, lo quepermite obtener un comportamiento, por cada biela,similar al sistema biela-manivela.

El sistema suele complementarse con un émbolo para guiar mejor el movimiento alternativo

del pie de biela

En los motores de combustión interna el propio émbolo hace de pistón.

La longitud de losbrazos de las diferentesmanivelas que componenel cigüeñal determina lacarrera, mientras que suposición determina lasecuencia.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ciguenal.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ciguenal.htm


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Caracteristicas:

A la hora de diseñar estos mecanismos tenemos que tener en cuenta que:

Para que el sistema funcione correctamente se deben emplear bielas cuya longitud sea, almenos, 4 veces el radio de giro de la manivela a la que está acoplada.

Como el mecanismo está formado por varias manivelas acopladas en serie, es necesarioque los cuellos del cigüeñal (partes de eje que quedan entre las manivelas) descansen sobresoportes adecuados, esto evita que el cigüeñal entre en flexión y deje de funcionarcorrectamente

Las cabezas de las bielas deben de estar centradas en la muñequilla sobre la que giran, porlo que puede ser necesario aumentar su anchura (colocación de un casquillo).

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/imagenes/ope_ciguenal01.gif


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http://www.aprendetecnologia.es/recursos/mecanismos/ciguenal.jpghttp://periodistamotor.com/uploads/tecnica/motores/ciguenal.jpg


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Biela-manivela-émbolo

Utilidad:

Permite obtener un movimiento lineal alternativo perfecto a partir de uno giratorio continuo, oviceversa.

Se emplea en los motores de gasolina y gasoleo.

Descripción:

Este mecanismo es una mejora del sistema biela-manivela

Consiste en conectar:

El mango de una manivela (o de una excéntrica) con la cabeza de una biela

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_excentrica.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_excentrica.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_excentrica.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_biela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_excentrica.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_manivela.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_biela-manivela.htm


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El giro de la manivela provoca el movimiento de la biela y, consecuentemente, eldesplazamiento lineal alternativo del émbolo

Caracteristicas:

La amplitud del movimiento del pistón (émbolo) se denomina carrera y viene determinadopor el diámetro de giro del eje excéntrico (Carrera =2 veces el radio de giro = 2·r) al que estáconectada la cabeza de la biela

El émbolo está dotado de un movimiento lineal de vaivén cuyo ciclo es:

retroceso, paro, avance, paro, nuevo retroceso, paro...


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En este movimiento lineal alternativo existen dos puntos en los que el émbolo se quedacompletamente parado para poder invertir el sentido de la marcha, se les denomina puntosmuertos.

Al que se produce al final del retroceso se le denomina punto muerto inferior y al que seproduce al final del avance punto muerto superior .

MOVIMIENTO DE ENTRADA GIRATORIO/MOVIMIENTO DE SALIDA LINEAL

CONTINUO

Cremallera-piñón

Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo , o viceversa


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Aunque el sistema es perfectamente reversible, su utilidad práctica suele centrarsesolamente en la conversión de giratorio en lineal continuo

Muy apreciado para;

conseguir movimientos lineales de precisión (caso de microscopios u otrosinstrumentos ópticos como retroproyectores)

desplazamiento del cabezal de los taladros sensitivos

movimiento de puertas automáticas de garaje

sacacorchos

regulación de altura de los trípodes

movimiento de estanterías móviles empleadas en archivos, farmacias o bibliotecas,cerraduras


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Descripción:

El sistema está formado por un piñón (rueda dentada) que engrana perfectamente en unacremallera

Cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera, provocando eldesplazamiento lineal de esta

Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo queeste gire y obteniendo en su eje un movimiento giratorio

Caracteristicas:

La relación entre la velocidad de giro del piñón (N) y la velocidad lineal de la cremallera (V)depende de dos factores:

el número de dientes del piñón (Z)

el número de dientes por centímetro de la cremallera (n).

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cremallera.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cremallera.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_ruedentada.htm


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Por cada vuelta completa del piñón lacremallera se desplazará avanzandotantos dientes como tenga el piñón. Por

tanto se desplazará una distancia:

d=z/n

y la velocidad del desplazamiento será:

V=N·(z/n )

Si la velocidad de giro del piñón (N ) se da en revoluciones por minuto (r.p.m.), la velocidad linealde la cremallera (V ) resultará en centímetros por minuto (cm/minuto).

Según esto, si tenemos un piñón de 8 dientes que gira a 120 r.p.m . y una cremallera que tiene 4di entes po r c entímetro , el desplazamiento de la cremallera por cada vuelta del piñón será:

d=z/n =8/4= 2 cm.

y la velocidad de avance (o retroceso) de lacremallera será:

V=120·(8/4)=240 cm por minuto, es

decir, avanzará 4 cm por segundo.

Otra forma muy útil de realizar estos cálculos es empleando factores de conversión. En elejemplo anterior haríamos lo siguiente para calcular lo que avanza por vuelta la cremallera:


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Para calcular la velocidad de avance:

http://www.diccionariodelvino.com/imagenes/sacacorchos.jpghttp://www.kalipedia.com/kalipediamedia/ingenieria/media/200708/22/tecnologia/20070822klpingtcn_63.Ges.SCO.png


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Tornillo-tuerca

Utilidad:

Se emplea en la conversión de un movimiento giratorio en uno lineal continuo cuando seanecesaria una fuerza de apriete o una desmultiplicación muy grandes

Utilidad, en dos aplicaciones prácticas:

Unión desmontable de objetos. Para lo que se recurre a roscas con surcos en "V" debido a

que su rozamiento impide que se aflojen fácilmente.

Se encuentra en casi todo tipo de objetos, bien empleando como tuerca el propio material aunir (en este caso emplea como tuerca un orificio roscado en el propio objeto) o aprisionando losobjetos entre la cabeza del tornillo y la tuerca

Empleando como tuerca el propiomaterial se usa en sistemas de fijaciónde poleas, ordenadores, cerraduras,motores, electrodomésticos...

Aprisionando el objeto entre eltornillo y la tuerca se usa en: estructurasmetálicas, unión de chapas finas, comoeje de giro en objetos articulados (camade hospital, compás, gafas...), etc.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratoriohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#linealhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm#giratorio


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Mecanismo de desplazamiento. Para lo que suelen emplearse roscas cuadradas (de uno ovarios hilos) debido a su bajo rozamiento

Se encuentra en multitud de objetos de uso cotidiano: grifos, tapones de botellas yfrascos, lápices de labios, barras de pegamento, elevadores de talleres, gatos de coche, tornillosde banco, presillas, máquinas herramientas, sacacorchos...

Cuando el avance lineal exige mucha precisión (por ejemplo en los instrumentos de medida)este mecanismo sustituye con gran ventaja al sistema cremallera-piñón

Descripción:

Para el buen funcionamiento de este mecanismo necesitamos, como mínimo, un tornillo quese acople perfectamente a una tuerca (o a un orificio roscado).

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tuerca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htm


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se puede plantear de dos formas básicas:

Un tornillo de posición fija (no puede desplazarse longitudinalmente)que al girar provoca el desplazamiento de la tuerca.

En la barra engomadora el tornillo no se desplaza, pero su giro haceque el cilindro de cola suba o baje debido a que esta es la que hace detuerca.

El sistema tornillo-tuerca presenta una ventajamuy grande respecto a otros sistemas deconversión de movimiento giratorio en longitudinal:

por cada vuelta del tornillo la tuerca solamenteavanza la distancia que tiene de separación entrefiletes (paso de rosca) por lo que la fuerza deapriete (longitudinal) es muy grande.

Por otro lado, presenta el inconveniente de queel sistema no es reversible (no podemos aplicarle unmovimiento longitudinal y obtener uno giratorio).

El sistema tornillo-tuerca como mecanismo de desplazamiento se emplea en multitud demáquinas pudiendo ofrecer servicio tanto en sistemas que requieran de gran precisión de

movimiento (balanzas, tornillos micrométricos, transductores de posición, posicionadores...) comoen sistemas de baja precisión.

Aunque la mayor parte de los sistemas tornillo-tuerca se fabrican en acero, también los podemosencontrar fabricados en otros metales (bronce, latón, cobre, niquel, aceros inoxidables y aluminio) yen plásticos (nylón, teflón, polietileno, pvc...), todo ello dependera de sus condiciones defuncionamiento.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htm#pasohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htm#pasohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htm#pasohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htm#paso


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La bigotera: El sargento:

El gato mecánico

Torno

Utilidad;Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo, o viceversa.

Este mecanismo se emplea para la tracción o elevación de cargas por medio de una cuerda.

http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/03/sbres-1237591638-3.jpghttp://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/03/sbres-1237591638-2.jpghttp://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/03/sbres-1237591638-1.jpg


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Ejemplos de uso podrían ser:

Obtención de un movimiento lineal a partir de uno giratorio en:

grúas (accionado por un motor eléctrico en vez de una manivela), barcos (para recoger las redes de pesca, izar o arriar velas, levar anclas...),

pozos de agua (elevar el cubo desde el fondo), elevalunas de los automóviles...

peonzas (trompos),

arranque de motores fuera-borda,

accionamiento de juguetes sonoros para bebés...

Descripción:

Básicamente consiste en:

un cilindro horizontal (tambor ) sobre el que se enrolla (o desenrolla)

una cuerda o cable cuando le comunicamos un movimiento giratorio a su eje


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Para la construcción de este mecanismo necesitamos,al menos:

dos soportes,

un eje, un cilindro (tambor)

una manivela (el eje y el cilindro han de estarunidos, de forma que ambos se muevansolidarios).

A todo esto hemos de añadir una cuerda, que seenrolla alrededor del cilindro manteniendo un extremolibre.

Los soportes permiten mantener el eje del torno en unaposición fija sobre una base;

La manivela es la encargada de imprimirle al eje elmovimiento giratorio (en sistemas más complejos sepuede sustituir la manivela por un motor eléctrico con unsistema multiplicador de velocidad).

Este sistema + con un trinquete para evitar que la manivela gire en sentido contrario llevada

por la fuerza que hace la carga.

En la realidad se suele sustituir la manivela por un sistema motor-reductor (motor eléctrico dotado de un reductor de velocidad ).

Caracteristicas:

Este mecanismo se comporta exactamente igual que una palanca, donde:

el brazo de potencia (BP) es el brazo de la manivela (radio de la manivela)

el brazo de resistencia (BR) es el radio del cilindro en el que está enrollada la cuerda

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_palanca.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_trinquete.htm


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Para que el sistema tengaganancia mecánica (P


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Los movimientos de entrada y de salida pueden ser lineales o circulares indistintamente.

Se emplea en multitud de máquinas:

cortaúñas,

alicates,

pantógrafo,

máquinas de escribir,

pianos,

lámparas de sobremesa,

cortadores de ramas,

andamios móviles,

elevadores,

mesas regulables,

camas de hospital,

trenes,

básculas de baño...


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Descripción:

Básicamente consiste en varias palancas acopladas entre sí, de forma que cada una deellas recibe el movimiento (o la fuerza) de la anterior y la transmite a la siguiente

En el caso del cortaúñasuna palanca de 2º grado congran ganancia mecánica(BP>>BR, P1


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Descripción:

La polea fija de cable es una polea simple, o una de gancho, cuyo eje no se desplaza cuando tiramos de la cuerda que la

rodea.Para su construcción necesitamos, como mínimo:

un soporte,

un eje,

una polea de cable

una cuerda.

La polea de cable puede ser fija o de gancho.

Caracteristicas:

se distinguen los siguientes elementos tecnológicos básicos:

Resistencia (R). Es el peso de la carga quequeremos elevar o la fuerza que queremosvencer.

Tensión (T). Es la fuerza de reacción queaparece en el eje de la polea para evitar que lacuerda lo arranque. Tiene el mismo valor quela suma vectorial de la potencia y la

resistencia.

Potencia (P). Es la fuerza que tenemos querealizar para vencer la resistencia. Esta fuerzacoincide la que queremos vencer .

Las poleas de cable soportan una fuerza de reacción (Tensión, T) que se compensa con la

suma vectorial de las fuerzas de la Potencia (P) y la Resistencia (R).

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacable.htm#simplehttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacable.htm#simplehttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacable.htm#ganchohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacable.htm#ganchohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacable.htm#ganchohttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_poleacable.htm#simple


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El funcionamiento de este sistema técnico se caracteriza por:

Potencia y resistencia tienen la misma intensidad (valor numérico), por lo que el mecanismono tiene ganancia mecánica.

La cuerda soporta un esfuerzo de tracción igual al de la carga (por lo que este mecanismonecesita emplear cuerdas el doble de resistentes que las empleadas para elevar la mismacarga con una polea movil).

La potencia se desplaza la misma distancia que la carga (pues está unida directamente aella a través de la cuerda), pero en diferente dirección o sentido.

De lo anterior deducimos que la ventaja de emplear este mecanismo para elevar pesos soloviene de la posibilidad de que podemos ayudarnos de nuestro propio peso corporal ejerciendo lafuerza en dirección vertical hacia abajo, en vez de hacia arriba.

Tren de rodadura

Utilidad:

La utilidad del tren de rodadura aparece cuando queremos arrastraro empujar objetos reduciendo su

rozamiento con el suelo (u otrasuperficie sobre la que se mueva).

Su utilidad se centra en mantenerla rueda solidaria con el objeto a lavez que reduce la fricción entre estey el suelo.

Se emplea en todos los medios de locomoción terrestre:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleamovil.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleamovil.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleamovil.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_poleamovil.htm


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bicicletas,

carros,

automóviles,

patinetes...

Conversión de movimiento lineal en giratorio

Descripción:

La rueda empleada en el transporte necesita, al menos, dos elementos más para poderfuncionar:

una armadura

un eje

A esto suele añadirse, al menos:

un cojinete para reducir elrozamiento de la rueda con el eje (oel del eje con la armadura, como en elcaso de la carretilla).

En los automóviles y otros mediosde locomoción más desarrollados lonormal es que también incluya:

un sistema de suspensión (colocado entre la armadura y elsoporte y cuya misión es evitar quelas imperfecciones del suelo setransmitan a la carga),

uno de frenada y otro dedirección.

Todo esto junto es lo que constituye el denominado tren de rodadura


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En 1888 el irlandes John Boyd Dunlop inventó el neumático (rueda provista de cámara deaire y válvula).

Con la aparición de los coches y otros medios de transporte de personas, el tren de

rodadura se perfecciona añadiendo otros elementos como suspensiones, cojinetes, sistemas defrenos, dirección...

A diferencia del rodillo, la rueda se desplaza con lacarga y no suprime totalmente el rozamiento. Paraevitarlo se hace imprescindible emplear

cojinetes de bolas o de rodillos.

El cojinete reduce el rozamiento al convertir un movimiento por deslizamiento (como el que

aparecería entre el eje y la armadura cuando aquel se mueve con la rueda) en uno por rodadura(que es el que aparece entre los dos anillos del cojinete).

En la actualidad la mayoría de las ruedas son de cámara de aire para la locomoción y

macizas (de materiales plásticos y metálicas) para el transporte de grandes cargas.


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Cuña:

De forma sencilla se podría describir como un prisma triangular con un ángulo muy agudo.

También podríamos decir que es una pieza terminada en una arista afilada que actúa comoun plano inclinado móvil.

Se encuentra fabricada en madera, acero, aluminio, plásticos

Estudio de las fuerzas

La cuña es un amplificador defuerzas (tiene gananciamecánica).

Su forma de actuar es muysimple:

transforma una fuerza aplicadaen dirección al ángulo agudo (F)en dos fuerzas perpendiculares alos planos que forman la arista

afilada (F1 y F2);

la suma vectorial de estasfuerzas es igual a la fuerzaaplicada.

Las fuerzas resultantes son mayores cuanto menor es el ángulo de la cuña.

La cuña es sumamente versatil y forma parte de multitud de mecanismo de uso cotidiano.


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Algunas de sus utilidades prácticas son:

Modificar la dirección de una fuerza.

Pues convierte una fuerza longitudinal en dosfuerzas perpendiculares a los planos queforman el ángulo agudo.

Esta utilidad es la empleada para abrir oseparar cuerpos:

obtener tablones de los árboles,

partir piedras en canteras,

cerrar o abrir los dientes de unacremallera...

Convertir un movimiento lineal en otro perpendicular.

Si combinamos dos cuñas podemos convertir el movimiento lineal de una en eldesplazamiento perpendicular de la otra creando una gran fuerza de apriete.

Esta utilidad es especialmente apreciada en

Ajuste de ensambles en madera,

Sujección de puertas,

Ajuste de postes en la construcción,

Llaves de cerraduras...

Herramienta de corte, bien haciendo uso de la arista afilada (cuchillo,

abrelatas, tijeras, maquinilla eléctrica, cuchilla de torno...) o recurriendo altallado de pequeñas cuñas (dientes de sierra) que en su movimiento deavance son capaces de arrancar pequeñas virutas (sierra para metales,serrucho, sierra mecánica, fresa, lima...).


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UF0447: SOLUCIONS CONSTRUTIVAS APLICADAS AO DESEÑO DE PRODUCTOS M

1.Clasificacion de Mecanismos en Funcion Das Transformacións de Movemento Que Producen

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