6° maquinas mecanismos estructuras

7/25/2019 6° maquinas mecanismos estructuras

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Máquinas mecanismos y

ESTRUCTURAS



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I. Máquinas

El ser humano siempre intenta realizar trabajos que sobrepasan su capacidad física

o intelectual, como por ejemplo: el mover rocas enormes, elevar coches para

repararlos, transportar objetos o personas a grandes distancias, cortar árboles, etc. A fin de solucionar estos grandes retos, fueron creadas las máquinas que redujeran

el esfuerzo al realizar un trabajo.

Cualquier objeto puede llegar a convertirse en máquinacon sólo darle la utilidad adecuada. Por ejemplo, un palo

o vara en principio no es una máquina, sin embargo se

convierte en ella cuando se usa para mover un objeto.

1.1 Clasificación

Las máquinas se pueden clasificar en tres formas:

a) Según su complejidad: se subdividen en:

Máquinas sencillas: Como las pinzas de depilar, el balancín de un parque,

un cuchillo, un cortaúñas o una tranquera:

Máquinas complejas: Como el motor de un automóvil, etc.

La conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y

transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado.

Diccionario de la Real Academia Española

Fuente:http://www.almuro.net/sitios/Mecanica/imagenes/coches/pontaic_fire

bird_coupe_2002.jpg

http://www.almuro.net/sitios/Mecanica/imagenes/coches/pontaic_firebird_coupe_2002.jpg







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Máquinas muy complejas: Como un cohete espacial, una excavadora, etc.

b) Según el número de tecnologías que la integran: Pueden ser

mecánicas (como la bicicleta) o electrónicas (como el computador); pero la

mayoría tienen diversos tipos de tecnología o energías como por ejemplo:

una excavadora dispone de elementos que pertenecen a la electricidad,

mecánica, electrónica, hidráulica, neumática, etc.

EJEMPLOS

Mecánicas Electrónicas

c) Según el número de pasos que necesitan para realizar su

trabajo : Se dividen en dos grandes grupos:

Máquinas Simples: solamente emplean un paso para realizar su trabajo

como la: rueda, palanca, polea, etc.

Máquinas Complejas: necesitan realizar varios trabajos encadenados parapoder funcionar correctamente.

Fuente:https://www.deere.com/common/media/images/product/backhoe_l

oaders/315sl/315sl_r4d072461_rrd_642x462.png

https://www.deere.com/common/media/images/product/backhoe_loaders/315sl/315sl_r4d072461_rrd_642x462.png







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1.2 Máquinas simples:

Una máquina simple es aquel artefacto que transforma un movimiento en otro

diferente gracias a una fuerza externa. Estas máquinas han existido desde la

antigüedad y han ido evolucionando hasta nuestros días.

EJEMPLOS

Pinzas Guillotina de papel

Las máquinas simples permiten a la persona generar una mayor fuerza y aplicarla de

forma eficaz. Las más conocidas son: palanca, plano inclinado, rueda, biela,

cremallera, excéntrica, leva, manivela y polea.

En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: «la energía

ni se crea ni se destruye, solamente se transforma». Ejemplo:

Biela en bicicleta

"Las máquinas simples son mecanismos que transforman la fuerza aplicada en

ellos, en otra fuerza resultante, modificando la magnitud de la fuerza, su

dirección, la longitud de desplazamiento o la combinación de ellas".Fuente: http://www.roboticaescolar.com/

http://www.roboticaescolar.com/






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1.3 Máquinas compuestas

Cuando no es posible resolver un problema mediante una máquina simple hay

que recurrir al empleo de una máquina compuesta.

En la actualidad, las máquinas empleadas son compuestas, y podemos citar

como ejemplos a: motor, impresora, bicicleta, máquina de coser, aspiradora, etc.

"Una máquina compuesta es una combinación de varias máquinas simples, de

forma que la salida de cada una de ellas se utiliza como entrada de la

siguiente hasta conseguir cubrir todas las fases necesarias.

Fuente: http://educalab.es/intef

http://educalab.es/intef






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II. Mecanismos

Los mecanismos son elementos que permiten transmitir y transformar fuerzas y

movimientos desde un elemento motriz a un elemento receptor, permite al serhumano realizar trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.

2.1 Mecanismos de transmisión del movimiento

Transmiten el movimiento, la fuerza y la potencia producidos por un elemento

motriz (motor) a otro punto. Ejemplo: Polea, engranajes, junta de cardan, etc.

a) Juntas de cardan

Se usa para transmitir movimiento rotacional entre dos ejes. Ambos ejes

deben estar dispuestos uno a continuación del otro, pero no es necesario queestén totalmente alineados ya que puede haber un ángulo entre ellos. Consta

de una cruz formada por dos brazos perpendiculares. En cada uno de los

brazos se articula una horquilla fija en los extremos de cada eje. La cruz puede

moverse en las uniones con las horquillas.

Los mecanismos pueden ser las máquinas simples o las máquinas compuestas. Se

llama mecanismo al conjunto de elementos rígidos, móviles unos respecto de

otros, unidos entre sí mediante diferentes tipos de uniones (pernos, uniones de

contacto, etc.

Fuente: Ámbito científico-tecnológico I (2014)

Consuelo Díaz / Francisco Guerra



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b) Poleas:

Son ruedas que tienen el perímetro exterior diseñado para facilitar el contacto

con cuerdas o correas. En la polea podemos distinguir tres partes: cuerpo,

cubo y garganta

La polea tiene dos fines, el cambiar la dirección de una fuerza mediante

cuerdas o transmitir un movimiento giratorio de un eje a otro mediantecorreas. Los tipos de poleas son:

Polea de cable Polea de correa

c) Engranajes

Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de

un componente a otro dentro de una máquina. Un engranaje sirve para

transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas.Existen tres tipos de engranajes:

Engranaje cónico

Se interconectan para cambiar el

ángulo de rotación. Estos engranajes

también se conocen como piñón y

corona, o piñón y engranaje de anillo.



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Engranaje helicoidal

Una barra con un engrane helicoidal

hace girar una rueda colocada en el

ángulo adecuado. Sin embargo, la

rueda no hace girar el engranaje de

rosca. Este tipo de mecanismos

siempre reducen la velocidad y

aumentan la fuerza.

Engranaje recto

Los engranajes más sencillos son los

rectos. Se conectan en el mismo planoy transfieren energía entre dos barras

paralelas

2.2 Mecanismos de transformación del movimiento

Son aquellos que transforman un movimiento circular en rectilíneo, o viceversa.

Es necesario conocer el movimiento que tenemos (movimiento de entrada) y el

que queremos (movimiento de salida) para poder elegir el mecanismo más

adecuado. En el cuadro siguiente se ofrece una clasificación:



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III. Estructuras

La resistencia de una estructura no depende solamente de las propiedades del

material con el que está hecha, sino también de la disposición del conjunto deelementos que la forman.

3.1 Elementos

En cualquier estructura podemos encontrar uno o varios de los siguientes

elementos, encargados de proporcionarle la suficiente resistencia para soportar

las cargas a la que estará sometida:

Pilares

Elementos resistentes

dispuestos en posición

vertical, que soportan el

peso de los elementos que

se apoyan sobre ellos.

Cuando presentan forma

cilíndrica se les denomina

columnas.

Vigas

Elementos colocados

normalmente en posición

horizontal que soportan la

carga de la estructura y la

transmiten hacia los

pilares.

Arcos

Permite trasmitir las cargas

que soporta hacia los

elementos que sustentan la

estructura.



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Tubos

Presentan gran resistencia ya

que su geometría cilíndrica

permite un reparto equitativo

de las cargas sobre sus paredes.

Tirantes

Son cables, normalmente

constituidos por hilos de acero,

que dan rigidez y permiten

mejorar la resistencia de laestructura. Soportan bien los

esfuerzos que tienden a

estirarlos y pueden ser tensados

mediante tensores o trinquetes. Fuente: http://www.talleressanbernabe.com/

Triángulos

Es una forma geométrica

estable, que no se deforma ante

la presencia de fuerzas

externas.

3.2

TiposExisten dos tipos de estructuras: rígidas y flexibles. Una forma es rígida cuando

un objeto o conjunto de objetos que la conforma no cambia al ser estirada o

presionada, por ejemplo: sillas, los puentes y en la construcción de edificios.

Una estructura es flexible cuando al recibir alguna fuerza externa éste se estira

o deforma, por ejemplo: las cajas de cartón, etc.

http://www.talleressanbernabe.com/






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Veamos algunos ejemplos de estructura rígida y flexible utilizando las piezas

del kit de robótica

Estructuras rígidas y flexibles

Rígidas Flexibles



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Referencias bibliográficas

Díaz, C., y Guerra, F. (2014). Educación para adultos: Ámbito científicotecnológico I. España: Editex S.A.

Bueno, A (2010). Unidad didáctica “Control y Robótica”: Curso 3° ESO

versión 1.0. Recuperado de:http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/Robot/unidad_4_robotica_v1_c.pdf

Jensen, N (2008), Máquinas simples y complejas. Learning A-ZRecuperado de: https://www.sciencea-z.com/content/samples/machines_3-4_nfbook_spanish_-_low.pdf

MecanESO (2006), Centro de Nacional de Información y ComunicaciónEducativa del Ministerio de Educación de España.Recuperado de http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm

ATA EPE (2009). De las máquinas simples a los mecanismos. ColombiaRecuperado de:http://www.roboticaescolar.com/uploads/4/9/9/4/49945679/metodologia_ata_epe_por_dino_segura.pdf

http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/Robot/unidad_4_robotica_v1_c.pdf


https://www.sciencea-z.com/content/samples/machines_3-4_nfbook_spanish_-_low.pdf




http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm



http://www.roboticaescolar.com/uploads/4/9/9/4/49945679/metodologia_ata_epe_por_dino_segura.pdf











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