Departamento de Tecnologa. IES Nuestra Seora de la Almudena M Jess Saiz Departamento de Tecnologa. IES Nuestra Seora de la Almudena M Jess Saiz Departamento de Tecnologa. IES Nuestra Seora de la Almudena M Jess Saiz RESUMEN TEMA 12: ELEMENTOS TRANSMISORES DEL MOVIMIENTO. Una mquina es una combinacin de mecanismos colocados de modo que aprovechen una forma de energa, la transformen y produzcan un efecto final. Las mquinas estn formadas por dos partes fundamentales: elementos motrices y elementos de mquinas. Elementos motrices: son los encargados de proporcionar la energa necesaria para que se produzca el movimiento. Motores trmicos: con la quema de un combustible consiguen transformar la energa trmica en energa mecnica. Motores de combustin externa: mquina de vapor, motor Stirling Motores de combustin interna: automviles, trenes, barcos, etc. Motores elctricos: transforman la energa elctrica en energa mecnica. Motores de corriente continua Motores de corriente alterna Elementos de mquinas: son cada una de las partes de las que constan las mquinas Elementos mecnicos Transmisores del movimiento Transformadores del movimiento Auxiliares De unin Elementos elctricos y electrnicos Generadores Conductores Receptores Acumuladores Elementos de control Elementos neumticos y oleohidralicos Compresores Tuberas Vlvulas de regulacin y control Actuadores (motores y cilindros) Elementos mecnicos transmisores del movimiento: Son los elementos encargados de de transmitir el movimiento entre el eje de entrada y el eje de salida de la mquina, pudiendo adems aumentar o reducir la velocidad.

(pg 229, Tecnologa Industrial 1 Mac.Graw Hill) Acoplamientos entre rboles:

Un eje es un elemento, normalmente cilndrico, que gira sobre si mismo y sirve para sostener diferentes piezas. Un rbol es un elemento, cilndrico o no, sobre el que se montan diferentes piezas mecnicas, por ejemplo, un conjunto de engranajes o poleas, a los que se transmite potencia. Pueden tener diferentes formas (rectos, acodados, flexibles,). Los rboles o rboles de transmisin giran siempre junto con los rganos soportados. Como consecuencia de su funcin, estn sometidos fundamentalmente a esfuerzos de torsin y flexin. La diferencia esencial entre los ejes y los rboles es la siguiente: los ejes son elementos que solo sostienen los rganos giratorios de las mquinas y no transmiten potencia (no estn sometidos a esfuerzos de torsin), mientras que los rboles son elementos que transmiten potencia y s estn sometidos a esfuerzos de torsin. (pg 230 y 231, Tecnologa Industrial 1 Mac.Graw Hill) Acoplamientos rgidos: Acoplamientos mviles:

Transmisin por ruedas de friccin Consiste en transmitir el movimiento entre dos ruedas gracias a la fuerza de rozamiento. Para ello, las zonas de contacto deben estar fabricadas de un material con alto coeficiente de rozamiento, con objeto de evitar que deslicen o patinen. La rueda que transmite el movimiento recibe el nombre de pin o rueda motriz y la que recibe el movimiento se llama rueda o rueda conducida. Cuando la rueda motriz es ms pequea que la conducida, se trata de un sistema reductor de velocidad. Y cuando la rueda motriz es mayor que la conducida, el sistema es multiplicador de velocidad Ventajas Inconvenientes

Marcha suave, fcil de embragar y desembragar Se desgastan debido a la friccin entre ellas

Smbolo mecnico

Distancia entre ejes

E = R + r

Relacin de transmisin i

Ruedas de friccin exteriores: E motriz conducida nconducida nmotriz R r

La velocidad de giro n se mide en rpm (revoluciones por minuto). Las dos ruedas giran en sentidos 0puestos.

Transmisin mediante poleas y correas: Ruedas de friccin interiores: Ambas ruedas giran en el mismo sentido. Ruedas de friccin troncocnicas: Tienen forma de tronco de cono. Transmiten el movimiento entre ejes cuyas prolongaciones se cortan. E = R + r R E r Smbolo mecnico Relacin de transmisin i

Distancia entre ejes Smbolo mecnico = 90 - conducidaRmotrizr ngulos entre ejes

Relacin de transmisin i

motrizi rmotriz nconducidaRconducidanmotriz conducida

POLEA: Rueda acanalada que gira alrededor de un eje Correa de transmisin Polea motriz Polea conducida Smbolo mecnico

Correa: transmite el movimiento de giro de una polea a otra Para cambiar el sentido de giro se puede cruzar la correa Ventajas Inconvenientes

Funcionamiento silencioso. No necesita lubricacin. Bajo coste de produccin. Ejes a cierta distancia Con altas velocidades de giro puede haberdeslizamiento entre polea y correa

(pg 235, Tecnologa Industrial 1 Mac.Graw Hill)

Transmisin mediante engranajes entre rboles o ejes paralelos: Consta de dos ruedas a las que se les han tallado una serie de dientes. El movimiento se transmite diente a diente. Segn la situacin de los dientes existen: engranajes exteriores e interiores. Segn la forma del diente existen: engranajes rectos, helicoidales, en V o cnicos. Si el sistema est compuesto de ms de un par de ruedas dentadas, se denomina 'tren. Ventajas Inconvenientes

Compacto (ocupa poco espacio). Mucha precisin. No patinan. Necesitan lubricacin. Sistema ruidoso. Coste de produccin elevado.

Smbolo mecnico

Relacin de transmisin i

Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida

Engranajes de dientes rectos: Caractersticas de un engranaje Tipo de circunferencia: Circunferencia primitiva. rp dp, es la circunferencia a lo largo de la cual engranan los dientes, coincide con la circunferencia de las ruedas de friccin. La transmisin del movimiento se realiza entre ambas circunferencias. Circunferencia interior. Limita los dientes por la parte interior. Se representa mediante ri di. Circunferencia exterior. Limita los dientes por la parte externa. Se indica mediante re de Paso (p): Es la distancia entre los centros de dos dientes consecutivos medida sobre la circunferencia primitiva. Para que dos engranajes puedan engranar correctamente es necesario que ambos tengan el mismo paso. Para poder fabricar engranajes y facilitar su sustitucin, se normalizan los valores del paso de las ruedas que se fabrican. Mdulo (m). Es un valor caracterstico de las ruedas dentadas que se expresa en milmetros y que define el dimetro primitivo normalizado. p = m Caractersticas del diente: Altura del diente: h = h1 + h2 = 2,25 m Longitud del diente: b = 10 m Grueso del diente: Hueco del diente: Paso: p = m = w + s Valor de los dimetros): Dimetro primitivo: dp = m Z Dimetro exterior: de = m (Z + 2) Dimetro interior: di = m (Z 2,5) Engranajes de dientes helicoidales: Se caracterizan por tener sus dientes inclinados respecto de su eje. Tienen la particularidad de estar engranando varios dientes a la vez. Esto da lugar a que el esfuerzo de flexin se reparta entre ellos durante la transmisin, con lo que hay menos posibilidades de rotura y menos ruidos y vibraciones. Son idneos para transmitir grandes potencias y para funcionar a gran nmero de revoluciones. Los nicos inconvenientes son que resultan ms caros, ya que son ms difciles de fabricar Relacin de transmisin i

Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida

Smbolo mecnico

Smbolo mecnico

Relacin de transmisin i

Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida

Engranajes de dientes en V: Con objeto de compensar las fuerzas axiales, se emplean dos engranajes cuyos dientes forman un ngulo complementario, que se unen entre s formando un engranaje en V.

Engranajes epicicloidales: Se componen de una corona dentada interiormente, un pin central (denominado planetario) y otros tres piones ms pequeos, los cuales engranan con el planetario y corona, que se denominan satlites. Estos satlites giran libres sobre sus ejes, que estn unidos al portasatlites. Si acoplamos uno de los elementos a un eje motriz y mantenemos fijo otro, en el tercero obtendremos el movimiento de salida. Al ser mltiples las combinaciones, podemos obtener un gran abanico de posibilidades con caractersticas totalmente distintas.

Engranajes y cadena: Consta de dos ruedas dentadas situadas a cierta distancia, por cuyos dientes pasa una cadena que arrastra el engranaje conducido. La cadena puede ser: de rodillos (bicicleta) o articulada. Ventajas Inconvenientes

Transmisin precisa, resistente. No hay deslizamiento. til entre ejes distantes. Necesitan lubricacin. Sistema ruidoso. Coste elevado. Desajuste entre cadena y dientes

Smbolo mecnico

Relacin de transmisin i

Znconducidai motriz Znmotriz conducida

Transmisin mediante engranajes entre rboles o ejes perpendiculares que se cortan: Relacin de transmisin i

Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida

Engranajes cnicos: Transmiten el movimiento de giro entre ejes perpendiculares. Se fabrican con dientes rectos para cargas medias y con dientes helicoidales para cargas elevadas. Transmisin mediante engranajes entre rboles o ejes perpendiculares que se cruzan: Smbolo mecnico Dientes rectos Dientes helicoidales

Tornillo sinfin: Transmiten el movimiento de giro desde el tornillo sinfn a la rueda dentada, nunca al revs. Tiene un gran poder de reduccin. El tornillo sinfn equivale a un engranaje con un nmero de entradas que varia de 1 a 8. Ventajas Inconvenientes

Funcionamiento silencioso. Ocupa poco espacio. Excelente reductor de velocidad. Coste de produccin elevado.

Smbolo mecnico

Relacin de transmisin i

Enconducidai motriz Znmotriz conducida

E es el nmero de entradas del tornillo sinfn. Hipoide: Engranaje helicoidal: Son dos engranajes cnicos helicoidales, uno de ellos se ha desplazado para que no se Son dos engranajes helicoidales cuyos ejes forman 90.

corten sus ejes.

Trenes de engranajes: Es un conjunto de dos o ms pares de engranajes, que engranan entre s de dos en dos, y cuyo fin es variar la velocidad del ltimo eje en etapas sucesivas Relacin de transmisin i

i = i1 .i2.i3.

II I III 2 velocidad de la caja de cambios de un automvil

Los engranajes se dibujan mediante su smbolo yen su interior se coloca una X, para indicar que est fijo al rbol, o una lnea inclinada, para sealar que se puede desplazar longitudinalmente (girando tambin con el rbol). Cada rbol se numera con un nmero romano, empezando por el motriz. Las cajas de velocidades llevan engranajes fijos y engranajes que se pueden deslizar. Estos ltimos suelen estar pareados y unidos entre s. Al desplazarse pueden engranar o desengranar con otros engranajes. Par motor: El par motor es la fuerza que es capaz de ejercer un motor en cada giro. C = F. r El par motor en los motores de combustin lo aporta el combustible. En los motores elctricos, se relaciona con la corriente consumida. El giro de un motor tiene dos caractersticas: el par motor y la velocidad de giro. Por combinacin de estas dos se obtiene la potencia. P = C. n P= potencia (w) C = par motor (N.m) n= velocidad de giro (en el S.I. en rad/s) F = fuerza (N) R = radio (m) 1 rpm = 2 / 60 rad/s

Para pasar de revoluciones por minuto a radianes/segundo, hay que tener en cuenta que: 1 revolucin = 2 radianes 1 minuto = 60 segundos Par motor o momento son conceptos relativos a la fuerza necesaria para provocar un desplazamiento en movimientos curvos. Tan importante como la fuerza es la distancia a la que est aplicada respecto del eje de giro. Ejercicios: Ejemplo 2 y 3 pg 233 Ejemplo 4 y 5 pg 234 Actividades 5 y 6, pg 234 Actividades 96, pg 237 Ejemplo 6 pg 238 Actividades 11, 12 y 13, pg 238 Ejemplo 7 y 8 pg 241 Actividades 17, pg 241 Ejemplo 9 y 10 pg 242 Actividades 20, pg 242 Problema 25, 28, 29, 30 y 32, pg 248-249 1 1 1