Mecanismos

Rocio Romero y Anita Pérez

Poleas y Engranajes

Polea: Es una rueda acanalada que gira alrededor de un eje. Por el canal pasa una cuerda que conecta con la carga que se desea elevar, mientras que en el otro extremo de la cuerda se aplica una fuerza .Hay muchos tipos de poleas que su clasificación se divide en simples y compuestas.

Tipos de Poleas simples :

Polea fija simple:. Esta polea permite cambiar las direcciones del esfuerzo aplicado. La distancia que recorre la carga equivale a la longitud de la cuerda. Este tipo de polea constituye un palanca de primer género , ya que el esfuerzo para tirar de la cuerda coincide con el peso de la carga.

Polea simple móvil: Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga, fijar un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. A esta configuración se le llama "polea simple móvil".

Produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.

Tipos de Poleas compuestas :

Polipastos o aparejos: Es la configuración más común de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.

La ventaja mecánica del polipasto puede determinarse contando el número de segmentos de cuerda que llegan a las poleas móviles que soportan la carga.

Cálculo de velocidad :

N = Velocidad de giro.

= Diámetro de la polea en cm.

E= entrada o conductor.

S= Salida o conducida.

NsNe =200 rpm

Ne · E = Ns · s

200 rpm · 2 cm = x · 40 cm

X = 200 rom · 2 cm

40 cm

X= 400

40

X = 10 rpm Ns

Relación de Transmisión

Rt = ns Rt = 10 Rt =20 : 1

ne 200

1 : 20 = 0,05 Multiplicador

1 = Multiplicador

1 = Reductor

40 cm2 cm

Engranajes:

Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina tren de engranajes.

La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Hay muchos tipos de engranajes pero hablaremos particularmente de un engranaje de dientes rectos.

Engranaje de dientes rectos : Los engranajes cilíndricos rectos son el tipo de engranaje más simple y corriente que existe. Se utilizan generalmente para velocidades pequeñas y medias; a grandes velocidades, si no son rectificados, o ha sido corregido su tallado, producen ruido cuyo nivel depende de la velocidad de giro que tengan.

Otros tipos de mecanismos:

*Biela y Manivela: es un mecanismo que transforma un movimiento circular a un movimiento de traslación (o viceversa)

Este mecanismo se crea con dos "barras" unidas por una unión de revoluta . Un extremo de la barra que rota (la manivela) se encuentra unido a un punto fijo, el centro de giro, y el otro extremo se encuentra unido a la biela. El extremo restante de la biela se encuentra unido a un pistón que se mueve en línea recta.

* Palancas : La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.

Piñón y Cremallera : Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo , o viceversa. Cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera, provocando el desplazamiento lineal de esta. Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo que este gire y obteniendo en su eje un movimiento giratorio.

Cigüeñal: Un cigüeñal es un eje con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela - manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en rotatorio y viceversa.Los cigüeñales se utilizan extensamente en los motores alternativos, donde el movimiento lineal de los pistones dentro de los cilindros se trasmite a las bielas y se transforma en un movimiento rotatorio del cigüeñal que, a su vez, se transmite a las ruedas y otros elementos como un volante de inercia. El cigüeñal es un elemento estructural del motor.Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuezos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Hay diferentes tipos de cigüeñales; los hay de tres apoyos, de cinco apoyos, etcétera, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor.

Leva : En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor. Existen dos tipos de seguidores, de traslación y de rotación.La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio. De ser necesario pueden agregarse dientes a la leva para aumentar el contacto.El diseño de una leva depende del tipo de movimiento que se desea imprimir en el seguidor. Como ejemplos se tienen el árbol de levas del motor de combustión interna, el programador de lavadoras, etc.También se puede realizar una clasificación de las levas en cuanto a su naturaleza. Así, las hay de revolución, de translación, desmodrómicas (éstas son aquellas que realizan una acción de doble efecto), etc.La máquina que se usa para fabricar levas se le conoce como generadora.

Rueda Helicoidal: Este mecanismo se compone de un tornillo cilíndrico o hiperbólico y de una rueda (corona) de diente helicoidal cilíndrica o acanalada. Es muy eficiente como reductor de velocidad, dado que una vuelta del tornillo provoca un pequeño giro de la corona. Es un mecanismo que tiene muchas pérdidas por roce entre dientes, esto obliga a utilizar metales de bajo coeficiente de roce y una lubricación abundante, se suele fabricar el tornillo (gusano) de acero y la corona de bronce. En la figura de la derecha se aprecia un ejemplo de este tipo de mecanismo.

Rueda Excéntrica: Un mecanismo parecido al de leva-seguidor es el formado por una rueda excéntrica que sustituye a la leva.El eje de esta rueda no pasa por el centro de la misma, por lo que la rueda actúa de forma parecida a una leva: solo empuja al seguidor en una determinada posición, lo que provoca un movimiento alternativo.