ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZOFaculta de mecánica

Escuela de ing. de mantenimientoAutor: Oswaldo Pérez 05/12/2012

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MECANISMOSSolidos rígidos

INTRODUCCIÓNEn este caso, el tipo de movimiento que tieneel elemento de entrada delmecanismo (elemento motriz) coincide conel tipo de movimiento que tiene el elementode salida (elemento conducido).No cambian el tipo de movimiento, sólomodifican sus valores de fuerza, velocidad.DETALLES DE LOS TIPOS DEMECANISMOS MÁS RELEVANTES.TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO LINEAL:POLEAS

POLEA SIMPLE:La polea es unarueda que gira

librementealrededor de sueje, está provistade un canal en superiferia para quesirva de guía a unacuerda.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Potencia y resistencia tienen la

misma intensidad (valor numérico),por lo que el mecanismo no tieneganancia mecánica.

La cuerda soporta un esfuerzo detracción igual al de la carga (por loque este mecanismo necesitaemplear cuerdas el doble deresistentes que las empleadas paraelevar la misma carga con una poleamóvil).

POLEA MÓVIL:El mecanismollamado polea móviles un conjunto queconsta de dospoleas, una fija yotra móvil, que

tienen como finalidad reducir a la mitad elesfuerzo que tenemos que hacer para subiruna carga.VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Podemos elevar un objeto pesado(resistencia, R) ejerciendo una fuerza(potencia, P) igual a la mitad delpeso de la carga (P=R/2). La otramitad del peso (tensión) la soporta elotro extremo de la cuerda, que

permanece unido a un punto fijo(T=R/2).

La cuerda solamente soporta unesfuerzo de tracción equivalente a lamitad de la carga (T=R/2).

POLIPASTOSe emplea en la elevación o movimiento decargas siempre que queramos realizar unesfuerzo menor que el que tendríamos quehacer levantando a pulso el objeto.DESCRIPCIÓNEs una combinación de poleas fijas y móvilesrecorridas por una sola cuerda que tiene unode sus extremos anclado a un punto fijo.VENTAJAS Y DESVENTAJAS

La polea fija tiene por misiónmodificar la dirección de la fuerza(potencia) que ejercemos sobre lacuerda. El hecho de ejercer lapotencia en sentido descendentefacilita la elevación de cargas, puespodemos ayudarnos de nuestropropio peso.

La polea móvil tiene por misiónproporcionar ganancia mecánica alsistema. Por regla general, cadapolea móvil nos proporciona unaganancia igual a 2.

LA CORREA DE TRANSMISIÓN: Es unacinta o tira cerrada de cuero, caucho u otromaterial flexible que permite la transmisióndel movimiento entre ambas poleas. Lacorrea debe mantenerse lo suficientementetensa pues, de otro modo, no cumpliría sucometido satisfactoriamente.TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOCIRCULARLa transmisión se produce entre discos lisosen contacto. No se usa mucho porque no sepueden transmitir grandes esfuerzos ya quepatinarían o deslizaría una rueda sobre laotra; por ejemplo, la dinamo de una bicicleta.CORREAS Y CADENAS:Se usan cuando los árboles están distantes.Con estos mecanismos se transmitenesfuerzos elevados.DESCRIPCIÓNEste sistema consta de una cadena sin fin(cerrada) cuyos eslabones engranan conruedas dentadas (piñones) que están unidas

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a los ejes de los mecanismos conductor yconducido.VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Las ruedasdentadas suelen seruna placa de acerosin cubo (aunquetambién las hay de

materialesplásticos).

ENGRANAJES: Son combinaciones deruedas dentadas.Son los quemayores esfuerzostransmiten. Son elmecanismo más

empleado.Observa lacantidad de

engranajes que se ven en la siguienteimagen (dientes rectos, engranaje cónico ydentado interior).VENTAJAS E INCONVENIENTESRespecto al sistema polea-correa, presentauna serie de ventajas e inconvenientes:

Las principales ventajas son:mantener la relación de transmisiónconstante incluso transmitiendograndes potencias entre los ejes(caso de automóviles, camiones,grúas...), lo que se traduce en mayoreficiencia mecánica (mejorrendimiento).

Además, permite conectar ejes quese cruzan (mediante tornillo sinfín), oque se cortan (mediante engranajescónicos) y su funcionamiento puedellegar a ser muy silencioso.

TREN DE ENGRANAJESUTILIDAD

Transmitir unmovimiento giratorioentre dos ejes,

consiguiendodisminuciones o

aumentossignificativos de la

velocidad; también permite mantener oinvertir el sentido de giro.VENTAJAS

Este tipo de transmisiones se usamucho como reductor de velocidaden la industria (máquinas

herramientas, robótica, grúas...), enla mayoría de los electrodomésticos(vídeos, cassetes, tocadiscos,programadores de lavadora,máquinas de coser, batidoras,exprimidores...), en automoción (paralas cajas de cambio de marchas)... yen general en cualquier máquina queprecise transmitir elevadas potenciascon reducciones de velocidadimportante.

SINFÍN-CORONA:Es un sistema de dos engranajes con los

árbolesperpendiculares.El funcionamientoes muy simple: porcada vuelta deltornillo, elengranaje gira unsolo diente o lo

que es lo mismo, para que la rueda dé unavuelta completa, es necesario que el tornillogire tantas veces como dientes tiene elengranaje.APLICACIONES:El tornillo sinfín en las clavijas de unaguitarra. En nuestra vida cotidiana lopodemos ver claramente en las clavijas deuna guitarra. En este caso, la cuerda esrecogida con precisión por eje de transmisiónde una pequeña rueda dentada que esconducida por un tornillo que gira gracias a laacción de la clavija. No podemos olvidar ellimpiaparabrisas, que se acciona gracias aeste mecanismo.VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Con el tornillo sin fin y rueda dentadapodemos transmitir fuerza ymovimiento entre ejesperpendiculares.

La velocidad de giro del ejeconducido depende del número deentradas del tornillo y del número dedientes de la rueda.

MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DEMOVIMIENTOS:PIÑÓN-CREMALLERA

Es una ruedadentada queengrana con unabarra también

dentada.Transforma un

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movimiento circular en otro rectilíneo.El sistema está formado por un piñón (ruedadentada) que engrana perfectamente en unacremalleraVENTAJAS Y DESVENTAJAS

La relación entre la velocidad de girodel piñón (N) y la velocidad lineal dela cremallera (V) depende de dosfactores: el número de dientes delpiñón (Z) y el número de dientes porcentímetro de la cremallera (n).

BIELA-MANIVELAFormado por unamanivela que tiene unmovimiento circularunida por un extremo auna barra llamadabiela y por el otro auna guía. Transforma

el movimiento circular en alternativo.CARACTERÍSTICASTambién permite el proceso contrario:transformar un movimiento lineal alternativodel pie de biela en uno en giratorio continuoen el eje al que está conectada la excéntricao la manivela.VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Este mecanismo es el punto departida de los sistemas queaprovechan el movimiento giratoriode un eje o de un árbol para obtenermovimientos lineales alternativos oangulares.

La utilidad práctica exige añadirlealgún operador más como la palancao el émbolo, siendo estas añadiduraslas que permiten funcionarcorrectamente a máquinas tancotidianas como: motor de automóvil,limpiaparabrisas, rueda de afilar,máquina de coser, compresor depistón, sierras automáticas.

EXCÉNTRICA-BIELA-PALANCAUtilidad

Este mecanismo emplea, almenos, una excéntrica (ouna manivela), una biela yuna palanca colocadassobre un soporte único y

conectado de la forma siguiente.Elección de la palanca adecuada.

Cuando la máquina producemovimiento giratorio a partir de unooscilante es frecuente emplear una

palanca de tercer grado, así elmovimiento de la potencia(normalmente el pie) es pequeño enrelación al de la resistencia (pie debiela) y se pueden alcanzar mayoresvelocidades de giro.

Cuando se emplea para producir unmovimiento oscilante a partir de unogiratorio, la elección de la palancadependerá de factores tales comosentido del movimiento, fuerza quetiene que crear y amplitud de laoscilación (ver el apartado referido apalancas para analizar cuál sería laelección más adecuada).

CONCLUSIONES Se verifico una gran variedad de

mecanismos utilizados en diferentesáreas de industrias, automotores,motores, etc.

Se emplea gran variedad deelementos para su elaboración ytransmisión de movimiento.

La fuerza ejercida en cada uno de losmecanismos es diferente deacuerdoa su resistencia y aplicación.

Se puede implementar uno de estosmecanismos en casa dependiendo lanecesidad que se tenga.

RECOMENDACIONES Las personas deberían tener un

breve conocimiento en su aplicaciónpara que las pueda utilizar en susdiferentes áreas.

Aplicar el trabajo respectivo a cadamecanismo para que no existainconvenientes.

No exceder sus límites de resistenciade los mecanismos.

Linkografia: http://www.monografias.com/trabajos

30/engranajes/engranajes.shtml. http://www.tecneweb.com.ar/Apuntes

/mecanismos.htm