Tema 3Mecanismos y máquinas

By: Silvia Rodríguez Besa

3ºESO-A

MáquinaEs un conjunto de elementos que

interactúan entre sí y que es capaz de realizar un trabajo o implicar una fuerza

●Máquinas simples: en sencilla y realiza su trabajo en un solo paso.

●Máquinas compuestas: es una combinación de máquinas simples.

PalancaEs un mecanismo simple capaz de multiplicar o reducir una fuerza empleando para ello un punto de

apoyo.

F·Bf = R·Br

De:1º grado: el punto de apoyo está entre la F y la R

2º grado: la R está entre el punto de apoyo y la F.

3º grado: la F está entre el punto de apoyo y la R

Poleas

Es una rueda con una hendidura en la llanta por donde se introduce

una cuerda o correa.Cambian la dirección de la fuerza.

F=R

Tipos:-Fija: se emplea para

reducirel rozamiento de la cuerdaen los cambios de dirección.

– Móvil: se emplea parareducir el esfuerzonecesario para la elevacióno el movimiento de cargas.

PolipastoEs un conjunto de poleas combinadas de tal forma que puede elevar un

gran peso haciendo muy poca

fuerza.

F=R/2n

TornoEs un cilindro que consta de una

manivela que lo hace girar de forma que es capaz de levantar pesos con

menos esfuerzos.

F·Bf= R·Br

Cuña Es un plano

inclinado doble, dando la F que se aplica perpendicular a la base se transmite multiplicando a las caras de la cuña.

Plano inclinadoEs una rampa que sirve para elevar

cargas realizando menos esfuerzo.

F= R ·a/b

TornilloEs un plano inclinado pero enrollado

sobre un cilindro.Cuando se aplica presión y se

enrosca se multiplica la fuerza aplicada.

Mecanismos de transmisión● Transmisión por engranajes: los

engranajes son ruedas que tienen dientes en todo su perímetro externo y engarzan unas con otras.

● Transmisión por correa: está compuesto de una correa que conduce el movimiento de una polea a otra.

F1· d1 = F2 ·d2

● Transmisión por cadena: está compuesto de una cadena y ruedas dentadas.

Tornillo sin fin y rueda La rosca del tornillo engrana con los dientes del engranaje. Cada vuelta del tornillo la rueda dentada avanza un diente.

Relación de transmisiónEs el cociente de las velocidades

de los dos elementos que se mueven.

r = ω-conducida/ω-motriz

Tren de mecanismos● Sistema de transmisión reductor: es

necesario que una polea y un engranaje sean solidarios( tengan el mismo eje y giren a la misma velocidad).

● Tren de poleas: son varias poleas unidas con correa que reducen la velocidad y aumenta la fuerza.

● Tren de engranajes: varios engranajes o poleas acoplados pasando de mayor a menor tamaño. Aumentan la velocidad.

Mecanismos de transformación

Cambian el tipo de movimiento, de lineal a circular o inversa, y de alternativo a circular, o inversa.

● Piñón cremallera: sistema compuesto por un engranaje y una barra dentada. Los dientes del piñón engranan en los de la barra transforman el movimiento circular en lineal o lineal o circular.

● Husillo-tuerca: está compuesto de un eje roscado y una tuerca con la misma rosca que el eje. Transforma de movimiento circular en alternativo.

Mecanismos de transformación de movimientos circular a alternativo● Biela manivela:

está compuesto de dos barras articuladas de forma que una gira y la otra se desplaza por una guía.

● Excéntrica: es una rueda

que tiene un barra

rígida unida es un

punto de su perímetro.

● Cigüeñal: es un sistema compuesto por la unión de múltiples manivelas acopladas a sus correspondientes bielas.

● Leva y seguidor: es un dispositivo que al girar es capaz de accionar un elemento al que no está unido y moverlo de forma alternativa.

Las máquinas térmicas

-De combustión externa: el combustible se quema fuera de motor.

-De combustión interna: el combustible se quema dentro de la máquina.

Combustión externa: La máquina de vapor

La máquina de vapor de Watt se hizo muy popular gracias al tren, a los barcos de vapor y a la multitud de máquinas que sustituyeron el trabajo manual.

-El motor de cuatro tiempos: tienen 4 fases bien diferenciadas.

Combustión interna

La válvula se abre y entre el aire y el combustible en el cilindro. Baja el pistón y se hace el vacío.

Admisión

CompresiónSe cierran las

válvulas y se comprime la mezcla. Se arranca el motor para que suba el pistón y después ya sube por si solo gracias al cigüeñal.

Cuando la mezcla está muy comprimida la bujía lanza una chispa y la hace explotar. Los gases se expanden y hacen bajar el pistón.

Explosión

EscapeSe abre la válvula

y al subir el pistón expulsa los gases que pasan al tubo de escape y los envía al exterior.

-El motor de dos tiempos: tiene 2 fases.

● Compresión-explosión: El pistón sube y comprime la mezcla. Se enciende la bujía y provoca la explosión de esta. Los gases se expanden y desciende el pistón.

● Escape-compresión: Cuando el pistón está abajo, los gases salen por el escape y entran por la lumbrera. El pistón sube y comienza otra vez la fase anterior.

Motores diésel Se usan con gasoil y no tienen bujía. La mezcla del aire y combustible se

comprime y alcanzan temperaturas de

600º C, a la que esta explota sin

necesidad de la chispa de la bujía.

Motores para volar

-Principio de acción y reacción: Ejemplo: cuando te pones unos patines y

juegas a los bolos ( hacemos fuerza sobre la bola y la bola hace fuerza sobre

nosotros en sentido contrario.Un reactor es un motor que se basa en

este principio.

CoheteEs un reactor que

lleva en un tanque el combustible y en el otro el comburente.m-gas · v-gas =

m-cohete · v-cohete

Motores de avionesTurborreactor: El aire entra aspirado

por las hélices de un compresor. El oxígeno reacciona con el queroseno. Los gases se expanden y salen por la parte

posterior a gran velocidad, impulsando el avión hacia adelante.

Turbofán Es muy silencioso. El ventilador

refrigera al turborreactor y el flujo del aire es mayor. El empuje del

ventilador y los gases que salen por la tobera final hace que avance el avión.

TurbopropulsorLa turbina de la parte posterior hace

girar al compresor y a una hélice delantera exterior. La propulsión se

debe a los gases que salen por la parte posterior y al empuje de la hélice.

Consiste en un tubo abierto por los dos entremos. El oxígeno entra por la parte delantera y reacciona con el combustible. Los gases se expanden y salen por la parte posterior.

Estatorreactor

Pulsorreactor

Tienen unas válvulas que permiten la entrada del aire y se cierran cuando explota la mezcla. La combustión se

produce a pulsos.

...Fin...Fin