UD4: MECANISMOS 1.- MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS: No cambian el tipo de movimiento, sólo modifican sus valores de fuerza, velocidad TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO LINEAL:
• Palanca • Poleas:
– Polea simple o fija – Polea móvil – Polipastos
• Tipo I o Aparejo factorial • Tipo II o Aparejo potencial
TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO CIRCULAR:
• Ruedas de fricción • Poleas-correa, correa dentada y cadenas • Engranajes
– Árboles paralelos – Árboles que se cortan – Que se cruzan perpendicularmente (Sinfín-corona)
2.- MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTOS: Cambian el tipo de movimiento (de lineal a giratorio o de giratorio a lineal)
• Piñón-cremallera • Tornillo-tuerca • Biela-manivela • Excéntrica • Leva • Junta de Cardán • Cruz de Malta
En 2º ESO nos centraremos sólo en ver con detalle los mecanismos de transmisión de
movimiento lineal, aunque veremos todos por encima
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS:
Una palanca es una máquina simple constituida por una barra rígida que puede girar alrededor de
un punto de apoyo. En esta barra habrá un punto de aplicación de la fuerza (F), y un punto de
aplicación de la resistencia (R). Para resolver una palanca en equilibrio empleamos la expresión
llamada ley de la palanca: F y R se miden en Newtons, y las distancias en metros
F*d=R*r
Donde "d" es la distancia del punto de aplicación de la fuerza al punto de apoyo, y "r" la
distancia del punto de apoyo al punto de aplicación de la resistencia. Según la posición relativa
del punto de apoyo respecto de F y R tenemos tres tipos de palancas. La de 1º grado que tiene el
punto de apoyo entre la fuerza y la resistencia, la de 2º grado que tiene la resistencia entre el
punto de apoyo y la fuerza y la de 3º grado que tiene la fuerza entre el punto de apoyo y la
resistencia.
EJERCICIOS: Resuelve los ejercicios que vienen a continuación. Entrégalos con las
soluciones, limpios y ordenados. Puedes usar la calculadora para los cálculos. Con el fin de
evitar que te copies, DONDE PONE L LO SUSTITUYES POR TU NÚMERO DE LISTA
PALANCAS
EJERCICIOS 1
L
L
L
L
L
L
L
L
L00Kg
L
L cm
1.- POLEA SIMPLE O FIJA:
La polea es una rueda que gira libremente alrededor de su eje, está provista de un canal en su
periferia para que sirva de guía a una cuerda, correa o cadena de la que recibe o a la que le da el
movimiento.
La polea simple se emplea para elevar pesos, consta de una sola rueda por la que hacemos pasar
una cuerda. Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el
levantamiento de cargas, entre otros motivos, porque nos ayudamos del peso del cuerpo para
efectuar el esfuerzo. La fuerza que tenemos que hacer es igual al peso que tenemos que levantar.
F=R
2.- POLEA MÓVIL
El mecanismo llamado polea móvil es un conjunto que consta de dos poleas, una fija y otra
móvil, que tienen como finalidad reducir a la mitad el esfuerzo que tenemos que hacer para
subir una carga.
F=R/2
POLEAS:
3.- POLIPASTOS
El polipasto está formado por un conjunto de poleas. Cuando una es fija y las demás móviles
tenemos un polipasto del tipo I, cuando la mitad son fijas y la otra mitad móviles tenemos un
polipasto del tipo II. La fuerza "F" necesaria para levantar una carga "R" siendo "n" el número de poleas móviles, se determina, en cada caso, con una de las fórmulas:
F=R/2n Polipasto tipo I
F=R/2n Polipasto tipo II
Polipastos tipos I o Aparejo factorial Cuando tenemos poleas fijas y móviles (la mitad
son fijas y la otra mitad móviles) acopladas unas a otras (la cuerda recorre polea móvil-fija-
móvil-fija...), bien linealmente (móvil-fija-móvil-fija...) o bien agrupadas formando cuadernas
(juntas las fijas en la cuaderna superior por un lado y juntas las móviles en la cuaderna inferior
por otro). La carga cuelga de todas las móviles. En este caso, tenemos la fórmula F = R / 2·n
Polipastos tipo II o Aparejo Potencial: Cuando tenemos sólo una polea fija y las demás
son móviles. Cada polea móvil cuelga de la anterior y la carga cuelga de la última móvil. En este
caso, la fórmula es: F = R / 2n
EJERCICIOS 2
1.- Se desean subir L0 Kg utilizando diferentes dispositivos de poleas. Calcula la fuerza que
tienes que hacer al usar: (no olvides pasar los Kg a Newton antes de aplicar la fórmula)
a) La polea simple de la Figura 1
b) La polea móvil de la figura 2
c) El aparejo potencial de la figura 3
d) El aparejo factorial de la figura 4
¿Cuándo se hace menos fuerza? Ordena los dispositivos de mayor fuerza necesaria a menor
2.- Dibuja un aparejo factorial en el que quieras subir L Newton usando una fuerza de 2 N
NOTA: Con el fin de evitar que te copies, sustituye L por tu número de lista.
Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4
La transmisión con ruedas de fricción se produce entre discos lisos en contacto por su periferia. Sus aplicaciones prácticas son muy limitadas debido a que no puede transmitir
grandes esfuerzos, por ejemplo en dinamos de bicicletas
Para transmitir el movimiento entre árboles distantes se emplean poleas y correa, correa
dentada y cadena.
Para evitar deslizamientos se usan correas dentadas o cadenas, con estos elementos conseguimos
transmitir grandes esfuerzos
RUEDAS DE FRICCIÓN
POLEAS CON CORREAS, CORREAS DENTADAS Y CADENAS
Los engranajes son combinaciones de ruedas dentadas para transmitir el movimiento circular,
pueden transmitir grandes potencias. Cuando dos ruedas engranan entre sí giran en sentido
contrario. Este es el sistema de transmisión del movimiento más empleado. Se usan en
electrodomésticos, maquinaria, automoción (cajas de cambio de marchas, cuentakilómetros,
regulación de inclinación de los asientos...), etc.
Los dientes de los engranajes pueden ser muy variados:
1.- ÁRBOLES PARALELOS
ENGRANAJES
Si, además, queremos que las ruedas conductora o motriz y conducida giren en el mismo sentido
tendremos que poner en medio un tercer engranaje (que no influye a efectos de cálculo) que por
girar al contrario que los otros dos se le llama engranaje loco:
Y si queremos transmitir mayores potencias, debemos acoplar varios sistemas formando un tren
de engranajes compuesto
2.- ÁRBOLES QUE SE CORTAN
3.- ÁRBOLES QUE SE CRUZAN PERPENDICULARMENTE (SINFÍN-CORONA)
Toda maquina cuyo movimiento sea generado por un motor (ya sea eléctrico, de explosión u
otro) necesita que la velocidad de dicho motor se adapte a la velocidad necesaria para el buen
funcionamiento de la maquina. En el sinfín-corona, se produce una gran reducción de velocidad
MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTOS:
Un mecanismo piñón cremallera está formado por una rueda dentada que engrana con una barra
también dentada. Es un mecanismo que transforma el movimiento circular de la rueda en
rectilíneo de la cremallera o viceversa. Se emplea para dar movimiento, por ejemplo, a carros de
máquinas, bandeja de un lector de CD, eje principal de un taladro, etc
Este mecanismo consta de un tornillo y una tuerca que tienen como objeto transformar el
movimiento circular en rectilíneo.
Este mecanismo tiene muchas aplicaciones en desplazamientos lineales lentos: portales automáticos, prensas, tornillos de banco, carros de máquinas, gato de coche...
etc.
PIÑÓN-CREMALLERA
TORNILLO-TUERCA
Este mecanismo está formado por una manivela que tiene un movimiento circular y una barra
llamada biela que está unida con articulaciones por un extremo a la manivela y por otro a un
sistema de guiado (pistón) que describe un movimiento rectilíneo alternativo (vaivén).
El sistema biela manivela tiene mucha importancia en los motores de explosión alternativos, así
como antes también lo tuvo en la construcción de máquinas de vapor.
El mecanismo de excéntrica consta básicamente de dos elementos, la propia excéntrica y el
seguidor. La excéntrica es un disco cilíndrico que tiene un eje de giro desplazado un valor "e" del
centro, llamado alzada, respecto del centro del disco. El seguidor es una varilla que está en
contacto permanente con la excéntrica y que recibe el movimiento de esta. Con este ingenio
conseguimos transformar el movimiento circular de la excéntrica en movimiento rectilíneo
alternativo del seguidor.
BIELA-MANIVELA
EXCÉNTRICA
El mecanismo de leva y seguidor se emplea para transformar el movimiento circular en un movimiento rectilíneo alternativo con unas características determinadas que dependen del perfil de la leva. La forma de la leva se diseña según el movimiento que se pretende para el seguidor. En los motores de combustión alternativos se emplean levas para efectuar la apertura y cierre de las válvulas que dejan entrar el combustible y salir los gases de la cámara de combustión. Las levas pueden tener distintas formas, de disco, cilíndricas y de campana; la más común es la de disco.
Para transmitir movimiento rotacional entre dos ejes. Consta de una cruz o cruceta, y en cada
uno de sus brazos se articula una horquilla
Es un mecanismo que transforma el movimiento circular en un movimiento rotatorio
intermitente. Su aplicación típica es el arrastre de la película en los proyectores de cine, en donde
es necesario que el fotograma permanezca un tiempo quieto, y, que de forma súbita se vea
desplazado por el siguiente
LEVA
JUNTA DE CARDAN
CRUZ DE MALTA O RUEDA DE GINEBRA
UD5: ESCALAS Y PROPORCIONES
Cuando en una foto existen varios objetos, se pueden aproximar las dimensiones reales de estos, siempre y cuando sepamos las dimensiones reales de alguno de los elementos que aparecen en ella. Por ejemplo, en la siguiente foto podremos saber las dimensiones del bolígrafo sabiendo que la hoja de papel mide 29,7cm de largo por 21cm de ancho realizando los siguientes cálculos:
1. medimos el bolígrafo en la foto y nos da: 2,1cm 2. medimos en la foto algo que sepamos cuanto mide en realidad, por ejemplo el largo del papel y nos da: 4,4cm 3. por lo tanto 4,4cm en la foto equivalen a 29,7 cm en la realidad. Sabiendo esto planteamos la siguiente regla de proporcionalidad:
cm1,2X
cm4,4cm7,29
====
Despejamos X y nos sale: 175,144,4
1,27,29x ====
⋅⋅⋅⋅
====
Nuestro resultado es que el bolígrafo mide 14,12cm en la realidad.
Tarea 1: Inténtalo ahora tú con las siguientes imágenes:
1. Calcula cuánto mide el libro de Narnia sabiendo que el CD que está al lado mide 12,5cm por 14cm
Operaciones:
2. Calcular cuánto mide el Pen-drive sabiendo que el disco tiene un diámetro de 12cm.
Operaciones:
3. ¿A qué escala está dibujado el campo de baloncesto?
a) 1/400.
b) 1/50.
c) 1/100.
d) 1/4.
4. ¿A qué escala está dibujado el siguiente ladrillo? a) 1/20.
b) 1/500.
c) 1/50.
d) 1/5.
16,4m.
7,2
m.
28,4 m.
195
125
35
Operaciones:
Operaciones:
5.- Escribe las cifras que corresponden a las cotas de este camión que esta dibujado a escala 1/150.
Tarea 2:
a) Busca una foto en la que salgas tú y al lado de ti (no delante ni detrás) algún objeto o persona (si no tienes ninguna te la sacas) y calcula la altura en la realidad ese objeto sabiendo lo que mides tú. Mándame la foto a mi dirección de correo para comprobar que has realizado bien las medidas, e indícame también en el correo cuánto mides de alto, o bien imprímela y pégala al lado de las operaciones
b) ¿A qué escala está hecha la foto?
Operaciones:
Operaciones:
Top Related