Estos elementos mecánicos suelen ir montados sobre los ejes de transmisión, que son piezas sobre las cuales se colocan los mecanismos.
Los mecanismos de transmisión son aquellos en los que el elemento motriz (o de entrada) y el elemento conducido (o de salida) tienen el mismo tipo de movimiento.
Los mecanismos de transformación son aquellos en los que el elemento motriz y el conducido tienen distinto tipo de movimiento.
2.Máquinas simples
Las máquinas simples son dispositivos sencillos que se basan en principios físicos físicos elementales y sirven para ahorrar esfuerzo a los seres humanos.
Palanca:
Es un sistema de transmisión lineal . La palanca es una barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo o articulación. En un punto de la barra se aplica una fuerza F con el fin de vencer una resistencia R.
Ley de la palanca:
Una palanca está en equilibrio cuando el producto de la fuerza F, por su distancia d, al punto de apoyo es igual al producto de la resistencia R por su distancia r, al punto de apoyo.
F·d=R·r
Existen tres tipos de palancas:
Palancas de primer grado
El punto de apoyo se encuentra entre la fuerza aplicada y la resistencia. El efecto de la fuerza
puede verse aumentado o disminuido.
Aquí teneís un ejemplo de palancas de primer grado:
Palancas de segundo grado
La resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza aplicada. El efecto de la fuerza
aplicada siempre se ve aumentado (d>r).
almacenando.es
Palancas de tercer grado
La fuerza aplicada se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia. El efecto de la fuerza siempre se ve disminuido (d<r).
Una polea es una rueda con una ranura que gira alrededor de un eje por la que se hace pasar una cuerda que permite vencer una resistencia R de forma cómoda aplicando una fuerza F. De este modo podemos elevar pesos hasta cierta altura.
Polea fija
La polea fija como su nombre indica consta de una sola polea fija a algún lugar.
Fuerza=Resistencia.
Ejemplo:
Si queremos levantar 60kg, debemos ejercer una fuerza de 60kg.
Fórmula: Fa=Fc
Polipasto
Sistema de poleas escalonadas que consta del mismo número de poleas fijas y móviles.
Fórmula: Fa= Fc + Q
2n
Fa:Fuerza aplicada
Fc:Fuerza de la carga
Q:Peso de las poleas móviles
n:Número de poleas móviles
Ejemplo:
¿Qué fuerza deberemos de aplicar, si un saco de cemento pesa 80N, y tenemos dos poleas que pesan 100N cada una?
Fa= 80+200= 70N
2x2
El plano inclinado
Fórmula:
W=F x h
W: Trabajo
F: Fuerza
h: Altura
El tornillo
El tornillo es un plano inclinado que se enrrolla sobre una superficie cilíndrica.
éste se basa en el tornillo que creó Arquímedes para extraer agua de los ríos. Funcionaba girando una manivela que provocaba que el agua subiera hasta la parte superior, mediante una rosca helicoidal.
La rueda
Es unos de los inventos más importantes del ser humano. Las ruedas se utilizan para el transporte, para el uso de poleas, la rueda hidráulica...
3.Transmisión y transformación de movimiento: relación de transmisión
Es la relación de velocidad entre el eje de salida y el de entrada.
Fórmula:
Rt= ns
ne
Rt: Relación de transmisión
ns: Velocidad de salida
ne:Velocidad de entrada
4. Mecanismos de transmisión de movimiento
La transmisión de movimiento circular puede efectuarse mediante un sistema de poleas y correas, mediante cadenas y mediante engranajes.
Poleas y correas
-Si ambas poleas miden igual, girarán a igual velocidad.
-Si la polea mayor arrastra a la más pequeña, ésta última gira más rápido pero con menos fuerza.
-Si cruzamos las correas, invertimos el sentido de giro.
Rt= ns = De ne x De = ns x Ds
ne Ds
Rt: Relación de transmisión
ns: Velocidad de salida
ne: Velocidad de entrada
De:Diámetro de la polea de entrada
Ds: Diámetro de la polea de salida
Cadenas
La velocidad de giro de las ruedas tiene que ver con el número de dientes que tengan.
Fórmulas:
ne x Ze = ns x Zs
Rt= ns = Ze
ne Zs
ne:Velocidad de entrada
ns:Velocidad de salida
Ze: Número de dientes de la rueda de entrada
Zs: Número de dientes de la rueda de salida
Engranajes rectos
Los engranajes son ruedas dentadas que encajan entre sí y que transmiten fuerza y movimiento entre ejes paralelos situados a poca distancia.
Se aplica la misma fórmula que en la transmisión por cadena.
Tornillo sin fin
Es un mecanismo que transmite el movimiento entre los ejes que forman un ángulo recto. La transmisión siempre se efectúa desde el tornillo hacia la rueda dentada, es decir el tornillo siempre actúa como elemento motriz.
5.Mecanismos de transformación de movimiento
Éstos transforman el movimiento circular en rectilíneo o viceversa.
Piñón-cremallera
Se compone de una rueda dentada(piñón) y de una barra, también dentada ( cremallera)que encaja de piñón.
Leva
La leva es arrastrada por el eje de giro al que está solidariamente unido. De este modo el seguidor que está en contacto permanente con la leva, transforma el movimiento circular en movimiento rectilíneo alternativo.
Está formada por dos elementos unidos mediante una articulación: biela, que es una barra rígida y la manivela.
Aquí teneís este video grabado en Barcelona, en una excursión, de como funciona el mecanismo biela-manivela:
6.Elementos auxiliares
Ejes y cojinetes
Los ejes son elementos cilíndricos que giran y sobre los que se montan ruedas u otros mecanismos. El montaje sobre ellos puede ser solidario o a través de cojinetes para que puedan girar libremente.
Es un elemento que permite el giro de una rueda dentada de un solo sentido.
Este enlace os lleva a una powerpoint que creamos sobre este tema de mecanismos, espero que os sirva como información:
http://www.slideboom.com/presentations/325083/Mecanismos?pk=edf2-0e0f-c281-62bb-4dc2-5ca7-fdff-a04a
Aquí teneís el proyecto que hemos hecho en esta 2ª evaluación, se trata de una abejita que al chocar con una de las antenas gira hacia un lado, y si choca con la otro gira hacia el otro lado, mira:
Aquí tenéis un video del funcionamiento de la abejita:
