Antes de comenzar el tema vamos a realizar un Kahoot sobre los mecanismos.
1. ¿QUÉ SON LOS MECANISMOS?
Cuando tenemos que realizar un trabajo, una persona puede utilizar la fuerza de sus músculos o usar dispositivos que disminuyan el esfuerzo que se precisa.
Una máquina es un dispositivo que disminuye el esfuerzo necesario para llevar a cabo un trabajo.
Los mecanismos son los elementos de una máquina destinados a trasmitir y transformar las fuerzas y movimientos desde un elemento motriz (motor) a un elemento receptor, permitiendo al ser humano realizar trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.
Según la complejidad, las máquinas pueden ser:
- Máquinas simples: solo tienen un punto de apoyo, ejemplo: palanca, polea, torno, plano inclinado.
- Máquinas compuestas: están formadas por dos o más máquinas. Por ejemplo: grúa, bicicleta,...
Son aquellos mecanismos en los que el movimiento de entrada y de salida es lineal, su principal aplicación es la transmisión de fuerzas.
2.1. Palancas
Arquímedes estableció los principios sobre la palanca. Es universalmente conocida su frase "Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo", para indicar que la palanca es capaz de multiplicar la fuerza. La palanca puede levantar cualquier peso, por muy grande que este sea, siempre y cuando se encuentre un punto de apoyo adecuado.
Las palancas son objetos rígidos que giran en torno a un punto de apoyo o fulcro, sobre el que actúan varias fuerzas en equilibrio.
Pincha sobre la imagen para más información.
2.2. Poleas
Rueda ranurada que gira alrededor de un eje, por donde se hace pasar una cuerda o cable que permite vencer de forma cómoda una resistencia aplicando una fuerza.
Rueda ranurada que gira alrededor de un eje, por donde se hace pasar una cuerda o cable que permite vencer de forma cómoda una resistencia aplicando una fuerza.
EJERCICIOS MECANISMOS
Desde el enlace puedes descargar la colección de ejercicios sobre los distintos apartados que hemos trabajado en clase.
3. MECANISMOS DE TRANSMISIÓN CIRCULAR
Los mecanismos de transmision circular reciben el movimiento circular del eje del motor y lo transmiten al eje del elemento receptor.
Los mecanismos de transmision circular reciben el movimiento circular del eje del motor y lo transmiten al eje del elemento receptor.
Algunos mecanismos de transmision circular son:
3.1. Ruedas de fricción
Consisten en dos ruedas que se encuentran en contacto directo. La rueda de entrada (conectada al eje motor) transmite por rozamiento el mecanismo circular a la rueda de salida (conectada al eje conducido).
Características:
- La rueda conducida siempre gira en sentido contrario al de la rueda motriz.
- Las ruedas de fricción pueden patinar: no se pueden usar para transmitir grandes potencias.
- La rueda de mayor tamaño siempre gira a menor velocidad que la rueda más pequeña: permiten sistemas de aumento o reducción de la velocidad de giro.
3.2. Transmisióń por correa.
Es un mecanismo que permite transmitir un movimiento circular entre dos ejes situados a cierta distancia. Cada eje se conecta a una rueda o polea, y entre ambas se hace pasar una correa que transmite el movimiento circular por rozamiento.
Características:
- La transmisión por rozamiento de la correa puede patinar. El deslizamiento disminuye usando poleas en vez de ruedas.
- La rueda/polea de mayor tamaño siempre gira a menor velocidad que la rueda/polea más pequeña. Permite construir sistemas de aumento o disminución de velocidad de giro.
- En función de la posición de la correa se puede conseguir que la polea conducida gire en el mismo sentido o en sentido inverso.
Relación de transmisión (i) como la relación que existe entre la velocidad de la polea de salida (N2) y la velocidad de la polea de entrada (N1).
i = N2 / N1
Si tenemos en cuenta su diámetro: i = D1 / D2
Por tanto se cumple que: i = N2/N1 = D1/D2
- Cuando N2>N1 --> se cumple que i>1, sistema multiplicador
- Cuando N2 <N1 --> se cumple que i<1, sistema reductor
- Cuando N2=N1 --> se cumple que i=1, el sistema mantiene la velocidad de giro
3.3. Engranajes
Un engranaje es una rueda dentada fabricada de acero o de plástico. Se utilizan para llevar el movimiento desde un punto a otro de la máquina pero normalmente con la intención de conseguir mayor fuerza o mayor velocidad. Esto es posible si el tamaño de los engranajes es distinto:
- En la transmisión de un engranaje pequeño a uno grande se consigue reducir la velocidad de giro pero a cambio se consigue más fuerza.
- En la transmisión a uno menor el efecto conseguido es el contrario, es decir, mayor velocidad y menor fuerza.
La transmisión mediante engranajes puede hacerse con o sin cadena:
- Si la transmisión es directa entre engranajes se produce una inversión en el sentido de giro
- Si la transmisión es indirecta, o sea, mediante cadena, esta inversión en el sentido degiro no se produce.
Relación de transmisión (i) como la relación que existe entre la velocidad de la polea de salida (N2) y la velocidad de la polea de entrada (N1).
i = N2 / N1
Si tenemos en cuenta número de dientes: i = Z1 / Z2
Por lo tanto: i = N2/N1 = Z1 /Z2
Ejercicios
3.3. Trenes de poleas o engranajes
Los trenes de poleas se emplean cuando es necesario transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes con una gran reducción o aumento de la velocidad de giro sin tener que recurrir a diámetros de las poleas o el número de dientes excesivamente grandes o pequeños. El sistema se monta en cadena de tal forma que en cada polea doble una hace de conducida de la anterior y conductora de la siguiente.
En siguiente enlace te puedes descargar los ejercicios relacionados con la relación de transmisión.
ACTIVIDADES TIC
En el siguiente enlace se pueden descargar las actividades que vamos a realizar con el software YENKA, para simulación de mecanismos.
Páginas interesantes para completar el tema:
