José Antonio Cáceres Bercedo IES Playa Honda 2008/2009
<ul><li>Un  Mecanismo  es un conjunto de elementos, normalmente rígidos, conectados entre sí por medio de articulaciones m...
<ul><li>Un  Sistema Mecánico  o  Máquina  es una combinación de mecanismos que transforman velocidades, fuerzas, trayector...
<ul><li>Clasificación: </li></ul><ul><li>Según el Número de Entradas: </li></ul><ul><li>Ligazón Forzada, Ligazón Libre y B...
<ul><li>2.1_ La Palanca </li></ul><ul><li>Es un mecanismo consistente en un eslabón unido al bastidor por un PUNTO DE APOY...
<ul><li>2.2_ La Polea </li></ul><ul><li>Es un mecanismo cuya función es modificar la dirección de la fuerza aplicada </li>...
Poleas Móviles de radio “r”:  Su eje de rotación se puede desplazar de forma lineal paralelamente al mismo. F · 2r = R · r...
Polipastos: Combinaciones de Poleas.  Hay Polipastos Potenciales y Polipastos Exponenciales Los Polipastos Potenciales  la...
Los Polipastos Exponenciales  tienen una sola polea fija y el resto de poleas móviles por las que pasa una cuerda diferent...
<ul><li>Es un mecanismo  que sirve para reducir (Reductora) o aumentar (Multiplicadora) la velocidad de giro tanto como se...
<ul><li>Ruedas de fricción Externas : La Rueda Impulsora y la Rueda Seguidora rotan en sentidos opuestos. Para que giren e...
<ul><li>3.2_ Conos de Fricción </li></ul><ul><li>Los ejes de fricción no están paralelos </li></ul><ul><li>La rueda motriz...
<ul><li>3.3_ Transmisión por Correa o Cable </li></ul><ul><li>Se basan en el uso de poleas cuando hay grandes distancias e...
<ul><li>3.4_ Transmisión por Cadena </li></ul><ul><li>Se basan en el uso de ruedas con salientes denominados “dientes” y u...
<ul><li>3.5_ Engranajes Cilíndricos </li></ul><ul><li>Transmite un movimiento de rotación de un eje a otro. </li></ul><ul>...
<ul><li>3.6_ Engranajes Cónicos </li></ul><ul><li>Los planos de rotación de los dos engranajes no son paralelos </li></ul>...
<ul><li>3.8_ Leva-Seguidor Oscilante </li></ul><ul><li>La leva realiza un movimiento de rotación continua y el eslabón seg...
<ul><li>4.1_ Leva-Seguidor Lineal </li></ul><ul><li>El eslabón seguidor realiza movimientos rectilíneos alternativos, movi...
<ul><li>4.2_ Piñón-Cremallera </li></ul><ul><li>Consta de una rueda dentada denominada “piñón” y una barra también dentada...
<ul><li>4.3_ Torno </li></ul><ul><li>Consta de un cilindro en torno al cual se puede enrollar una cuerda, fijada al cilind...
<ul><li>4.4_ Mecanismo Tornillo-Tuerca </li></ul><ul><li>El tornillo es un cilindro provisto de una rosca exterior </li></...
<ul><li>5.1_ Mecanismo Biela-Manivela </li></ul><ul><li>Es un mecanismo que transforma un movimiento de rotación en un des...
 
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Máquinas y Sistemas

  1. 1. José Antonio Cáceres Bercedo IES Playa Honda 2008/2009
  2. 2. <ul><li>Un Mecanismo es un conjunto de elementos, normalmente rígidos, conectados entre sí por medio de articulaciones móviles y cuya misión es transformar una velocidad en otra velocidad, una fuerza en otra fuerza, una trayectoria en otra trayectoria o un tipo de energía en otro tipo de energía. </li></ul><ul><ul><li>Están formados por elementos rígidos o semirígidos denominados Eslabones . </li></ul></ul><ul><ul><li>Los Eslabones pueden ser Simples (dos elementos de enlace) o Complejos (más de dos elementos de enlace) </li></ul></ul><ul><ul><li>Al menos uno de los eslabones debe permanecer fijo, sin posibilidad de moverse, y se denomina Bastidor . </li></ul></ul><ul><ul><li>Debe existir movimiento entre los eslabones, formando un Par Cinemático . </li></ul></ul><ul><ul><li>El eslabón de entrada es el Impulsor o Conductor . </li></ul></ul><ul><li>El eslabón de salida, donde se encuentra la propiedad ya modificada, es el Seguidor o Conducido </li></ul>
  3. 3. <ul><li>Un Sistema Mecánico o Máquina es una combinación de mecanismos que transforman velocidades, fuerzas, trayectorias o energías mediante una serie de transformaciones intermedias. </li></ul><ul><li>Sistema Motriz: Transforma la energía de entrada en otra diferente. (Motor) </li></ul><ul><li>Sistema Transmisor: Modifica la energía o el movimiento para que pueda ser utilizado por el Receptor (Embrague, Caja de Cambios, etc) </li></ul><ul><li>Sistema Receptor: Realiza el trabajo. (Ruedas Motrices) </li></ul><ul><li>Sistema de Sustentación: Fija los elementos. (Chasis) </li></ul><ul><li>Sistema de Control: Se encarga de que los movimientos y velocidades sean las correctas (Cuadro del Salpicadero) </li></ul><ul><li>Otros Sistemas: Lubricación, refrigerado, frenado, etc. </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Clasificación: </li></ul><ul><li>Según el Número de Entradas: </li></ul><ul><li>Ligazón Forzada, Ligazón Libre y Bloqueados </li></ul><ul><li>Según la Forma: </li></ul><ul><li>Cerrados y Abiertos </li></ul><ul><li>Según el tipo de Transformación del Movimiento: </li></ul><ul><ul><ul><li>Movimiento Rectilíneo-Movimiento Rectilíneo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Palancas y Poleas </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Movimiento Circular-Movimiento Circular </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Ruedas, Conos, Engranajes, Cables y Correas </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Movimiento Circular-Movimiento Rectilíneo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Piñón-Cremallera, Torno y Tornillo </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Movimiento Rectilíneo-Movimiento Circular </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Biela-Manivela </li></ul></ul></ul></ul>
  5. 5. <ul><li>2.1_ La Palanca </li></ul><ul><li>Es un mecanismo consistente en un eslabón unido al bastidor por un PUNTO DE APOYO. </li></ul><ul><li>La fuerza que se desea vencer se denomina RESISTENCIA (R) </li></ul><ul><li>La fuerza motriz aplicada se denomina POTENCIA (F) </li></ul><ul><li>La distancia del punto de aplicación de R a O se denomina BRAZO de RESISTENCIA (B R ) </li></ul><ul><li>La distancia del punto de aplicación de F a O se denomina BRAZO de POTENCIA (B F ) </li></ul><ul><li>Hay tres tipos de Palancas: </li></ul><ul><li>De Primer Género: El Punto de Apoyo se sitúa ente F y R </li></ul><ul><li>De Segundo Género: La Resistencia se sitúa entre O y F </li></ul><ul><li>De Tercer Género: La Potencia se sitúa entre O y R </li></ul><ul><li>La LEY DE LA PALANCA nos indica que: El producto de la Potencia por su brazo es igual al producto de la Resistencia por su brazo </li></ul><ul><li>F · B F = R · B R </li></ul>
  6. 6. <ul><li>2.2_ La Polea </li></ul><ul><li>Es un mecanismo cuya función es modificar la dirección de la fuerza aplicada </li></ul><ul><li>Poleas Fijas de radio “r”: Su eje de rotación permanece Fijo. </li></ul><ul><li>F · r = R · r </li></ul><ul><li>F = R </li></ul>
  7. 7. Poleas Móviles de radio “r”: Su eje de rotación se puede desplazar de forma lineal paralelamente al mismo. F · 2r = R · r F = R / 2
  8. 8. Polipastos: Combinaciones de Poleas. Hay Polipastos Potenciales y Polipastos Exponenciales Los Polipastos Potenciales la mitad de las poleas son fijas y la otra mitad móviles. Para n poleas móviles: F = R / 2·n
  9. 9. Los Polipastos Exponenciales tienen una sola polea fija y el resto de poleas móviles por las que pasa una cuerda diferente: F = R / 2 n
  10. 10. <ul><li>Es un mecanismo que sirve para reducir (Reductora) o aumentar (Multiplicadora) la velocidad de giro tanto como se desee. </li></ul><ul><li>3.1_ Ruedas de Fricción </li></ul><ul><li>Rueda Impulsora o Piñón: La que transmite el movimiento </li></ul><ul><li>Rueda Seguidora o Rueda: Es a la que se transmite el movimiento </li></ul><ul><li>En el punto de contacto entre el Piñón y la Rueda no hay deslizamiento </li></ul><ul><li>La Velocidad Lineal se mantiene constante: V 2 = ω 2 · R 2 = V 3 = ω 3 · R 3 </li></ul><ul><li>Relación de Transmisión: i = ω 3 / ω 2 = R 2 / R 3 </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Ruedas de fricción Externas : La Rueda Impulsora y la Rueda Seguidora rotan en sentidos opuestos. Para que giren en el mismo sentido es necesario interponer una Rueda Loca entre ambas. La distancia entre ejes de rotación es C= R 2 + R 3 </li></ul><ul><li>Ruedas de fricción Internas : La Rueda Impulsora y la Rueda Seguidora rotan en el mismo sentido. La distancia entre los ejes de rotación es C= R 3 – R 2 </li></ul><ul><li>Al realizarse movimiento por fricción no sirven para potencias muy grandes porque motivan deslizamientos. </li></ul>
  12. 12. <ul><li>3.2_ Conos de Fricción </li></ul><ul><li>Los ejes de fricción no están paralelos </li></ul><ul><li>La rueda motriz está inclinada un ángulo α 2 respecto el plano de fricción y la conducida un ángulo α 3 </li></ul><ul><li>Relación de Transmisión: i = ω 3 / ω 2 = sen α 2 / sen α 3 </li></ul><ul><li>Al realizarse movimiento por fricción no sirven para potencias muy grandes porque motivan deslizamientos. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>3.3_ Transmisión por Correa o Cable </li></ul><ul><li>Se basan en el uso de poleas cuando hay grandes distancias entre sus ejes de rotación </li></ul><ul><li>Las dos poleas se unen mediante cuerdas o correas que ni se deslizan ni se deforman </li></ul><ul><li>Si la correa no se cruza, las poleas giran en el mismo sentido </li></ul><ul><li>Si la correa se cruza, las poleas giran en sentidos opuestos </li></ul><ul><li>La Velocidad Lineal se mantiene constante: V 2 = ω 2 · R 2 = V 3 = ω 3 · R 3 </li></ul><ul><li>Relación de Transmisión: i = ω 3 / ω 2 = R 2 / R 3 </li></ul><ul><li>El rozamiento del eje produce pérdidas de potencia </li></ul><ul><li>La forma geométrica de correa (redonda, plana o trapezoidal) </li></ul><ul><li>afecta a posibles resbalones sobre la polea </li></ul>
  14. 14. <ul><li>3.4_ Transmisión por Cadena </li></ul><ul><li>Se basan en el uso de ruedas con salientes denominados “dientes” y unas cadenas en las que encajan estos dientes </li></ul><ul><li>No hay fricción ni deslizamientos </li></ul><ul><li>Las dos ruedas giran en el mismo sentido </li></ul><ul><li>La Velocidad Lineal se mantiene constante: V i = ω i · Z i = V s = ω s · Z s </li></ul><ul><li>Relación de Transmisión: i = ω S / ω i = V S / V i = Z i / Z s </li></ul><ul><li>La rueda pequeña se llama Piñón y la grande Rueda o catalina </li></ul>
  15. 15. <ul><li>3.5_ Engranajes Cilíndricos </li></ul><ul><li>Transmite un movimiento de rotación de un eje a otro. </li></ul><ul><li>Ruedas dentadas y huecos donde encajan perfectamente estos dientes </li></ul><ul><li>La transmisión de movimiento es por empuje </li></ul><ul><li>Los dos engranajes giran en sentidos opuestos </li></ul><ul><li>La rueda menor es el Piñón y la grande Rueda </li></ul><ul><li>Relación de Transmisión: i = ω S / ω i = N i / N s </li></ul><ul><li>Se utilizan para transmitir grandes potencias </li></ul><ul><li>Las hay de Dientes Rectos, de Dientes Helicoidales y de Tornillo Sin Fin </li></ul><ul><li>Los planos de rotación de los Tornillos sin Fin son perpendiculares entre el engranaje y el eje del tornillo </li></ul>
  16. 16. <ul><li>3.6_ Engranajes Cónicos </li></ul><ul><li>Los planos de rotación de los dos engranajes no son paralelos </li></ul><ul><li>También tienen dientes rectos y helicoidales </li></ul><ul><li>3.7_ Cruz de Malta </li></ul><ul><li>Es un mecanismo que transforma un movimiento de rotación continua en otro de rotación alternativo </li></ul><ul><li>Consta de una Rueda de Ginebra con ranuras y un rodillo saliente que actúa de manivela </li></ul><ul><li>Cada vez que gira la manivela, el saliente encaja en un hueco de la Rueda de Ginebra y le hace avanzar </li></ul><ul><li>Para que una rueda de n ranuras de una vuelta completa, la manivela debe dar n vueltas : i = 1/n </li></ul>
  17. 17. <ul><li>3.8_ Leva-Seguidor Oscilante </li></ul><ul><li>La leva realiza un movimiento de rotación continua y el eslabón seguidor un movimiento de rotación alternativo </li></ul><ul><li>El eslabón oscilante está en contacto con la leva en todo momento, por simple efecto de gravedad </li></ul><ul><li>4 tramos de movimiento: </li></ul><ul><ul><li>Subida: El eslabón oscilante se desplaza hacia arriba </li></ul></ul><ul><ul><li>Detención: El eslabón oscilante se mantiene arriba </li></ul></ul><ul><ul><li>Retorno: El eslabón oscilante vuelva a su posición inicial </li></ul></ul><ul><ul><li>Posición Inicial: El eslabón oscilante está en posición de reposo </li></ul></ul>
  18. 18. <ul><li>4.1_ Leva-Seguidor Lineal </li></ul><ul><li>El eslabón seguidor realiza movimientos rectilíneos alternativos, moviéndose hacia arriba al ser empujado por la leva y hacia abajo cuando el perfil de la leva desciende. </li></ul><ul><li>El radio de la Leva Excéntrica es “ r ” </li></ul><ul><li>La distancia del eje de giro al Centro de la Leva es “ e ” </li></ul><ul><li>Distancia del seguidor lineal a la línea del centro de rotación es “ d ” </li></ul><ul><li>Se denomina elevación al máximo desplazamiento del eslabón seguidor que está siempre en contacto con la leva. </li></ul><ul><li>D OPmax = ((e + r) 2 – d 2 ) 1/2 </li></ul><ul><li>D OPmin = ((r - e) 2 – d2)1/2 </li></ul><ul><li>Elevación = D OPmax - D OPmin </li></ul>
  19. 19. <ul><li>4.2_ Piñón-Cremallera </li></ul><ul><li>Consta de una rueda dentada denominada “piñón” y una barra también dentada llamada “cremallera” </li></ul><ul><li>La cremallera se desplaza linealmente un diente por cada desplazamiento circular de un diente del piñón </li></ul><ul><li>Si el movimiento de rotación es alternativo, el desplazamiento lineal también lo será </li></ul><ul><li>El Piñón y la Cremallera tendrán el mismo tipo y tamaño de diente </li></ul>
  20. 20. <ul><li>4.3_ Torno </li></ul><ul><li>Consta de un cilindro en torno al cual se puede enrollar una cuerda, fijada al cilindro en uno de sus extremos </li></ul><ul><li>Al girar el cilindro en sentido horario, la cuerda subirá y se enrollará en el cilindro </li></ul><ul><li>Al girar el cilindro en sentido antihorario, la cuerda bajará y se desenrollará del cilindro </li></ul><ul><li>Para enrollar la cuerda venciendo una resistencia “R” habrá que aplicar una fuerza “F”: </li></ul><ul><li>F · I F = R · r </li></ul>
  21. 21. <ul><li>4.4_ Mecanismo Tornillo-Tuerca </li></ul><ul><li>El tornillo es un cilindro provisto de una rosca exterior </li></ul><ul><li>Una tuerca es un cilindro hueco con una rosca interior </li></ul><ul><li>El filete de la rosca puede ser rectangular, triangular o trapezoidal y tienen diferentes utilidades </li></ul><ul><li>La distancia entre dos filetes consecutivos de denomina “ paso ” </li></ul><ul><li>La distancia lineal que recorre un elemento enroscado cuando se hace girar una vuelta se denomina “ avance ” </li></ul><ul><li>El trabajo “ W F ” realizado por la fuerza motriz “ F ” para vencer una resistencia “ R ” desde una distancia “ I F ” entre el eje y el punto de aplicación de la Fuerza: </li></ul><ul><li>W F = F · 2л · I F </li></ul><ul><li>El trabajo “ W R ” realizado por la fuerza resistencia “ R ” es: </li></ul><ul><li>W R = R · Avance </li></ul><ul><li>Si las dos fuerzas son iguales: </li></ul><ul><li>F = R · Avance / 2 л · I F </li></ul>
  22. 22. <ul><li>5.1_ Mecanismo Biela-Manivela </li></ul><ul><li>Es un mecanismo que transforma un movimiento de rotación en un desplazamiento rectilíneo </li></ul><ul><li>La Manivela realiza el movimiento de rotación continua y arrastra a la Biela en un movimiento longitudinal alternativo </li></ul><ul><li>La Biela puede estar unida a un pistón, como ocurre en los motores de explosión </li></ul>

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