TEMA 10 ELEMENTOS MECÁNICOS DE UNIÓN Y AUXILIARES. MANTENIMIENTO Y LUBRICACIÓN DE MÁQUINAS

1. © McGraw-Hill
Elementos mecánicos de unión y auxiliares.
Mantenimiento y lubricación de máquinas

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Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Elementos mecánicos de unión
Las máquinas están
formadas por piezas
y mecanismos
unidos entre sí
mediante distintos
elementos o
sistemas de unión.
Tipos de unión en función del material.
Los sistemas de unión más importantes son:
• Desmontables. Permiten separar las piezas con facilidad, sin romper el medio
de unión ni las propias piezas.
• Fijos o no desmontables. Se realizan con piezas cuyo desmontaje no se prevé
durante la vida útil de la máquina o estructura o, en otros casos, por seguridad o
exigencia del diseño. Para la separación de las piezas se necesita romper el
elemento de unión o, también, deteriorar alguna de las piezas.

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Elementos mecánicos de unión (II)
Elementos roscados. Los elementos roscados por excelencia son los tornillos y
las tuercas. Su utilización como medio de unión en todo tipo de máquinas y
mecanismos es muy común y existe una gran variedad de formas y tamaños
con objeto de cubrir todas las aplicaciones posibles.
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Tipos de elementos roscados.

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Elementos mecánicos de unión (III)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Otros tipos de elementos roscados.

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Elementos mecánicos de unión (IV)
Otros elementos de unión
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Son también
muy
importantes
desde el
punto de vista
industrial.
Los más
empleados se
muestran en
esta tabla y
en la
siguiente.

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Elementos mecánicos de unión (IV)
Otros elementos de unión (II)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
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Nuevos materiales
Remaches
Soldadura
Roblones
Son remaches de gran tamaño cuyo
diámetro suele ser superior a 10
mm. El proceso de roblonado se
hace en caliente.
Adhesivos
Consiste en unir dos superficies
interponiendo una capa de un
material con alto poder de
adherencia.
Plásticos, fibras textiles y otros nuevos
materiales presentes y futuros

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Elementos mecánicos auxiliares
Además de los
elementos
mecánicos
estudiados, las
máquinas
disponen también
de otros
elementos
denominados
elementos
auxiliares, que
facilitan un
funcionamiento
idóneo de
todo el conjunto.
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas

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Elementos mecánicos auxiliares (II)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Otros elementos
mecánicos
auxiliares de las
máquinas.

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Elementos mecánicos auxiliares: acumuladores de energía
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Los acumuladores de energía son aquellos elementos capaces de almacenar un tipo
de energía y suministrarla posteriormente. Los más utilizados son el volante de
inercia y los elementos elásticos.
El volante de inercia es un disco macizo,
normalmente de fundición, que se monta en
un árbol con la misión de garantizar un giro
regular, reduciendo los movimientos bruscos,
tanto a la hora de iniciar el giro como al
finalizar.

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Elementos mecánicos auxiliares: acumuladores de energía (II)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Los elementos elásticos son aquellos elementos que se deforman por la acción de
una fuerza y, una vez que esta ha desaparecido, recuperan su forma inicial.
En las máquinas se utilizan elementos elásticos para recuperar la posición inicial de
los diversos órganos móviles cuando cesa la fuerza o para absorber vibraciones y
esfuerzos bruscos.
Elementos
elásticos que
pueden
trabajar a
tracción y
compresión.
Los elementos elásticos pueden trabajar a tracción, compresión, flexión y torsión.

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Elementos mecánicos auxiliares: acumuladores de energía (III)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
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Elementos
elásticos que
pueden
trabajar a
flexión y
torsión.

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Elementos disipadores de energía: mecánicos
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
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De zapata exterior: La fricción se origina sobre la
periferia de un disco solidario a un árbol.
La pieza que roza contra el disco (zapata) está recubierta
de un material con alto coeficiente de rozamiento (μ).
Este sistema se utiliza mucho en máquinas industriales.
De tambor: El rozamiento se produce en la parte
interna de un cilindro. Consta de una pieza que gira, el
tambor (t), fija a la rueda, y de otras piezas fijas al chasis
o estructura del vehículo. Para reducir la velocidad, se
aproximan las zapatas (z), para que rocen con el tambor.
De disco: Constan de un disco (d) colocado en el
árbol de giro y dos piezas (p), denominadas pastillas, que
se aplican sobre ambas caras del disco para reducir su
movimiento.

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Elementos disipadores de energía: eléctricos
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
El eléctrico está formado por un
disco de aluminio o cobre que gira
entre dos polos fijos de un
electroimán. Si se hace pasar la
corriente eléctrica por el
electroimán, se inducen corrientes
parásitas en el disco que intentan
arrastrar al electroimán, el cual,
como no se puede mover, provoca
una disminución del giro del disco y,
por tanto, del árbol.
Este tipo de freno se emplea en camiones y vehículos pesados cuando realizan
descensos prolongados para evitar el sobrecalentamiento de los frenos
convencionales.

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Embrague
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
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Es un elemento de las máquinas que se encarga de transmitir, a voluntad del
usuario, el movimiento entre dos árboles alineados. Uno de ellos recibe el
movimiento del motor (árbol motor) y el otro está acoplado al árbol de salida, que
transmite el movimiento a los demás órganos.
Cuando el embrague produce la transmisión entre ambos árboles, se dice que está
en posición de embragado. Por el contrario, si no se transmite movimiento entre
los árboles, se dice que está desembragado.
Los embragues más utilizados son los de dientes, los de fricción y los hidráulicos.
En los de dientes, ambos árboles disponen de
dientes frontales tallados sobre un disco; al
deslizar uno de ellos sobre su propio eje
estriado, encaja con el contrario, arrastrándolo.

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Embrague (II)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
De fricción de disco. Consta de dos discos cuyas
superficies son lisas y tienen un alto poder de fricción
cuando se ponen en contacto. Este rozamiento acopla
ambos árboles, igualando sus velocidades. En la figura
adjunta se puede observar un modelo de embrague
utilizado en automoción. Consta de un pedal que, al
accionarlo, mueve un mecanismo que separa los discos
(desembragado). Al soltar el pedal, el movimiento se
transmite a las ruedas. El disco conducido (c) de
embrague está unido al árbol de salida mediante un
eje estriado. El árbol de entrada, al que está unido el
volante (v), y el plato de apriete (p) se acoplan por
medio de los muelles (m) sobre el disco. El juego de
palancas (j) desplaza el cojinete de embrague (e)
actuando sobre el plato (p), que se junta o se separa
del disco (c). Cuando el disco (c) y el plato (p) están
unidos, el último arrastra al primero, transmitiéndose
el movimiento entre los dos árboles.

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Embrague (II)
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
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De fricción cónicos. Consta de dos piezas
troncocónicas, una hembra y otra macho, que,
por efecto de una fuerza axial, se acoplan.
Hidráulicos. El elemento que transmite el movimiento
es un líquido (aceite). Se basa en el mismo efecto que
produce el aire de un ventilador sobre una hélice
colocada frente a él. Está compuesto por dos turbinas,
solidarias cada una a un árbol, introducidas en una
carcasa estanca para evitar las fugas del líquido. Al
girar el árbol de la entrada, impulsa el líquido con una
cierta fuerza, transmitiéndose este impulso a la
segunda turbina. A grandes velocidades de giro, el
acoplamiento de ambos árboles es perfecto, girando
a igual velocidad. A velocidad baja del motor, la fuerza
del líquido es incapaz de arrastrar el árbol de las
ruedas. Este embrague es automático (no hay que
pulsar ningún pedal ni mecanismo). Se emplea en
camiones y autocares.

18. © McGraw-Hill
Características técnicas de las máquinas
Relación entre potencia y par
Se denomina par o momento de una fuerza al producto
de esa fuerza por la distancia entre el punto de
referencia y el punto de aplicación de esa fuerza.
Rendimiento de las máquinas
Desgraciadamente, no toda la potencia o energía que se
transmite desde el motor llega al árbol final donde se
necesita. Parte de ella se pierde en el camino, debido a
rozamientos, al diseño de los elementos y a
deslizamientos.
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y auxiliares. Mantenimiento y
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Lubricación y mantenimiento de las máquinas
La lubricación consiste en interponer una capa fina de aceite entre dos superficies que se
mueven entre sí para evitar que estén en contacto.
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
lubricación de máquinas
Sistemas de lubricación de máquinas más empleados.

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Interpretación de planos de montaje e identificación de mecanismos
Los pasos que se deberían seguir para llevar a cabo un
montaje eficaz son los siguientes:
1. Comprobar que se han recibido todas las piezas y el
material adicional que se necesita. Para ello, hay que
identificar cada pieza recibida con la descripción
gráfica o con la relación de materiales que aparecen en
la documentación. Lo normal es que a cada pieza o
grupo de piezas ya montadas se le haya asignado una
letra o número correlativo.
2. Ordenar las piezas por grupos que se van a ensamblar
entre sí.
3. Seguir las instrucciones dadas por el fabricante en el
manual de montaje.. En algunos casos, puede haber
instrucciones ajenas al montaje, como cortar, limar,
taladrar, etc.
4. Realizar los ajustes y puestas a punto que se indiquen,
siguiendo los pasos en el orden establecido
5. Finalmente, comprobar que todo marcha según lo
previsto.
Elementos mecánicos de unión
y auxiliares. Mantenimiento y
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Instrucciones gráficas de montaje de
una batidora (arriba) y una máquina de
afeitar (abajo).