4.máquinas simples y mecanismos.alumnos -----------------

Profesora: Brígida Rojo Seco
UD 8: MÁQUINAS SIMPLES YUD 8: MÁQUINAS SIMPLES Y
MECANISMOSMECANISMOS
1º ESO1º ESO

ÍNDICEÍNDICE
1. Introducción.. Introducción.
2. Máquinas simples2. Máquinas simples
3. La palanca.3. La palanca.
4. El plano inclinado4. El plano inclinado
5. La polea5. La polea
6. Mecanismos6. Mecanismos
Tema interactivo de mecanismos
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/maquinas/

1. Introducción1. Introducción
No se sabe con certeza cuándo comienza el
ser humano a utilizar las máquinas simples,
pero ya en el Paleolítico se conocían y
empleaban el plano inclinado, la cuña y la
palanca.
“Dame un punto de apoyo y moveré el mundo”
Arquímedes

Las máquinas son dispositivos inventados por el
hombre para ayudarlo a realizar trabajos que
requieran un menor esfuerzo.
Las máquinas simples son:
- La palanca
- Plano inclinado
- La polea……
DefiniciónDefinición

Ventaja mecánicaVentaja mecánica
La parte del trabajo que una máquina hace porLa parte del trabajo que una máquina hace por
nosotros se denominanosotros se denomina VENTAJA MECÁNICAVENTAJA MECÁNICA..

3. La palanca3. La palanca
¿Qué es?¿Qué es?
LaLa palancapalanca es una máquina simple que consiste enes una máquina simple que consiste en
una barra rígida que puede oscilar sobre un eje ouna barra rígida que puede oscilar sobre un eje o
punto de apoyo.punto de apoyo.
Al realizar un esfuerzo en uno de los extremos deAl realizar un esfuerzo en uno de los extremos de
la palanca, de modo que baje, el otro extremola palanca, de modo que baje, el otro extremo
sube. La palanca nos sirve para transmitir elsube. La palanca nos sirve para transmitir el
movimiento.movimiento.

 La palanca también nos sirve para obtener
una ganancia mecánica. Para ello el punto
de apoyo debe estar más cerca de la
resistencia que de la potencia. Por lo tanto,
Potencia < ResistenciaPotencia < Resistencia
Ganancia mecánicaGanancia mecánica

La relación que existe entre la potencia, la resistencia
y las distancias de ambas al punto de apoyo se
denomina LEY DE LA PALANCA
“El producto de la potencia por su distancia al punto de
apoyo, es igual al producto de la resistencia por su
distancia al mismo punto”
dp*P =dr*R
Ley de la palancaLey de la palanca

 Según la combinación de los puntos de aplicación
de potencia y resistencia y la posición del fulcro
(punto de apoyo), distinguimos tres tipos de
palancas:
 El fulcro se sitúa entre
la potencia y la resistencia.
Ej : pata de cabra, balancía,
alicantes, balanza romana..
TiposTipos
Palanca de primer gradoPalanca de primer grado

 La resistencia se coloca entre la potencia y el
fulcro. Ej: cascanueces, carretilla, perforadora
hojas de papel.
 La potencia se ejerce entre el fulcro y la
resistencia.
Ej: pinzas de depilar,
caña de pescar…
Palanca de segundo gradoPalanca de segundo grado
Palanca de tercer gradoPalanca de tercer grado

Es una superficie plana que forma con otra un
ángulo agudo (menor de 90º). Se usa en forma
de rampa o de forma móvil como el hacha o el
cuchillo.
Permite reducir el esfuerzo que sería necesario
para desplazar una carga verticalmente desde
un punto de partida, a otro final de mayor
elevación.
4. El plano inclinado4. El plano inclinado

 La polea es una rueda que posee un orificio
central que le permite girar fija o
libremente sobre su eje. Está provista de un
canal en su periferia para que pueda
arrastrar o ser arrastrada por una cuerda,
correa, cadena o similar.

 La polea fija. Estará sujeta a un soporte. El eje
le permitirá girar cuando tiremos de la cuerda con
una fuerza “F”. En el otro extremo estará la
resistencia “R”.
F=R
TiposTipos

 La polea móvil. Tiene la misión de proporcionar
ganancia mecánica al sistema. Cada polea móvil nos
proporciona una ganancia igual a 2.
F=R/2
TiposTipos

 Polipasto. Es un conjunto de varios dispositivos de
poleas accionados por una sola cuerda. La mitad de
las poleas son fijas y la otra mitad son móviles.
F=R/n
n: nº de poleas
TiposTipos

 Los dispositivos encargados de la transmisión y
de la transformación del movimiento se
denominan mecanismos.

 Existen dos grupos de mecanismos:
- Mecanismos de transmisión del movimiento:
Transmisión lineal:
Palancas y poleas.
Transmisión circular:
Ruedas de fricción
Poleas y correas
Engranajes
Piñones y cadena
Tornillo sin fin y corona.
GruposGrupos

- Mecanismos de transformación de
movimientos:
tornillo-tuerca
Piñon-cremallera
Leva
Biela-manivela
GruposGrupos

 En los mecanismos podemos distinguir tres tipos
de movimientos:
- Movimiento circular o rotatorio. Ej: noria
- Movimiento lineal. Ej: un petillo
- Movimiento alternativo. Ej: la aguja de coser
- Movieminto de vaivén. Ej: péndulo

 Son dos ruedas situadas una junto a la otra. La
transmisión del movimiento entre las ruedas
(conductora y conducida) se produce por fricción
entre ambas
 Características:
- La rueda conducida gira siempre en sentido
contrario a la rueda conductora.
- No permiten transmitir grandes potencias ya que
pueden patinar.
- Se desgastan tras un uso prolongado, porque la
transmisión se realiza por fricción.
Ruedas de fricciónRuedas de fricción

 Se usa para transmitir movimientos entres ejes
que están alejados. La polea que se mueve se
llama conductora y la que es movida conducida.
 La relación de transmisión (i) es la relación que
existe entre la velocidad de la polea conducida (de
salida) (n2) y la velocidad de la polea conductora
( de entrada) (n1).
i = n2/n1
Transmisión de poleasTransmisión de poleas

 La ley de transmisión de movimientos será:
n1*D1=n2*D2
n1/n2=D2/D1
La velocidad de giro se expresa en r.p.m. y el
diámetro en milímetros.

- Posibilita la transmisión del movimiento circular
entre ejes alejados.
- Su funcionamiento es silencioso.
- Sus costes de producción son baratos.

 Los engranajes son ruedas dentadas que encajan
entre sí, de modo que, unas ruedas transmiten el
movimiento circular a las siguientes.
 El tamaño de los dientes de todos
los engranajes debe de ser igual.
 Los engranajes giran de modo que los más
pequeños giran a mayor velocidad que los que
tienen más dientes, de forma similar a las poleas.
Transmisión por engranajesTransmisión por engranajes

 La ley de transmisión en este caso se tiene en
cuenta, en vez de, con el diámetro, con el número
de dientes de cada uno de los engranajes (Z).
n1*Z1=n2*Z2
n1 = velocidad del engranaje de entrada
n2 = velocidad del engranaje de salida
Z1 = número de dientes del engranaje de entrada
Z2 = número de dientes del engranaje de salida

 Al engranaje mayor se le llama rueda y al
menor piñón.

- Los engranajes posibilitan la transmisión de
grandes potencias, ya que, como las ruedas
engranan diente a diente, nunca patinan.
- La transmisión del movimiento es muy precisa.
- La fricción entre los dientes es muy elevada, por
lo que se necesita lubricación entre las ruedas.
- Son ruidosos y costosos.

El sistema de transmisión puede ser:
a) Reductor: El piñón es el engranaje motriz y la
rueda es el engranaje conducido. La velocidad de
salida (rueda) es menor que la velocidad de
entrada (piñón).
b) Multiplicador: El piñón es el engranaje
conducido y la rueda es el engranaje motriz. La
velocidad de salida (piñón) es mayor que la
velocidad de entrada (rueda).

Está formado por dos ruedas dentadas (piñones)
situadas a cierta distancia y unidas entre sí por
medio de una cadena que engrana con los dientes
de ambas ruedas.
Sistema de piñones y cadenaSistema de piñones y cadena

Características:
- No existen resbalamientos, ya que las ruedas
engranan diente a diente con la cadena, lo que
permite transmitir grandes potencias.
- La transmisión es precisa y fiable.
- Necesita lubricación para evitar el
agarrotamiento.
- Es un mecanismo ruidoso.
Sistema de piñones y cadenaSistema de piñones y cadena

Es un mecanismo de transmisión circular formado
por un tornillo sin fin que va acoplado al eje motor
y una rueda dentada (corona) que va acoplada al
eje receptor.
Tornillo sin fin y coronaTornillo sin fin y corona

Características:
- Es un excelente reductor de velocidad.
- Ocupa poco espacio y es silencioso.
- El movimiento no es reversible, es decir, es el
tornillo el que mueve a la corona y no puede
hacerse a la inversa, porque el mecanismo se
bloquea. Esta característica es muy apreciada
como medida de seguridad.
Tornillo sin fin y coronaTornillo sin fin y corona

 Tornillo-tuerca: El movimiento circular de la
tuerca se transforma en movimiento lineal de
avance en el tornillo.
Transformación de movimientosTransformación de movimientos

 Tornillo-tuerca:
Características:
- Es un buen reductor de velocidad. El husillo gira
rápidamente pero la tuerca se desplaza linealmente de
forma más lenta.
- Permite transmitir grandes empujes.
- Podemos hacer girar la tuerca para conseguir movimiento
lineal del tornillo o hacer girar el tornillo para conseguir
movimiento lineal de la tuerca.

 Piñón-cremallera Formado por una rueda
dentada (piñón) que engrana con una barra
dentada (cremallera). El movimiento circular del
piñón se transforma en movimiento lineal de la
cremallera.

 Piñón-cremallera:
Características:
- Es un mecanismo de transmisión muy suave y
precisa.
- Es reversible, esto es, el elemento motor puede
ser tanto el piñón como la cremallera.
- Permite transmitir potencias elevadas.

 Biela-manivela Formada por una barra rígida
(biela) articulada en su extremo y unida a una
manivela. El movimiento circular de la manivela
(motor) se transforma en movimiento lineal
alternativo de la biela (receptor)

 Biela-manivela:
- Es reversible, esto es, el movimiento de vaivén de
la biela (motor) hace que gire la manivela
(receptor)

 Manivela: Transforma el movimiento circular en
rectilíneo. Consta de una barra acodada provista
de empuñadura, por medio de la cual se transmite,
manualmente y con facilidad,
la rotación al eje sobre el
que actúa.

 Cigüeñal: Se considera como una manivela cuya
empuñadura se ha prolongado y modificado
ligeramente. La empuñadura se llama codo o
muñequilla.

 Biela: Es una varilla perforada que se adapta a la
muñequilla. Al girar el árbol (el eje), la biela se
desplaza alternativamente.
 Excéntrica: Es un
disco circular, unido
normalmente al extremo
de un árbol de modo
que ambos ejes no coincidan.

Levas: Es una pieza de contorno especial,
generalmente ovoide, que va unida a un eje (motor)
y que al girar, acciona un elemento, denominado
seguidor. El seguidor está en contacto permanente
con la leva, gracias a la acción de un muelle.

Levas: Cuando la parte saliente de la leva entra en
contacto con el seguidor, el movimiento circular de
la leva es transmitido por el seguidor en forma
lineal alternativa.
Características:
Transforma el movimiento circular en lineal
alternativo, pero de corto recorrido.

PROBLEMAS PRÁCTICOSPROBLEMAS PRÁCTICOS

ACTIVIDADESACTIVIDADES
 Autoevaluaciones sobre mecanismosAutoevaluaciones sobre mecanismos
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.
htmhtm
 Explicaciones y ejercicios sobre mecanismos.Explicaciones y ejercicios sobre mecanismos.
http://www.tecnoloxia.com/mecanismos/mecanismosCAS/phttp://www.tecnoloxia.com/mecanismos/mecanismosCAS/p
rincipal.htmrincipal.htm

 Explicaciones y actividades sobre mecanismos
http://www.areatecnologia.com/mecanismos/mecanismos.html
http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1123
http://auladetecnologias.blogspot.com/p/tecnologi
as.html
ACTIVIDADESACTIVIDADES

 Ver vídeo de los inventores: Arquímedes
 Animación sobre palancasAnimación sobre palancas
http://auladetecnologias.blogspot.com/2011/03/ahttp://auladetecnologias.blogspot.com/2011/03/a
nimacion-sobre-palancas.htmlnimacion-sobre-palancas.html
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