Este documento describe los principales operadores mecánicos básicos, incluyendo palancas, manivelas, poleas, engranajes, bielas, ruedas excéntricas y levas. Explica cómo cada uno transmite fuerza y movimiento de diferentes maneras, como las palancas que cambian la dirección de la fuerza aplicada, o las poleas y engranajes que pueden variar la velocidad y dirección del movimiento. El objetivo es entender los mecanismos fundamentales detrás de máquinas y herramientas cotidianas.

1. Col egi o San Al bert o
Hurt ado
ConstituciónConstitución

2. Colegio San Alberto
Hurtado
Educación Tecnológica para 8º año
Básico
Los mecanismos

3. ¿Qué es un mecanismo?
Un mecanismo es un conjunto deUn mecanismo es un conjunto de
piezas unidas entre si, las cualespiezas unidas entre si, las cuales
tienen una función determinada.tienen una función determinada.

4. ¿Qué es la mecánica?
LaLa mecánicamecánica es la rama de la Física quees la rama de la Física que
estudia y describe elestudia y describe el movimiento y
equilibrio de los cuerpos, bajo la acción
dede Fuerzas.

5. Los mecanismos transmiten
Fuerza
Movimiento

6. Los mecanismos permiten
realizar trabajos con mayorrealizar trabajos con mayor
comodidad y menor esfuerzo.comodidad y menor esfuerzo.

7. ¿Qué son los operadores
mecánicos básicos?
Son elementos que nos permiten transmitir,Son elementos que nos permiten transmitir,
modificar y controlar movimientos ymodificar y controlar movimientos y
fuerza.fuerza.

8. ¿Cuáles son los operadores
mecánicos Básicos?
 La palancaLa palanca
 La manivelaLa manivela
 Poleas y correaPoleas y correa
 EngranajesEngranajes
 BielasBielas
 Rueda excéntricaRueda excéntrica
 LevaLeva
 CigüeñalCigüeñal

9. Las palancas
la máquina más antigua del mundo

10. ¿Qué son las palancas?
Una palanca es una máquina simpleUna palanca es una máquina simple
constituida por una barra rígida y un puntoconstituida por una barra rígida y un punto
de apoyo; La palanca es un mecanismode apoyo; La palanca es un mecanismo
que nos permite la transmisión de fuerzasque nos permite la transmisión de fuerzas
de modo lineal.de modo lineal.

11. Arquímedes y las palancas

12. Al matemático griego Arquímedes se
le atribuye la frase “Dadme un punto
de apoyo y moveré el mundo“,en
alusión a que cualquier objeto de
cualquier peso puede moverse con la
palanca adecuada.

13. Arquímedes levantando la Tierra con una
palanca(1787)
Grabado aparecido en el libro de Mecánica de Varignon

14. ¿Cómo se clasifican las
palancas?
Las palancas dependiendo de la posiciónLas palancas dependiendo de la posición
relativa de la fuerza, la resistencia y delrelativa de la fuerza, la resistencia y del
punto de apoyo; se clasifican en tres tipos:punto de apoyo; se clasifican en tres tipos:
Las palancas de primer grado
Palancas de segundo grado
Palanca de tercer grado

15. ¿Cuáles son las palancas de Iº
grado?
Las palancas de primer grado sonLas palancas de primer grado son
aquellas que tienen situado el punto deaquellas que tienen situado el punto de
apoyo entre la fuerza de resistencia y laapoyo entre la fuerza de resistencia y la
fuerza que aplicamos.fuerza que aplicamos.

16. Dependiendo de la longitud de los brazos; laDependiendo de la longitud de los brazos; la
fuerza será mayor, menor o igual que lafuerza será mayor, menor o igual que la
resistencia que debemos vencer.resistencia que debemos vencer.

17. Ejemplos de palancas de primer
grado

18. Columpios

19. ¿Cuáles son las palancas de IIº
grado?
Las palancas de segundo grado sonLas palancas de segundo grado son
aquellas en las cuales situamos laaquellas en las cuales situamos la
resistencia entre el apoyo y la fuerza queresistencia entre el apoyo y la fuerza que
realizamos.realizamos.

20. Palancas de IIº gradoPalancas de IIº grado
Las palancas de IIº grado tienen granLas palancas de IIº grado tienen gran
eficiencia y ventaja mecánica; es decir,eficiencia y ventaja mecánica; es decir,
aplicando poca fuerza se vence una granaplicando poca fuerza se vence una gran
resistenciaresistencia

21. Ejemplos de palancas de IIº grado

24. ¿Cuáles son las palancas de IIIº
grado?
las palancas de tercer grado son aquellaslas palancas de tercer grado son aquellas
en las cuales ejercemos la fuerza en unen las cuales ejercemos la fuerza en un
punto ubicado entre la resistencia y elpunto ubicado entre la resistencia y el
apoyo.apoyo.

25. Las palancas de tercer grado tienen
desventaja mecánica, es decir, es
necesario ejercer mucha fuerza para
vencer poca resistencia.

26. Ejemplos de palancas de IIIº
grado

29. La manivela

30. ¿Qué son las manivelas?
Las manivelas son mecanismos en
los cuales al imprimir un movimiento
circular obtenemos otro movimiento
circular.

31. La manivela es el operador
manual más empleado para
disminuir la fuerza necesaria para
imprimir un movimiento rotativo a
una eje
(cuando se mueve empleando los
pies recibe el nombre de pedal).

32. Se emplea en multitud de objetos
tales como: batidoras, tornos, gatos
mecánicos, bicicletas, toldos
enrollables, puertas levadizas...

34. Las poleas

35. ¿Qué son las poleas?
son ruedas acanaladas que giran en
torno a su eje y permiten alojar en su
interior algún tipo de correa.

36. Una polea, es una maquina simple que
sirve para transmitir una fuerza.

37. Se trata de unaSe trata de una rueda, generalmente, generalmente
maciza y acanalada en su borde se usamaciza y acanalada en su borde se usa
como elemento de transmisión paracomo elemento de transmisión para
cambiar la dirección y la velocidad de uncambiar la dirección y la velocidad de un
movimiento en máquinas y mecanismos.movimiento en máquinas y mecanismos.

38. Las poleas, se puede utilizar formando
conjuntos llamados polipastos los que
sirven para reducir la magnitud de la
fuerza necesaria para mover un peso,
variando su velocidad.

39. ¿Para que se utilizan las poleas?
Las poleas se utilizan para cambiar la
dirección de una fuerza, transmitir el
movimiento circular variando su velocidad

40. Maquinas que usan poleas

44. Poleas y correas
Cuando se desea transmitir el movimientoCuando se desea transmitir el movimiento
entre dos ejes separados a una ciertaentre dos ejes separados a una cierta
distancia se suele emplear la transmisióndistancia se suele emplear la transmisión
por poleas y correas.por poleas y correas.

45. A través del sistema de correas y
poleas, podemos:
Disminuir o aumentar la fuerza de un
movimiento.
Disminuir o aumentar la velocidad de
un movimiento
Cambiar el sentido de giro de un
movimiento.

46. ¿Cómo se logra esto?
Utilizando poleas de diferente diámetroUtilizando poleas de diferente diámetro

47. Teniendo en cuenta la relación de
velocidades que se establece en
función de los diámetros de las
poleas, con una adecuada elección
de diámetros se podrá aumentar,
disminuir o mantener la velocidad
de giro del eje conductor en el
conducido.

48. Disminuir de la velocidad de giro
Si laSi la Polea conductoraPolea conductora es menor quees menor que
lala conducidaconducida, la velocidad de giro, la velocidad de giro
deldel eje conducidoeje conducido será menor que laserá menor que la
deldel eje conductoreje conductor..

49. Aumentar la velocidad de giro
Si la Polea conductora tiene mayor
diámetro que la conducida, la
velocidad de giro aumenta.

50. Invertir el sentido de giro
Empleando poleas y correas también es
posible invertir el sentido de giro de los
dos ejes sin más que cruzar las
correas.

51. VENTAJAS:
Barato, funcionamiento suave yBarato, funcionamiento suave y
silencioso.silencioso.
Potencias a transmitir medianas.Potencias a transmitir medianas.
No necesita lubricación.No necesita lubricación.
INCONVENIENTES:
La correa se desgasta con el tiempo y hayLa correa se desgasta con el tiempo y hay
que sustituirla periódicamente.que sustituirla periódicamente.
Pérdidas por deslizamiento.Pérdidas por deslizamiento.

52. Los engranajes

53. ¿Qué son los engranajes??
Los engranajes son ruedas
dentadas que se van encajando
entre si, se utilizan para transmitir
movimientos giratorios.

54. Los engranajes al igual que las
poleas sirven para:
 Mover objetos con mayor facilidad.Mover objetos con mayor facilidad.
 Cambiar la dirección y fuerza de unCambiar la dirección y fuerza de un
movimiento.movimiento.
 Cambiar la velocidad de un movimiento.Cambiar la velocidad de un movimiento.
 Transmitir el movimiento circular.Transmitir el movimiento circular.

55. ¿Cómo funcionan los engranajes?
El control que los engranajes ejercen sobre el
movimiento depende totalmente del tamaño de
las ruedas que se conectan y la cantidad de
dientes que estos tengan.
El engranaje más pequeño se denomina ( PIÑON ) gira más
rápido que el grande que recibe el nombre de ( CORONA ).

56. Cuanto mayor es la diferencia que hay en
la cantidad de dientes entre engranajes,
mayor es la diferencia entre la velocidad y
la fuerza.

57. Cambio de dirección
A través del uso de los engranajes
podemos cambiar la dirección de un
movimiento.

58. Esto se logra al conectar engranajes en
numeros pares
Cuando conectamos engranajes en
números impar logramos conservar la
dirección del movimiento inicial.

59. Maquinas que utilizan
engranajes

60. La biela manivela

61. ¿Qué es una biela manivela?
Se denomina biela manivela a un elemento
mecánico que transforma un movimiento circular
en uno lineal o viceversa.
 Este mecanismo está formado por una
manivela que tiene un movimiento circular y una
barra llamada biela que está unida con
articulaciones por un extremo a la manivela y
por el otro a un sistema de guiado (un pistón o
émbolo encerrado en unas guías) que describe
un movimiento rectilíneo alternativo.

62. Desde el punto de vista tecnológico, una de las
principales aplicaciones de la biela consiste en
convertir un movimiento giratorio continuo en
un movimiento lineal alternativo, o viceversa.

63. ¿En que se utilizan?
El sistema biela-manivela tiene mucha
importancia en los motores de explosión
de los automóviles, como así antes
también lo tuvo en la construcción de
máquinas de vapor como la locomotora.
Los ejemplos más cotidianos lo tenemos
en la máquina de coser o en la sierra
eléctrica de calar.

66. La rueda excéntrica

67. ¿Qué es una rueda excéntrica?
Desde el punto de vista técnico
la excéntrica es, básicamente, un disco
(rueda) dotado de dos ejes: Eje de giro
y el eje excéntrico.

68. Se distinguen en ella tres partes
claramente
•El disco, sobre el que se sitúan los dos ejes.
•El eje de giro, que está situado en el punto central del disco
(o rueda) y es el que guía su movimiento giratorio.
•El eje excéntrico, que está situado paralelo al anterior pero a
una cierta distancia (Radio) del mismo.

69. Fin presentación
“Operadores mecánicos Básicos”
Cristian Loyola C.
Profesor de Educación Tecnológica
Colegio San Alberto Hurtado
Constitución