Este documento presenta los componentes básicos de las máquinas y mecanismos. Explica los diferentes tipos de movimientos mecánicos, mecanismos como palancas, ruedas, poleas y engranajes, y cómo se usan los sistemas de transmisión como poleas, cadenas y engranajes para transmitir movimiento entre ejes. También describe cómo la relación de transmisión afecta la velocidad y fuerza, y los usos de manivelas y bielas para convertir entre movimiento rotativo y alternativo.

1. MÁQUINAS Y MECANISMOS
Presentación realizada por:
Virgilio Marco Aparicio.
Profesor de Apoyo al Área Práctica del
IES Tiempos Modernos.
ZARAGOZA

2. MÁQUINAS Y MECANISMOS.
ÍNDICE
Los componentes de las máquinas
Los mecanismos
Palancas
Ruedas, levas y poleas
Sistemas de transmisión
La relación de transmisión
Manivelas y bielas

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LOS COMPONENTES DE LAS
MÁQUINAS. Elementos.
Máquinas son aparatos que reducen el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. En
casi todas las máquinas podemos encontrar:
Estructura: sirve de Mecanismos: transmiten y Actuadores: transforman
apoyo y protección para el transforman las fuerzas y el movimiento en trabajo.
resto de los componentes. los movimientos.
Motor: da energía
mecánica a partir de
cualquier otra.
Circuitos: son los que
transportan la energía de un
lugar a otro de la máquina.
Dispositivos de mando
regulación y control:
controlan el funcionamiento

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LOS COMPONENTES DE LAS
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MÁQUINAS. Circuitos hidráulicos y neumáticos.
Los circuitos hidráulicos o neumáticos son las partes por las que circula un fluido que en unos
es agua o aceite y en los otros aire comprimido. Suelen contener los siguientes elementos:
El generador. Se encarga Los conductores. Son Los receptores. Son los que
de impulsar el fluido, suele tubos o tuberías de aprovechan el movimiento del
ser una bomba de aire o un diferentes materiales fluido para obtener calor,
compresor. movimiento, trabajo, etc.
Elementos de protección. Elementos de control y regulación
Boyas, filtros, válvulas, que del caudal. Grifos, válvulas,
aseguran el funcionamiento del compuertas que cortan o dirigen el
circuito sin riesgos. paso del fluido.

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MECANISMOS. Tipos de movimientos.
La mayoría de las máquinas tiene varios componentes que realizan movimientos. Los
cuatro movimientos básicos, que dan lugar a múltiples movimientos combinados, son:
Lineal. Se realiza en línea Rotativo. Es un movimiento Alternativo. Es un movimiento
recta y en un solo sentido en círculo y en un solo sentido de constante avance y retroceso
en línea recta.
Oscilante. Es un movimiento
de constante avance y
retroceso describiendo un arco

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MECANISMOS. Tipos de mecanismos.
Los mecanismos son elementos o combinaciones de elementos que transforman las fuerzas y
los movimientos.Así nos permiten modificar su dirección e intensidad hasta lograr los que
necesitamos. Algunos tipos de mecanismos son:
Engranajes. Poleas.
Palancas. Bielas. Cigüeñales.

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MECANISMOS. Ejemplo: tornillo - tuerca.
El mecanismo tornillo – tuerca se emplea para transformar un movimiento de giro en otro
rectilíneo con una gran reducción de velocidad y, por tanto, un gran aumento de fuerza. Por ello
se ha usado frecuentemente en prensas. Podemos encontrarnos los dos casos siguientes:
Tuerca fija. Al estar la tuerca fija el tornillo Tornillo fijo. En la bigotera y los compases de
avanza en línea recta consiguiendo ejercer una precisión es el tornillo el que está fijo y al girarlo
gran presión sobre los obstáculos que encuentra en mediante la ruedecilla central, se consigue que las
su avance. Esta es la utilidad que se aprovecha en tuercas se desplacen variando así la abertura entre
los tornillos de banco y en las máquinas para la las puntas con gran precisión. Esta abertura se
medición de resistencia de materiales mantiene fija a no ser que se vuelva a girar la rueda.

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PALANCAS. Usos
• La palanca es una máquina consistente en una barra rígida que
puede oscilar sobre un punto de apoyo.Puede usarse para:
1. Transmitir movimientos.
2. Transformar un movimiento en otro de sentido contrario.
3. Transformar fuerzas grandes en fuerzas pequeñas.
4. Transformar fuerzas pequeñas en fuerzas grandes.
5. Transformar un movimiento pequeño en otro mayor.
6. Transformar un gran movimiento en uno pequeño.

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PALANCAS. Tipos 1
• En toda palanca tenemos tres elementos imprescindibles:
Potencia o fuerza que aplicamos Punto de apoyo Resistencia o fuerza que deseamos superar
Primer género. Tiene el punto de Segundo género. Tiene la resistencia Tercer género. Tiene la potencia
apoyo colocado entre la potencia y la colocada entre la potencia y el punto colocada entre la resistencia y el pinto
resistencia. de apoyo. de apoyo.

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PALANCAS. Tipos 2
En la vida diaria nos encontramos con muchos aparatos y máquinas
que combinan varios tipos de palancas, son lo que llamamos palancas
múltiples.

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PALANCAS. La Ley de la palanca
Mediante una palanca podemos amplificar nuestra fuerza colocando convenientemente el
punto de apoyo, la resistencia y el punto donde aplicaremos nuestra potencia.
La LEY DE LA PALANCA dice: el producto de la potencia por su distancia hasta el
punto de apoyo es igual al producto de la resistencia por su distancia a ese mismo punto.
Potencia x dp= Resistencia x dr
Con el punto de apoyo a la misma distancia Si la potencia está dos veces más lejos del
de la potencia y de la resistencia no hay punto de apoyo que la resistencia, la fuerza
amplificación de la fuerza se amplifica al doble.

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RUEDAS, LEVAS Y POLEAS.
Ruedas: en el volante y en otras ruedas aprovechamos la propiedad de la palanca.
La potencia se aplica en el exterior y la resistencia está en el mismo punto de
apoyo que se sitúa en el centro.
La rueda excéntrica y la leva: son ruedas que giran sobre un eje que no coincide con
su centro. Logran convertir un movimiento circular en uno alternativo que es
transmitido a otro componente (palanca, balancín, ...) que está conectado con ellas
La polea es un mecanismo compuesto por una rueda,
acanalada en su perímetro, y su eje. La polea fija no
se mueve al desplazar la carga. En la polea móvil, que
se desplaza al desplazar la carga, el punto de apoyo no
está en el eje sino en la cuerda. Con las poleas
logramos realizar esfuerzos hacia abajo para subir
cargas, ganando así en comodidad. Con las poleas
móviles también logramos amplificar la fuerza.
Los polipastos son combinaciones de poleas, fijas y
móviles, con las que logramos cambiar la dirección del
esfuerzo que realizamos y conseguimos amplificar la
fuerza. Para ello tenemos que aumentar también la
longitud de la cuerda que deberemos desplazar.

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SISTEMAS DE TRANSMISIÓN.
Los sistemas de transmisión son mecanismos que se emplean para transmitir movimientos de un eje
a otro. Existen varios sistemas:
Mediante ruedas de fricción: son mecanismos con dos o más
ruedas que están en contacto. Al girar una hace girar a la otra en
sentido contrario. Los ejes de las ruedas deben estar muy próximos
y pueden ser paralelos o que se corten.
Transmisión mediante poleas y correa: son mecanismos formados
por dos o más poleas conectadas entre sí mediante correas. Los ejes de
las ruedas pueden estar muy alejados y pueden estar paralelos o
cortarse. Las correas pueden colocarse cruzadas para cambiar el
sentido de giro. Según los diámetros de las ruedas y la rueda que actúe
como motriz podemos lograr modificar la relación entre la velocidad
de giro y la fuerza de una rueda y otra.
Transmisión mediante piñones y cadena: son mecanismos
compuestos por dos ruedas dentadas unidas mediante una cadena. Se
comportan como las transmisiones mediante poleas y correa, pero con
la ventaja de que, al ser las ruedas dentadas, la cadena no corre peligro
de deslizarse.

14. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN.
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Engranajes
Los sistemas de transmisión por engranajes están formados por ruedas dentadas engarzadas entre sí.
Podemos encontrar los siguientes tipos.
De ruedas rectas: Se emplea para De ruedas cónicas: transmite el
aumentar o reducir la velocidad de giro movimiento a un eje que se
y para mantener o cambiar el sentido de encuentra en ángulo recto con el eje
la rotación. motor.
Tornillo sin fin o sin fin corona: Cremallera y piñón: convierten
transmite el movimiento a un eje el movimiento giratorio en lineal
perpendicular y reduce mucho su y viceversa.
velocidad.

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LA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN
En todos los sistemas de transmisión, el aumento o disminución de fuerza y velocidad depende
de la relación de transmisión.
La Relación de transmisión en el caso de poleas y correa es: el cociente entre entre el
diámetro de la rueda arrastrada y el de la rueda motriz.
n1 n2
d1 / d2 = n2 / n1 d1 d2
Rueda motriz Rueda arrastrada
La Relación de transmisión en el caso de engranajes y piñones con cadena es: el cociente
entre entre el número de dientes del engranaje arrastrado y el del engranaje motor.
n1 n2
z 1 / z2 = n 2 / n 1 z1 z2
Rueda motriz Rueda arrastrada

16. LA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN.
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El reductor de velocidad.
El reductor de velocidad es un mecanismo que se emplea para lograr que un motor
cuyo eje gira muy deprisa pero con poca fuerza sea capaz de mover un elemento que
precisa mayor fuerza para girar, pero gira más lentamente.
Rueda motriz Rueda arrastrada Rueda motriz Rueda arrastrada

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MANIVELAS Y BIELAS. La manivela
La manivela es un mecanismo que sirve para hacer girar un eje con
menos esfuerzo. Cuanto más larga es la manivela menor es el
esfuerzo que deberemos realizar.
El cigüeñal es un conjunto de manivelas colocadas sobre un mismo eje.
Se usa cuando queremos dar movimiento alternativo a varios
elementos.

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MANIVELAS Y BIELAS. La biela
La biela es una barra rígida que está conectada a un cuerpo que gira . Cuando el
cuerpo gira la biela se desplaza según un movimiento alternativo. El efecto también se
puede logra a la inversa, es decir, transformando un movimiento alternativo en uno
giratorio.
La biela y la manivela suelen utilizarse juntas formando el conjunto biela-manivela .
El pedal de la bicicleta que transforma el movimiento alternativo de la pierna en la
rotación del plato y de las ruedas es un ejemplo muy conocido.