Este documento describe los principales tipos de mecanismos y sistemas mecánicos, incluyendo palancas, poleas, tornillos, engranajes y otros. Explica cómo cada uno transforma los movimientos y fuerzas de entrada en salidas deseadas, como elevar cargas o convertir movimientos rotatorios en lineales. Además, detalla los diferentes tipos de movimientos como rotación, oscilación y lineal, y cómo varios mecanismos como bielas y levas pueden generar movimientos complejos a partir de movimientos simples.

1. Sistemas Mecánicos Todas las máquinas, sean básicas o complejas, se componen de mecanismos sencillos. Un mecanismo es un dispositivo que trasforma un movimiento y una fuerza de entrada en un movimiento y una fuerza de salida deseados. El gato del coche utiliza un mecanismo de tornillo y tuerca, que transforma el movimiento de rotación del tornillo en un movimiento en línea recta de la tuerca, y transforma una fuerza pequeña del tornillo en una grande de la tuerca. De esta forma, sólo hace falta un pequeño esfuerzo por parte del automovilista para levantar la pesada carga por medio del mecanismo de tijera.

2. Tipos de movimientos Es un movimiento de avance y retroceso que describe un arco. Movimiento oscilante Es aquel que tiene lugar en círculo y en un solo sentido. Movimiento de rotación Es un movimiento de avance y retroceso en línea recta. Movimiento alternativo Es aquel que tiene lugar en línea recta y en un solo sentido Movimiento lineal

3. LA RUEDA La rueda se basa en el mismo principio que la palanca: una fuerza pequeña aplicada a lo largo de una gran distancia produce los mismos efectos que una fuerza grande aplicada a lo largo de una distancia pequeña. Cuando gira alrededor de un eje o solidariamente con él, la rueda se convierte en un mecanismo que puede transmitir y aumentar la fuerza. Aplicando una fuerza en el borde de la rueda se genera una fuerza mucho mayor en el eje. El ahorro de esfuerzo depende de los radios del eje y de la rueda.

4. LA POLEA Básicamente, una polea es una rueda que gira libremente alrededor de un eje y que tiene en todo su contorno un surco o canal por el que corre una cuerda o una correa. Con una sola polea no se multiplica la fuerza, pero se cambia la dirección en la que dicha fuerza actúa. La fuerza se ejerce hacia abajo y no hacia arriba, con lo que se aprovecha el peso del propio cuerpo y resulta más cómodo elevar la carga.

5. EL TORNILLO Un tornillo es, básicamente, un cilindro que lleva tallado en superficie lateral un canal continuo en forma de hélice, denominado rosca. Cuando la ranura se talla en la superficie interior de un agujero, también cilíndrico, se obtiene una tuerca. La hélice que se arrolla sobre el cilindro recibe el nombre de hilo o filete de rosca. La distancia entre dos crestas consecutivas del hilo se denomina paso.

6. EL PIÑON Y CREMALLERA Este mecanismo está formado por una rueda dentada, el piñón que engrana con una barra también dentada, llamada cremallera. Cuando gira el piñón la cremallera se desplaza en línea recta. Se usa, por tanto, para transformar el movimiento rotatorio en rectilíneo. Si el piñón gira sin desplazamiento también puede conseguirse el efecto inverso; es decir, al desplazar la cremallera se hace que gire el piñón.

7. LA BIELA-MANIVELA La biela también se puede adaptar al codo de una manivela, para formar un conjunto biela-manivela. Dicho conjunto sirve para transformar el movimiento de giro de la manivela en un movimiento alternativo. Al girar la manivela, la biela se ve obligada a retroceder y a avanzar. Por otra parte, si es la biela la que produce el movimiento de entrada (como sucede con el pistón en el motor de un automóvil) la manivela se ve obligada a girar. Conectando varias bielas en un cigüeñal se puede conseguir que suban y bajen distintos mecanismos, tal y como sucede en la máquina de coser.

8. LEVAS Una leva es una pieza que gira solidariamente con un eje, con el que está unido directamente o por medio de una rueda. La leva, al girar, comunica su movimiento a otro mecanismo, el seguidor, al que hace subir o bajar. Se emplea, por tanto, para transformar un movimiento de giro en un movimiento alternativo. La leva puede tener distintas formas. La forma de la leva es, precisamente, la que va a determinar el movimiento del seguidor que está en contacto con ella. Dando la forma adecuada a la leva se pueden llegar a conseguir movimientos periódicos muy complejos.

9. Engranajes Los engranajes son sistemas mecánicos que transmiten el movimiento de rotación desde un eje hasta otro mediante el contacto sucesivo de pequeñas levas denominadas dientes. Los dientes de una rueda dentada pueden ser cilíndricos o helicoidales.

10. Engranajes Cilíndricos Engranajes de ejes paralelos. Se fabrican a partir de un disco cilíndrico, cortado de una plancha o de un trozo de barra maciza redonda. Este disco se lleva al proceso de fresado en donde se retira parte del metal para formar los dientes. Estos dientes tienen dos orientaciones : dientes rectos (paralelos al eje) y dientes helicoidales (inclinados con respecto al eje). En las figuras se muestran un par de engranajes cilíndricos y un engrane cilíndrico de diente helicoidal.

11. Engranajes Cónicos Se fabrican a partir de un trozo de cono, formándose los dientes por fresado de su superficie exterior. Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. En las figura se aprecian un par de engranes cónicos para ejes que se cortan .

12. Tornillo sin fin y rueda helicoidal Este mecanismo se compone de un tornillo cilíndrico y de una rueda (corona) de diente helicoidal cilíndrica o acanalada. Es muy eficiente como reductor de velocidad, dado que una vuelta del tornillo provoca un pequeño giro de la corona. Es un mecanismo que tiene muchas pérdidas por roce entre dientes, esto obliga a utilizar metales de bajo coeficiente de roce y una lubricación abundante. En la figura de la derecha se aprecia un ejemplo de este tipo de mecanismo

13. FIN MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN PROF. CASAS MARIANA 2008