Modulo de mecanismos y maquinas primer periodo

TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA GRADO SEXTO INFORMATICASEPTIMOJMSS.BLOGSPOT.COM
TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA ESO 3 – ING EASA
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MECANISMOS Y MAQUINAS
1. PALANCAS
La palanca es una máquina simple compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto,
denominado punto de apoyo o fulcro.
Elementos de una palanca
En una palanca podemos diferenciar los siguientes elementos:
• La Fuerza (F) o Potencia (P): es la fuerza aplicada sobre la palanca.
• La Resistencia (R): es la fuerza que tenemos que vencer.
• El Punto de apoyo o Fulcro (O): punto desde el que gira libremente la barra rígida que forma la palanca.
• El Brazo de Fuerza (d) o Brazo de Potencia (p): es la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza o potencia
y el punto de apoyo.
• El Brazo de Resistencia (r): distancia entre el punto de aplicación de la resistencia y el punto de apoyo.
Tipos de palancas
1º Grado o género
Son las palancas que tienen el punto de apoyo (O) entre la fuerza (F) y la resistencia (R). Ejemplos de este tipo de palancas
son: balancín, alicates, tijeras,.
2º Grado o género
Son las palancas que tienen la resistencia (R) entre el punto de apoyo (O) y la fuerza (F). Ejemplos de este tipo de palancas
son: carretilla, cascanueces,...
Esquema de palanca de 2º Grado
Fuente: www.wikipedia.org
Fuente: www.wikipedia.org Balancín
Fuente: www.singladura.net
Carretilla
Fuente: www.fermar.es

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3º Grado o género
Son las palancas que tienen la fuerza (F) entre el punto de apoyo (O) y la resistencia (R). Ejemplos de este tipo de palancas
son: caña de pescar, remo de canoa, pinzas de depilar...
Ley de la palanca
Se dice que una palanca se encuentra en equilibrio cuando se cumple la ley de la palanca, es decir, cuando la fuerza
por el brazo de la fuerza es igual a la resistencia por el brazo de la resistencia.
F · d = R · r
Podemos equilibrar una masa de 100 kg con otra de 5 Kg (veinte veces menor),
si la situamos a una distancia del punto de apoyo veinte veces mayor.
Además, la ley de la palanca nos puede dar más información, ya que si la palanca no se encuentra en equilibrio pueden
ocurrir dos cosas:
• F · d > R · r → la palanca se mueve del lado de la fuerza
• F · d < R · r → la palanca se mueve del lado de la resistencia
Pinzas de barbacoa
Fuente: www.leifheit.es

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2. Poleas
Una polea es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Si
formamos conjuntos de poleas (polea móvil o polipastos) podemos reducir
la fuerza necesaria para mover un peso.
A. Polea simple
En las poleas fijas, la fuerza y la resistencia a ambos lados de la cuerda
son iguales (F = R), por lo tanto no reduce la fuerza necesaria para
levantar un cuerpo. Sin embargo permite cambiar el ángulo en el que se
aplique esa fuerza y transmitirla hacia el otro lado de la cuerda.
Importante: Para levantar el peso 1 m de altura, tenemos que tirar de 1 m
de cuerda.
Polea móvil
Son aquellas donde se usan de dos poleas en el sistema, normalmente una
fija y una móvil. El esfuerzo en este caso se reduce a la mitad, pero por
contra tenemos que tirar del doble de cuerda.
Importante: Para levantar el peso 1 m de altura, tenemos que tirar de 2 m de
cuerda.
Polipastos
Es una combinación de
poleas fijas y móviles
recorridas por una sola
cuerda. De esta forma se
disminuye el esfuerzo en
proporción directa al
número de poleas y se
aumenta
proporcionalmente la
longitud de cuerda que hay que mover.
Podemos ver una comparativa de los diferentes sistemas en la
siguiente imagen:
Comparativa de sistemas de poleas
Polea simple o fija
Fuente: www.eudotec.wordpress.com
Polea móvil o doble
Polipasto

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3. PLANO INCLINADO CUÑA Y TORNILLO
Plano inclinado:
El plano inclinado es una trampa que sirve para elevar
cargas realizando menos esfuerzos.
Con la rampa los chicos pueden subir al hipopótamo
haciendo menos fuerza de lo que pesa. Cuando menos
inclinada esté la rampa, menor será la fuerza que tendrán
que hacer, pero entonces recorrerán una distancia mayor
para subir la misma altura.
Si se quiere elevar una cierta altura al hipopótamo, los
chicos tendrán que tirar de la cuerda con una
fuerza, F, que siempre será menor que el peso, R.
F = R X A/B
R = peso del hipopótamo = 8000 N
a = altura = 1 m
b = distancia recorrida = 2 m ---> P = 8000 X 1/2 = 4000 N.
Cuña:
La cuña es un plano inclinado doble, donde la fuerza que se aplica
perpendicular a la base se transmite multiplicado a las cosas y
menor longitud tiene la base.
Tornillo:
El tornillo es un plano
inclinado, pero enrollado sobre
un cilindro. Cuando se aplica
presión y se enrosca, se
multiplica la fuerza aplicada.
Cada filete de la rosca hace de
cuña, introduciéndose en el
material con poco esfuerzo.

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4. MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO
Desde sus orígenes, la humanidad ha tratado de encontrar soluciones técnicas que satisficieran su necesidad de transmitir
movimiento desde el lugar donde éste se generaba hasta los puntos en que se necesitaba aplicar, o de realizar grandes
trabajos desarrollando pequeños esfuerzos.
Así se fueron desarrollando diversas técnicas y mecanismos que cada vez eran más efectivos. Incluso alguno de ellos no
ha sufrido cambios significativos con el paso del tiempo. Son los mecanismos transmisores del movimiento.
Engranajes
Los engranajes son piezas dentadas que transmiten el movimiento circular entre ejes cercanos mediante el empuje que
ejercen los dientes de unas piezas sobre otras.
El engranaje en el que se inicia el movimiento se llama engranaje de entrada o motriz y el que termina la transmisión
engranaje de salida o conducido. El sentido de giro de los engranajes es contrario.
Características:
• Los dientes de las ruedas motriz
y conducida ajustan
perfectamente (engranan) por lo
que nunca patinan.
• Se pueden emplear para
transmitir grandes potencias.
• La rueda conducida gira en
sentido inverso a la rueda motriz.
• En función del tamaño de cada
rueda dentada (número de dientes), se pueden construir sistemas de aumento o reducción de la velocidad de giro.
Aplicaciones: caja de cambio de automóviles, relojería, taladros, tornos y especialmente como sistemas de reducción de
velocidad de motores en máquinas, etc.
Transmisión por correa:
Es un mecanismo que permite transmitir un movimiento circular entre dos ejes situados a cierta distancia. Cada eje se
conecta a una rueda o polea, y entre ambas se hace pasar una correa que transmite el movimiento circular por rozamiento.
Características:
• La transmisión por rozamiento de la correa puede patinar. El deslizamiento disminuye usando poleas en vez de
ruedas.
• La rueda/polea de mayor tamaño siempre gira a menor velocidad que la rueda/polea más pequeña.
• Permite construir sistemas de aumento o disminución de velocidad de giro.
• En función de la posición de la correa se puede conseguir que la polea conducida gire en el mismo sentido o en
sentido inverso.

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Aplicaciones: lavadoras, ventiladores, lavaplatos, pulidoras, videos, cortadores de carne, taladros, generadores de
electricidad, cortadoras de césped, transmisión en motores, etc.
Transmisión por cadena:
Se trata de un sistema de transmisión entre ejes situados a cierta distancia. Cada eje se conecta a una rueda dentada, y
entre ellas se hace pasar una cadena que engrana ambas ruedas transmitiendo el movimiento circular por empuje.
Características:
• La transmisión se produce por empuje de la
cadena sobre los dientes de las ruedas se
evitan los resbalamientos.
• Sólo se puede emplear para transmitir
movimiento circular entre ejes paralelos.
• La rueda dentada conducida gira en el mismo
sentido que la rueda dentada motriz.
Aplicaciones: Bicicletas, motos, puertas elevables, puertas de apertura automática (ascensores, supermercados),
mecanismos internos de motores, etc.
Tornillo sinfín y rueda:
Se trata de un tornillo conectado al eje motriz que se engrana a una rueda dentada (corona) conectada al eje conducido.
El movimiento circular se transmite del tornillo a la corona por empuje.
Características:
• Es un mecanismo que se usa para transmitir un movimiento
circular entre ejes perpendiculares.
• Es un mecanismo que proporciona una gran reducción de
velocidad de giro.
Aplicaciones: principalmente sistemas que requieran una gran reducción
de velocidad (limpiaparabrisas de los coches, cuentakilómetros, clavijas de guitarras, reductoras para motores eléctricos,
etc.).

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5. SISTEMAS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO:
Los mecanismos que hemos considerado hasta ahora no modifican el tipo de movimiento; es decir, “transforman”
movimientos rectilíneos en movimientos rectilíneos, o movimientos de rotación en otros movimientos de rotación. Sin
embargo, en los mecanismos que vamos a describir en este apartado el movimiento de entrada es diferente al movimiento
de salida.
B. B.1 M. QUE TRANSFORMAN EL MOVIMIENTO CIRCULAR EN RECTILÍNEO:
PIÑÓN-CREMALLERA
Este sistema transforma el movimiento circular en rectilíneo por medio
de dos elementos dentados: Un piñón que gira sobre su propio eje y
una barra dentada denominada cremallera. Los dientes pueden ser
rectos o helicoidales.
Tiene diferentes aplicaciones como: taladradora de columna, la caja
de dirección de un automóvil (el piñón está solidario a la barra de
dirección y al volante, y los extremos de la cremallera se encargan de
orientar las ruedas).
TORNILLO Y TUERCA
Este sistema sirve como elemento de unió
n entre dos o más piezas. Pero, además posee unas características que le permiten que se pueda utilizar para transmitir
el movimiento. Se compone de una varilla roscada y una pieza con un agujero roscado.
Al girar la varilla, permaneciendo fija la tuerca, hace que esta última se desplace en sentido longitudinal del eje, con lo que
se consigue transformar un movimiento circular uniforme en otro lineal.
QUE TRANSFORMAN EL MOVIMIENTO DE ROTACIÓN EN ALTERNATIVOS:
MECANISMO BIELA-MANIVELA
Este mecanismo consta de dos piezas
básicas articuladas entre sí y de las que
recibe el nombre: la manivela y la biela
La manivela OB es una pieza que gira
alrededor de un punto O y describe un
movimiento circular. La biela AB es una
pieza rígida acoplada a la manivela en el
punto B. este extremo, denominado
cabeza de la biela, sigue el mismo
movimiento circular que la manivela,
mientras el otro extremo A, denominado pie de biela, describe un movimiento alternativo o de vaivén.

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La manivela actúa como elemento motriz y la biela, como elemento conducido. De este modo podemos transformar
movimientos circulares en movimientos alternativos.
CIGÜEÑAL Y BIELA
El cigüeñal es un elemento que, junto a la biela, transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa.
Consiste en un árbol acodado (a) con unos muñones (m) y unas muñequillas (n) donde se colocan las bielas. Sobre cada
una de las muñequillas se inserta la cabeza de una de las bielas por medio de una pieza llamada sombrerete.
En este caso, la biela actúa como elemento motriz y el cigüeñal como elemento conducido. El otro extremo de la biela,
denominado pie de biela, está unido al llamado émbolo, que realiza un movimiento alternativo. El émbolo y el pie de la
biela están unido por una pieza denominada bulón.
LEVA Y EXCÉNTRICA
La leva es un disco de forma irregular sobre el que se apoya un elemento móvil
denominado varilla, seguidor o vástago. Ambos elementos deben estar
permanentemente en contacto. Cuando el disco gira, su movimiento circular se
transforma en movimiento alternativo de la
varilla, el que se intercalan períodos de
reposo. La diferencia entre el punto más
alto del recorrido del vástago y el más bajo
recibe el nombre de carrera de la leva. El
perfil del disco determina el tipo de
movimiento de la leva.
La excéntrica consiste básicamente en una
pieza de forma geométrica diversa en la
que el eje de giro no coincide con su eje
geométrico. La distancia entre ambos ejes
se denomina excentricidad. Cuando se
sitúa una pieza rectilínea llamada vástago
en contacto con la excéntrica, el
movimiento circular de ésta se convierte en
movimiento alternativo del vástago. La excéntrica más sencilla que se puede
encontrar tiene forma de disco circular.

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