El documento resume diferentes mecanismos de transmisión de movimiento como engranajes, poleas, piñón y cremallera, cigüeñal, palancas, levas y rueda helicoidal. Explica cómo cada uno puede convertir un movimiento giratorio en lineal o viceversa, así como cambiar la velocidad o dirección del movimiento.

1. Mecanismos de transmisión de movimiento y velocidad Vicente Zúñiga Nicolás Peres

2. Engranajes Todos actúan de modo que la rueda de un engranaje gira más rápido o más despacio que la otra, o se mueve en distinta dirección. La diferencia de velocidad entre dos engranajes produce un cambio en la fuerza que se trasmite. La rueda mayor tiene un número doble de dientes y una circunferencia el doble de grande que la rueda pequeña. Gira con el doble de fuerza y la mitad de la velocidad en dirección opuesta. Engranaje es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.

3. Poleas La rueda mayor tiene una circunferencia el doble de grande que la rueda pequeña. También, gira con fuerza dos veces mayor y la mitad de velocidad, pero lo hace en la misma dirección.

4. POLEAS 300RPM 400RPM Ne Ns RT= RPM salida RPM entrada = Ne Ns RT=RELACION DE TRANSMISION RPM=Revoluciones por mín. RT 400RPM 300RPM = 1,3 1:1,3 1 vuelta 1,3 vueltas

5. 200RPM XRPM ENGRANAJES Ne Ns 2cm 40cm 200RPM · 2cm=XRPM · 40cm X=200RPM · 2cm 40cm X=400RPM 40cm X=10RPM Ne e=Ns · e=Ns · s =Diámetro CALCULO DE LA VELOCIDAD

6. La bicicleta objeto cotidiano La bicicleta es un vehículo de dos ruedas , que suelen ser del mismo tamaño y dispuestas en línea. Sirve para el transporte , gracias a la fuerza que se ejerce sobre los pedales , se transmite al piñón de la rueda trasera a través de una cadena de eslabones planos y así se produce el movimiento.

7. Biela y manivela Ambos sistemas (biela-manivela y excéntrica-biela) permiten convertir el movimiento giratorio continuo de un eje en uno lineal alternativo en el pie de la biela. También permite el proceso contrario: transformar un movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno en giratorio continuo en el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela (aunque para esto tienen que introducirse ligeras modificaciones que permitan aumentar la inercia de giro). Este mecanismo es el punto de partida de los sistemas que aprovechan el movimiento giratorio de un eje o de un árbol para obtener movimientos lineales alternativos o angulares; pero también es imprescindible para lo contrario: producir giros a partir de movimientos lineales alternativos u oscilantes. En la realidad no se usan mecanismos que empleen solamente la manivela (o la excéntrica) y la biela, pues la utilidad práctica exige añadirle algún operador más como la palanca o el émbolo , siendo estas añadiduras las que permiten funcionar correctamente a máquinas tan cotidianas como: motor de automóvil, limpiaparabrisas, rueda de afilar, máquina de coser, compresor de pistón, sierras automáticas...

8. Palancas Desde el punto de vista técnico, una palanca es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo (fulcro) debido a la acción de 2 fuerzas contrapuestas (potencias y resistencia).En los proyectos de tecnología la palanca puede emplearse para 2 finalidades: vencer fuerzas u obtener desplazamientos. Desde el punto de vista tecnológico, cuando empleamos la palanca para vencer fuerzas podemos considerar en ella 4 elementos importantes: Potencia (P),fuerza que tenemos que aplicar. Resistencia (R),fuerza que tenemos que vencer; es la que hace la palanca como consecuencia de haber aplicado nosotros la potencia. Brazo de potencia (BP),distancia entre el punto en el que aplicamos la potencia y el punto de apoyo (fulcro). Brazo de resistencia (BR),distancia entre el punto en el que aplicamos la resistencia y el (fulcro).

9. Piñón y cremallera Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo , o viceversa .Aunque el sistema es perfectamente reversible, su utilidad práctica suele centrarse solamente en la conversión de giratorio en lineal continuo , siendo muy apreciado para conseguir movimientos lineales de precisión (caso de microscopios u otros instrumentos ópticos como retroproyectores), desplazamiento del cabezal de los taladros sensitivos, movimiento de puertas automáticas de garaje, sacacorchos, regulación de altura de los trípodes, movimiento de estanterías móviles empleadas en archivos, farmacias o bibliotecas, cerraduras.. Descripción El sistema está formado por un piñón (rueda dentada) que engrana perfectamente en una cremallera . Cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera , provocando el desplazamiento lineal de esta. Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo que este gire y obteniendo en su eje un movimiento giratorio. Características La relación entre la velocidad de giro del piñón ( N ) y la velocidad lineal de la cremallera ( V ) depende de dos factores: el número de dientes del piñón ( Z ) y el número de dientes por centímetro de la cremallera ( n ). Por cada vuelta completa del piñón la cremallera se desplazará avanzando tantos dientes como tenga el piñón . Por tanto se desplazará una distancia: d=z/n y la velocidad del desplazamiento será: V=N·(z/n)

10. Cigüeñal Cuando varias manivelas se asocian sobre un único eje da lugar al cigüeñal .En realidad este operador se comporta como una serie de palancas acopladas cobre el mismo eje o fulcro . En el cigüeñal se distinguen cuatro partes básicas: eje, muñequilla, cuello y brazo . El eje sirve de guía en el giro. Por él llega o se extrae el movimiento giratorio . El cuello está alineado con el eje y permite guiar el giro al unirlo a soportes adecuados. La muñequilla sirve de asiento a las cabezas de las bielas. El brazo es la pieza de unión entre el cuello y la muñequilla . Su longitud determina la carrera de la biela. Utilidad La utilidad práctica del cigüeñal viene de la posibilidad de convertir un movimiento rotativo continuo en uno lineal alternativo, o viceversa. Para ello se ayuda de bielas (sistema biela-manivela sobre un cigüeñal ). Los cigüeñales son empleados en todo tipo de mecanismos que precisen movimientos alternativos sincronizados : motores de coches, juguetes en los que piernas y manos van sincronizados... Cuando el cigüeñal consta de varias manivelas dispuestas en planos y sentidos diferentes, el movimiento alternativo de las diversas bielas estará sincronizado y la distancia recorrida por el pie de biela dependerá de la longitud del brazo de cada manivela.

11. Sist. De articulados Un sistema articulado espacial, es la unión de varias estructuras planas, formando así un reticulado espacial. Si los planos de las estructuras son ortogonales entre sí, estás podrán estudiarse en el plano. Silos planos son oblicuos, la estructura se estudiará en el espacio. Métodos para analizarlas: Método analítico del equilibrio de los nudos, Método gráfico del equilibrio de los nudos (Cremona), Método auxiliar de las secciones, Método de Hemenberg. Hipótesis simplificativas: Se desprecia el peso en barras menores de 6m, Despreciamos la acción del viento y pequeñas excentricidades sobre las barras, Esfuerzos internos únicamente axiales, Cargas aplicadas sobre los nudos, Las fuerzas que actúan en cada extremo de la barra se reducen a una sola fuerza sin que exista ningún par

12. Leva Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio; pero no nos permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no reversible . Este mecanismo se emplea en: motores de automóviles (para la apertura y cierre de las válvulas), programadores de lavadoras (para la apertura y cierre de los circuitos que gobiernan su funcionamiento), carretes de pesca (mecanismo de avance-retroceso del carrete), cortapelos, depiladoras, cerraduras... Descripción Para su correcto funcionamiento, este mecanismo necesita, al menos: árbol, soporte, leva y seguidor de leva (palpador) acompañado de un sistema de recuperación (muelle, resorte...). El árbol es el eje de giro de la leva y el encargado de transmitirle su movimiento giratorio. El soporte es el encargado de mantener unido todo el conjunto y, normalmente, guiar el movimiento del seguidor La leva es siempre la que recibe el movimiento giratorio a través del eje o del árbol en el que está montada. Su perfil hace que el seguidor ejecute un ciclo de movimientos muy preciso. El seguidor (palpador) apoya directamente sobre el perfil de la leva y se mueve a medida que ella gira. Para conseguir que el seguidor esté permanentemente en contacto con la leva es necesario dotarlo de un sistema de recuperación (normalmente un muelle o un resorte)

13. Rueda helicoidal El tornillo sin fin de la rueda helicoidal transmite el movimiento entre ejes que están en ángulos rectos. Un engranaje helicoidal tiene solo un diente con forma de hilo de rosca. Cuando el tornillo sin fin da una vuelta completa, solo gira un diente de la rueda helicoidal, o sea, para hacer que la rueda helicoidal de una vuelta completa, el tornillo sin fin tiene que girar el numero de veces que dientes tiene la rueda helicoidal

14. Excéntrica rueda Tanto la excéntrica como el resto de operadores similares a ella: manivela, pedal, cigüeñal... derivan de la rueda y se comportan como una palanca . Desde el punto de vista técnico la excéntrica es, básicamente, un disco (rueda) dotado de dos ejes: Eje de giro y el excéntrico. Por tanto, se distinguen en ella tres partes claramente diferenciadas: 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. Al girar el disco, el Eje excéntrico describe una circunferencia alrededor del Eje de giro cuyo radio viene determinado por la distancia entre ambos. El disco suele fabricarse en acero o fundición, macizo o no Utilidad Su utilidad práctica se puede resumir en tres posibilidades básicas: Imprimir un movimiento giratorio a un objeto. Esto se consigue simplemente con una excéntrica en la que el eje excéntrico hace de agarradera (molinos de mano, sistemas de rehabilitación de los brazos, manivelas...) y se le hace girar sobre su eje central. Imprimir un movimiento giratorio a un eje empleando las manos o los píes. En ambos casos se recurre más a la manivela que a la excéntrica. Pero una aplicación que no ha renunciado a la excéntrica es la conversión en giratorio del movimiento alternativo producido por un pie (máquinas de coser antiguas). Esto se consigue con el sistema excéntrica-palanca-biela. Transformar un movimiento giratorio en lineal alternativo (sistema excéntrica-biela) Con la ayuda de una biela , transformar en lineal alternativo el movimiento giratorio de un eje (la conversión también puede hacerse a la inversa). Si se añade un émbolo se obtiene un movimiento lineal alternativo perfecto