Este documento describe los sistemas mecánicos y sus componentes. Explica que los sistemas mecánicos están compuestos de elementos que transforman o transmiten movimiento mediante la conversión de energía. Describe las características de los sistemas mecánicos y algunos de sus componentes clave como engranajes, ruedas, poleas y palancas, y cómo se usan para transmitir y modificar movimiento.

1. SISTEMAS MECÁNICOS
Los sistemas mecánicos son aquellos sistemas
constituidos fundamentalmente por
componentes, dispositivos o elementos que
tienen como función específica transformar o
transmitir el movimiento desde las fuentes que
lo generan, al transformar distintos tipos de
energía.
CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS MECANICOS
Se caracterizan por presentar elementos o piezas sólidos, con el
objeto de realizar movimientos por acción o efecto de una fuerza.
En ocasiones, pueden asociarse con sistemas eléctricos y producir
movimiento a partir de un motor accionado por la energía eléctrica.
En general la mayor cantidad de sistemas mecánicos usados
actualmente son propulsados por motores de combustión interna.
En los sistemas mecánicos. Se utilizan distintos elementos
relacionados para transmitir un movimiento.
Como el movimiento tiene una intensidad y una dirección, en ocasiones
es necesario cambiar esa dirección y/o aumentar la intensidad, y para
ello se utilizan mecanismos.
En general el sentido de movimiento puede ser circular (movimiento
de rotación) o lineal (movimiento de translación) los motores tienen
un eje que genera un movimiento circular.

2. MÁQUINAS SIMPLES
Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos
encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son
conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido
evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales)
hasta nuestros días.
Algunas inventos que cumplen las condiciones anteriores son: cuchillo,
pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela, torno,
hacha, pata de cabra, balancín, tijeras, alicates, llave fija...
Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que
se corresponden con el principal operador del que derivan: palanca,
plano inclinado y rueda.
LA RUEDA
La rueda es una pieza mecánica circular
que gira alrededor de un eje. Puede ser
considerada una máquina simple, y forma
parte del conjunto denominado elementos
de máquinas.

3.  ENGRANAJES:
Es una rueda dotada de dientes en todo su perímetro. Permite
transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, pudiendo
modificar las características de velocidad y sentido de giro. Los ejes
pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.
Este mecanismo se emplea como reductor de velocidad en la industria
(máquinas herramientas, robótica, grúas...), en la mayoría de los
electrodomésticos (vídeos, casetes, tocadiscos, programadores de
lavadora, máquinas de coser, batidoras, exprimidores...), en
automoción (cajas de cambio de marchas, cuentakilómetros,
regulación de inclinación de los asientos...), etc.

4.  RODILLO:
El rodillo es simplemente un cilindro (o
un tubo) mucho más largo de grueso.
En la actualidad también se le da el
nombre de rodillo a ruedas cuya
longitud es muy grande respecto a su
diámetro y que manteniéndose fijas en
el espacio (gracias a que también
disponen de un eje de giro) permiten el
desplazamiento de objetos sobre ellas.
 TREN DE RODADURA:
La utilidad del tren de rodadura aparece cuando queremos arrastrar
o empujar objetos reduciendo su rozamiento con el suelo (u otra
superficie sobre la que se mueva). Su utilidad se centra en mantener
la rueda solidaria con el objeto a la vez que reduce la fricción entre
este y el suelo. Se emplea en todos los medios de locomoción
terrestre: bicicletas, carros, automóviles, patinetes...

5.  POLEA FIJA:
Esta polea se emplea para tres
utilidades básicas: Transformar un
movimiento lineal continuo en otro
de igual tipo, pero de diferente
dirección o sentido; reducir el
rozamiento de las cuerdas en los
cambios de dirección y obtener un
movimiento giratorio a partir de
uno lineal continuo. Las dos
primeras son consecuencia una de la otra y la tercera es muy
poco empleada.
 POLEA MOVIL:
Debido a que es un mecanismo que tiene ganancia mecánica
(empleando pequeñas potencias se
pueden vencer resistencias
mayores), se emplea para reducir el
esfuerzo necesario para la
elevación o el movimiento de cargas.
Se suele encontrar en máquinas
como grúas, montacargas,
ascensores. Normalmente se
encuentra formando parte de
mecanismos más complejos
denominados polipastos

6.  POLIPASTO:
Se emplea en la elevación o movimiento
de cargas siempre que queramos
realizar un esfuerzo menor que el que
tendríamos que hacer levantando a
pulso el objeto.
 SISTEMA POLEA CORREA:
La polea de correa trabaja necesariamente como polea fija y, al
menos, se une a otra por medio de una correa, que no es otra cosa
que un anillo flexible cerrado que abraza ambas poleas.
Este tipo de poleas tiene que evitar el deslizamiento de la correa
sobre ellas, pues la transmisión de potencia que proporcionan
depende directamente de ello. Esto obliga a que la forma de la
garganta se adapte necesariamente a la de la sección de la correa
empleada.

7. PALANCAS
La palanca es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo
(fulcro) debido a la acción de dos fuerzas contrapuestas (potencia y
resistencia). La palanca es una máquina simple que tiene como función
transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una
barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de
apoyo llamado fulcro. Puede utilizarse para amplificar la fuerza
mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o
la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.
 LA PALANCA DE PRIMER GRADO
Permite situar la carga (R, resistencia) a un lado del fulcro y
el esfuerzo (P, potencia) al otro, lo que puede resultar muy
cómodo para determinadas aplicaciones (alicates, patas de
cabra, balancines...). Esto nos permite conseguir que la
potencia y la resistencia tengan movimientos contrarios cuya
amplitud (desplazamiento de la potencia y de la resistencia)
dependerá de las respectivas distancias al fulcro.

8.  LA PALANCA DE SEGUNDO GRADO
Permite situar la carga (R, resistencia) entre el fulcro y el
esfuerzo (P, potencia). Con esto se consigue que el brazo de
potencia siempre será mayor que el de resistencia (BP>BR) y,
en consecuencia, el esfuerzo menor que la carga (P<R). Este
tipo de palancas siempre tiene ganancia mecánica.
 LA PALANCA DE TERCER GRADO
Permite situar el esfuerzo (P, potencia) entre el fulcro (F) y
la carga (R, resistencia). Con esto se consigue que el brazo de
la resistencia siempre será mayor que el de la potencia
(BR>BP) y, en consecuencia, el esfuerzo mayor que la carga
(P>R). Este tipo de palancas nunca tiene ganancia mecánica.

9. PLANO
INCLINADO
Es una de las maquinas simples; es una superficie plana que forma
con otra un ángulo muy agudo, en la naturaleza aparece en forma de
rampa, pero el ser humano lo ha cambiado tanto a sus necesidades
haciéndolo móvil.
 RAMPA:
La rampa es una superficie plana que forma un ángulo agudo con la
horizontal.

10. La rampa viene definida por su inclinación, que puede expresarse
por el ángulo que forma con la horizontal o en porcentaje (relación
entre la altura alcanzada respecto
a lo que avanza horizontalmente,
multiplicado por 100). Este último
es el que se emplea usualmente
para indicar la inclinación de las
carreteras.
 CUÑA:
De forma sencilla se podría describir como
un prisma triangular con un ángulo muy
agudo. También podríamos decir que es una
pieza terminada en una arista afilada que
actúa como un plano inclinado móvil.
Se encuentra fabricada en madera, acero, aluminio, plásticos...
 TORNILLO – TUERCA:
Se emplea en la conversión de un movimiento giratorio en uno
lineal continuo cuando sea necesaria una fuerza de apriete o
una desmultiplicación muy grandes
 Unión desmontable de objetos. Para lo que se
recurre a roscas con surcos en "V" debido a que
su rozamiento impide que se aflojen fácilmente.
Se encuentra en casi todo tipo de objetos, bien

11. empleando como tuerca el propio material a unir (en este caso
emplea como tuerca un orificio roscado en el propio objeto) o
aprisionando los objetos entre la cabeza del tornillo y la
tuerca.
 Mecanismo de desplazamiento. Para lo que suelen emplearse roscas
cuadradas (de uno o varios hilos) debido a su bajo rozamiento. Se
encuentra en multitud de objetos de uso cotidiano: grifos, tapones de
botellas y frascos, lápices de labios, barras de pegamento, elevadores
de talleres, gatos de coche, tornillos de banco, presillas, máquinas
herramientas, sacacorchos.
 TIRAFONDO:
El tirafondo es un tornillo afilado dotado de una cabeza diseñada para
imprimirle un giro con la ayuda de un útil (llave fija, destornillador, llave
Allen...)
El diseño de la rosca se hace en función del tipo de material en el que ha de
penetrar. Se fabrican tirafondos con roscas especiales para chapas
metálicas (aluminio, latón, acero...), maderas (naturales, aglomerados,
contrachapados, DM...), plásticos, materiales cerámicos, tacos.

12. Existen multitud de modelos de tirafondos que se diferencian,
principalmente, por el tipo de cabeza, el útil necesario para imprimirle el giro
y el tipo de rosca; a ello hemos de añadir los aspectos dimensionales:
longitud y grosor.