tecnologia industrial

1. MECANISMOS YMECANISMOS Y
MÁQUINASMÁQUINAS

2. 2 – La palanca. Ley de la2 – La palanca. Ley de la
palanca.palanca.

4. Cuando la palanca está en equilibrio se cumple:Cuando la palanca está en equilibrio se cumple:
F · BF · BFF = R · B= R · BRR
– F: (fuerza) es la fuerza o potencia que se aplica.F: (fuerza) es la fuerza o potencia que se aplica.
Se mide enSe mide en NEWTONS (N) o en o enNEWTONS (N) o en o en
Kiloppondio (Kp)Kiloppondio (Kp)
– R: (resistencia) es la fuerza que se vence.Se mide enR: (resistencia) es la fuerza que se vence.Se mide en
NEWTONS (N)NEWTONS (N) o en Kiloppondio (Kp)o en Kiloppondio (Kp)
– B: (brazo) es la distancia del punto de aplicación de laB: (brazo) es la distancia del punto de aplicación de la
fuerza al punto de apoyo o fulcrofuerza al punto de apoyo o fulcro.Se mide en.Se mide en
METROS o en cmsMETROS o en cms
1Kp= peso en kg* 10
1kp= 9,8 N

5. Calcula el valor de la fuerza (F) que será necesario aplicar
para vencer la resistencia (R).
a. ¿Se trata de una palanca con ventaja mecánica?
¿Qué tipo de palanca es?

6. Tipos de palancasTipos de palancas
Según se sitúen la fuerza, el apoyo y la resistencia,Según se sitúen la fuerza, el apoyo y la resistencia,
las palancas se clasifican enlas palancas se clasifican en tres tipostres tipos::
DeDe primer gradoprimer grado: el apoyo se sitúa entre la fuerza: el apoyo se sitúa entre la fuerza
y la resistencia. Ej: tijeras.y la resistencia. Ej: tijeras.

7. DeDe segundo gradosegundo grado: la resistencia se sitúa entre: la resistencia se sitúa entre
el apoyo y la fuerza. Ej: carretilla.el apoyo y la fuerza. Ej: carretilla.

9. DeDe tercer gradotercer grado: la fuerza se sitúa entre el: la fuerza se sitúa entre el
apoyo y la resistencia. Ej: pinzas.apoyo y la resistencia. Ej: pinzas.

10. Momento de una fuerza

Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo
capaz de girar sobre un eje, produce un
movimiento de rotación o giro.

La magnitud que mide la intensidad del
giro se denomina momento torsor,
(es algo así como la intensidad o
potencia del empuje que hace girar el
cuerpo).

11. Matemáticamente se calcula mediante la expresión

16. 3 – Poleas y polipastos3 – Poleas y polipastos
UnaUna poleapolea es una rueda con una hendidura en laes una rueda con una hendidura en la
llanta por donde se introduce una cuerda o unallanta por donde se introduce una cuerda o una
correa.correa.

17. UnUn polipastopolipasto es una combinación de poleases una combinación de poleas
que permite levantar un gran peso haciendoque permite levantar un gran peso haciendo
muy poca fuerza. Está formado por una poleamuy poca fuerza. Está formado por una polea
fija y otra móvil.fija y otra móvil.

18. Polipasto potencial.- Está formado por un conjunto de
poleas, las cuales, la mitad de ellas son fijas y la otra
mitad son móviles. Solamente existe una correa que
pasa por todas las gargantas.

19. Polipasto exponencial. En este tipo de aparejo por cada
polea móvil pasa una correa diferente condistintos puntos
de anclaje.

20. 4 –4 – Mecanismos de transmisiónMecanismos de transmisión
de movimientode movimiento
Estos mecanismos “transforman” movimientos deEstos mecanismos “transforman” movimientos de
rotación en otros movimientos de rotaciónrotación en otros movimientos de rotación
La principal utilidad de este tipo de mecanismos radica enLa principal utilidad de este tipo de mecanismos radica en
poder aumentar o reducir la velocidad de giro de un ejepoder aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje
tanto cuanto se desee.tanto cuanto se desee.

21. Conceptos previos:
Velocidad de giro o velocidad angular: Es la velocidad a
la que gira una rueda o un eje.
Si se expresa en r.p.m (revoluciones por minuto) se utiliza
la letra N,
si se expresa en radianes por segundo se utiliza la letra ω
1 revolución = 2π radián
1 minuto = 60 segundos.
Rueda motriz o conductora, es la que inicia el
movimiento, normalmente unida al motor.

22. Rueda conducida, es la que es impulsada por la rueda
motriz a través de algún sistema de transmisión
 Mecanismo multiplicador, cuando se aumenta la
velocidad, la rueda motriz debe ser mas grande que la
conducida.
 Mecanismo reductor, reduce la velocidad y aumenta la
fuerza, la rueda motriz es mas pequena que la conducida.
 Relación de transmisión, es la relación que existe
entre la velocidad de la rueda conducida y la velocidad de
la rueda motriz.
 Piñón, se suele llamar asi a la rueda de menor tamaño
 Momento torsor o par motor o par de fuerzas, es la
fuerza con la que gira una rueda o eje. Se representa por
la letra M y se mide en N・m

23. Para desempenar su misión, las maquinas disponen de partes
móviles encargadas de transmitir la energia y el movimiento de
las maquinas motrices a otros elementos.
Estas partes móviles son los elementos transmisores, que
pueden ser directos e indirectos.
Elementos transmisores directos:
- Arboles y ejes
- Ruedas de friccion
- Engranajes
- Tornillo sinfin
Elementos transmisores indirectos:
- Poleas con correa
- Cadenas

24. 4.1.–4.1.– Arboles y ejesArboles y ejes
Un eje eje es un elemento, normalmente cilíndrico, que
gira sobre si mismo y sirve para sostener diferentes piezas
sustentan (sostienen o
soportan) los órganos
giratorios de las
maquinas
no transmiten potencia
(se dice que no estan
sometidos a esfuerzos de
torsion),

25. Un árbol es un elemento de una maquina, cilindrico o no,
sobre el que se montan diferentes piezas mecanicas, por
Pueden adoptar diferentes formas (rectos, acodados,
Flexibles, …).
Los arboles (tambien llamados árboles de transmisión)
giran siempre junto con los organos soportados.

26. 4.2.–4.2.– Ruedas de fricciónRuedas de fricción
Son elementos de máquinas que transmiten un movimiento
circular entredos ejes gracias a la fuerza de rozamiento entre
dos ruedas que se encuentran en contacto directo.
El sentido en el que giran las ruedas es contrario.

27. Características
- Los materiales que se utilizan tienen un alto coeficiente
de rozamiento para evitar que las ruedan resbalen entre
si.
- Normalmente estas ruedas de fricción se emplean en
arboles de transmisión muy cercanos y cuando la
potencia que hay que transmitir es pequeña
- Este tipo de transmisión tiene la ventaja de que es muy
facil de fabricar, no necesita apenas mantenimiento y no
produce ruidos

28. Ruedas de fricción exteriores:
Tienen forma cilindrica.
En ellas, el contacto se produce entre sus superficies
exteriores.
Estas ruedas giran en sentido inverso una de la otra.

29. Ruedas de fricción interiores:
forma cilindrica,
el contacto se produce entre la superficie interior de la
rueda mayor y la exterior de la rueda menor.
Ambas giran en el mismo sentido.

30. Ruedas de fricción troncocónicas:
Tienen forma de tronco de cono y el contacto se
produce entre sus superficies laterales.
Se utilizan cuando los arboles de transmision no son
paralelos.
Como en el caso de las ruedas exteriores, tambien
producen la inversion de giro

31. Relación de transmisión

36. Transmisión por engranajesTransmisión por engranajes
Para que dos ruedas dentadas engranen, el tamaño de losPara que dos ruedas dentadas engranen, el tamaño de los
dientes deben ser iguales. Eldientes deben ser iguales. El número de dientesnúmero de dientes sese
representa porrepresenta por ZZ y lay la velocidad de girovelocidad de giro concon nn y se mide eny se mide en
revoluciones por minuto (revoluciones por minuto (rpmrpm).).
Siempre se cumple:Siempre se cumple:
Donde:Donde:
ZZ11 = número de dientes de la rueda conductora.= número de dientes de la rueda conductora.
11 = velocidad de la rueda conductora (rpm).= velocidad de la rueda conductora (rpm).
ZZ22 = número de dientes de la rueda conducida.= número de dientes de la rueda conducida.
22 = velocidad de la rueda conducida (rpm).= velocidad de la rueda conducida (rpm).

41. Engranajes de dientes rectos. Son fáciles de fabricar, pero tienen
el inconveniente de ser muy ruidosos y producir vibraciones.
En un determinado instante solo está engranado un diente en el
hueco del otro y alpasar al siguiente se produce un golpeteo
Se emplean cuando la potencia que se va a transmitir y el número
de revoluciones con que giran no es muy grande.
Las características de los engranajes de dientes rectos son:

43. - Circunferencia primitiva. Es el conjunto de puntos por
donde se produciría el contacto si para la misma relación
de transmision se usaran ruedas de fricción (diámetro
primitivo Dp)
- Circunferencia interior. Es la circunferencia original
donde se apoya el diente (Diámetro interior Di)
- Circunferencia exterior. Limita los dientes por la
parte exterior (Diámetro exterior De)

44. Paso circular . Es la distancia entre dos puntos iguales
de dos dientes consecutivos, medidas sobre la
circunferencia primitiva
Altura del diente .
Altura de la cabeza del diente =Rext- R primitivo
Altura del pie del diente = R p-Rint

47. Medidas del diente en función del módulo
Altura de la cabeza del
diente y del pie se definen a
partir del módulo
Según como sean los
dientes cortos o largos
estos valores son
Los módulos se encuentran
normalizados

52. Dientes helicoidales
Engranajes entre dientes helicoidales
Engranajes entre dientesEngranajes entre dientes
helicoidaleshelicoidales
Varios dientes están engranados a la vez
por lo que el esfuerzo de flexion se reparte
entre ellos durante la transmision y
posibilidades de rotura son menores.
Ademas, asi se disminuye el ruido durante
el funcionamiento.
Al estar inclinados los dientes se produce
una fuerza axial (en el sentido de los ejes)
sobre los cojinetes de apoyo del eje.

53. Dientes helicoidales
Engranajes entre dientes helicoidales
Engranajes entre dientesEngranajes entre dientes
en Ven V
Estos engranajes conservan las
ventajas de los anteriores con
un diseno que contrarresta las
fuerzas axiales.

54. Al igual que ocurría con las ruedas de
fricción, los engranajes también pueden
ser interiores y cónicos:

55. T
Se llama tren de engranajes a aquella transmisión en la
que existen más de dos engranajes.
Los trenes de engranajes se utilizan cuando
TRENES DE ENGRANAJES
La relación de transmisión que se quiere conseguir difiere
mucho de la unidad.
· Los ejes de entrada y de salida de la transmisión están
muy alejados.
· Se quiere que la relación de transmisión sea
TRENES D E
ENGRANAJES

56. CAJA DE CAMBIOS
El motor de un vehículo puede girar entre un margen de velocidades
limitado (entre 1000 y 7000 rpm en motores de gasolina y de 1000 a
5000 rpm para motores Diesel), pero los vehículos necesitan una
variación de velocidad en las ruedas mucho mayor.
Por ello se disponen unos engranajes con distinta relación de
transmisión de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal
puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas.

57. Para ello se disponen un árbol primario con ruedas dentadas
unidas a él y que recibe el giro del embrague.
Estos piñones primarios engranan constantemente con las ruedas
dentadas del eje secundario, que pueden girar libremente sobre él.
Mediante unas piezas desplazables por manguito estriado sobre
el eje secundario se puede trabar el piñón deseado:

63. Tornillo sin fin y ruedaTornillo sin fin y rueda
Transmite el movimiento entre ejes perpendiculares.Transmite el movimiento entre ejes perpendiculares.
Con cada vuelta del tornillo la rueda avanza un diente. ElCon cada vuelta del tornillo la rueda avanza un diente. El
sistema es irreversible.sistema es irreversible.

64. Mapa conceptualMapa conceptual

65. Solo se puede transmitir el movimiento del tornillo a la
rueda dentada y nunca al revés
Permite la transmisión de esfuerzos muy grandes.
Relación de transmisión muy baja.
Reduce mucho la velocidad

67. Al número de roscas de un tornillo sinfin se le llama
número de entradas. Este valor determina la velocidad
de giro de la corona de salida.

73. Transmisión por correaTransmisión por correa
Este mecanismo está basado en dos poleas
Se usa cuando la distancia entre ejes el grande.
Los ejes de las dos poleas tienen que ser paralelos
el sentido de giro de ambas poleas es el mismo pero si
cruzamos las correas el sentido cambia.

74. Los problemas principales que pueden aparecer en este
mecanismo son:
 Que se produzca deslizamiento, para evitarlo tendremos que
disponer de tensores.
 La rotura de la correa.
Entre otras existen los tipos de
correas que aparecen en la
figura.

76. Reductor de velocidad
Multiplicador de velocidad

80. Transmisión por cadenaTransmisión por cadena
EEs un mecanismo compuesto de una cadena y de ruedas
dentadas.
Se cumple la ecuación de equilibrio de la transmisión por
engranajes:

82. Una bicicleta tiene dos catalinas de 54 y 42 dientes y 6
piñones de 13, 15, 17, 19,21 Y 25 dientes.
Si das siempre 60 pedaladas por minuto y el radio de la rueda
de la bicicleta es 40 cm, calcula
las velocidades máxima y mínima a las que puedes ir.
Resultados:
Vmáx=37,6 km/h; Vmín=15,2 km/h

84. Mecanismos de transformaciónMecanismos de transformación
Son los que cambian el tipo de movimiento. Los más
importantes son:
Piñón-cremallera.
Husillo-tuerca.
Biela-manivela.
Excéntrica.
Cigüeñal.
Leva y seguidor..

85. Piñón-cremalleraPiñón-cremallera
Es un sistema formado por un engranaje llamado piñónEs un sistema formado por un engranaje llamado piñón
y una banda dentada llamada cremallera.y una banda dentada llamada cremallera.
El movimiento de giro del piñón se transforma en unEl movimiento de giro del piñón se transforma en un
movimiento lineal de la cremallera.movimiento lineal de la cremallera.

89. Husillo-tuercaHusillo-tuerca
Está formado por un
eje roscado (husillo) y
una tuerca.
Transforma el giro de
la tuerca en un
desplazamiento lineal
de la tuerca y
viceversa.

90. Se denomina avance a la distancia lineal que recorre un elemento
rascado cuando se le hace girar una vuelta

91. .
El trabajo de la fuerza motriz (trabajo = fuerza X
trayectoria), cuando el tornillo da una vuelta, es:
El trabajo de la fuerza resistente es:
WR = R· Avance

94. Determina cual es el avance del tornillo si el paso de
rosca es de 0,450mm y damos dos vueltas completas a la
manivela.
(SOL: 0,9mm )
Determina cuantas vueltas deben darse a la manivela del
cabezal de un torno para avanzar el tornillo 0,675mm si el
paso de la rosca es de 0,450mm.
(SOL: 1,5 vueltas)

95. Para elevar un coche de 1 500 kg se utiliza un gato basado
en el mecanismo tornillo-tuerca, en el que la rosca tiene dos
entradas y el paso es 5 mm. Si el brazo de la fuerza es 20
cm y se quiere levantar el coche 20 cm, calcular:
al La fuerza que es necesaria para levantar el coche.
b] El trabajo realizado.
Resultados: a) F = 119,4 N; b) W= 3000 J

96. Calcula el tiempo que tardará en desplazarse una
tuerca de 2mm de paso sobre un tornillo de
dos entradas a lo largo de 16cm, si éste gira a
240rpm.
(SOL: 10s)

97. ExcéntricaExcéntrica
Es una rueda que tiene unaEs una rueda que tiene una
barra rígida unida en unbarra rígida unida en un
punto de su perímetro.punto de su perímetro.
Convierte el movimientoConvierte el movimiento
circular en alternativo y a lacircular en alternativo y a la
inversa.inversa.

98. Biela manivelaBiela manivela
formado por una manivela que
tiene un movimiento circular y
una barra llamada biela que
está unida con articulaciones
por un extremo a la manivela y
por otro a un sistema de guiado
(pistón) que describe un
movimiento rectilíneo
alternativo.
El mecanismo es reversible, el
movimiento de entrada tanto
puede ser circular de la
manivela como rectilíneo
alternativo de la guía de la biela.

99. El cigüeñalEl cigüeñal
Un cigüeñal es la unión de varios mecanismosUn cigüeñal es la unión de varios mecanismos
biela-manivelabiela-manivela. .. .

102. https://youtu.be/ojkIrQV3gao
video

103. Leva y seguidorLeva y seguidor
Transforma el movimiento de giro de la leva en un
movimiento lineal alternativo del seguidor.
El mecanismo de leva y seguidor se emplea para
transformar el movimiento circular en un movimiento
rectilíneo alternativo con unas características determinadas
que dependen del perfil de la leva.
La forma de la leva se diseña según el movimiento que se
pretende para el seguidor. Para saber las características
del movimiento del seguidor es necesario realizar una
gráfica.
En los motores de combustión alternativos se emplean
levas para efectuar la apertura y cierre de las válvulas que
dejan entrar el combustible y salir los gases de la cámara
de combustión.

104. Las levas pueden tener distintas formas, de disco, cilíndricas y
de campana; la más común es la de disco.
ENLACE

111. https://youtu.be/QFb9mrRjfZk (junta cardan 1:12)