viernes, 31 de mayo de 2019

CONSULTA

SISTEMAS MECÁNICOS:Los sistemas mecánicos son aquellos sistemas constituidos fundamentalmente por componentes, dispositivos o elementos que tienen como función especifica transformar o transmitir el movimiento desde las fuentes que lo generan, al transformar distintos tipos de energía.

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OPERADORES ACUMULADORES:
son aquellos aparatos que almacenan la energía para liberarla cuando sea necesaria, generalmente en forma de movimiento.



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OPERADORES MECÁNICOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS:

LINEAL: Estos mecanismos transforman movimientos rectilíneos en movimientos rectilíneos. La aplicación fundamental de estos mecanismos reside en la transformación de fuerzas, de manera que la fuerza necesaria para realizar una determinada acción sea menor. En este tipo de mecanismo se destacan la palanca y la polea.
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CIRCULAR: La transmisión de un movimiento circular uniforme se refiere como su nombre lo indica, a un movimiento circular que se comunica de un cuerpo a otro, es decir, un cuerpo genera el movimiento y este se reproduce a otro empleando diferentes elementos como cadenas, correas, bandas dentadas, etc.
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CIRCULAR RECTILÍNEO:

PIÑÓN: En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión directa por engranaje o indirecta a través de una cadena de transmisión o una correa de transmisión dentada.​ También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión
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CREMALLERA: es un dispositivo mecánico con dos engranajes, denominados «piñón» y «cremallera», que convierte un movimiento de rotación en un movimiento lineal o viceversa. El engranaje circular denominado «piñón» engrana con una barra dentada denominada «cremallera», de forma que un giro aplicado al piñón causa el desplazamiento lineal de la cremallera.
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TORNILLO-TUERCA: El mecanismo tornillo-tuerca, conocido también como husillo-tuerca es un mecanismo de transformación de circular a lineal compuesto por una tuerca alojada en un eje roscado (tornillo).
Si el tornillo gira y se mantiene fija lo orientación de la tuerca, el tornillo avanza con movimiento rectilíneo dentro de ella.
Por otra parte, si se hace girar la tuerca, manteniendo fija la orientación del tornillo, aquella avanzará por fuera de ésta. Este mecanismo es muy común en nuestro entorno, pues lo podemos encontrar en infinidad de máquinas y artilugios.
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MANIVELA-TORNO: Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo, o viceversa. Este mecanismo se emplea para la tracción o elevación de cargas por medio de una cuerda.
Ejemplos de uso podrían ser:
Obtención de un movimiento lineal a partir de uno giratorio en: grúas (accionado por un motor eléctrico en vez de una manivela), barcos (para recoger las redes de pesca, izar o arriar velas, levar anclas...), pozos de agua (elevar el cubo desde el fondo), elevalunas de los automóviles...

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LINEAL

Palanca: Un vocablo griego que puede traducirse como “garrote” derivó en el latín palanga. Este término, con el tiempo, se convirtió en palanca, una máquina simple que permite mover objetos a partir de la transmisión de una fuerza.


La palanca se forma a partir de un barroteque, situado sobre un punto de apoyo, puede girar sobre éste. Al aplicar fuerza sobre un extremo de la palanca, es posible desplazar un cuerpo, levantarlo, etc.


Las tres fuerzas que actúan sobre una palanca son las siguientes:

* potencia (P): se trata de la fuerza que se aplica intencionalmente con el objetivo de conseguir un resultado. Esto puede realizarse en forma manual o bien con la ayuda de ciertos mecanismos, como puede ser un motor;

* resistencia (R): es la fuerza que ejerce sobre la palanca el cuerpo que se desea mover, la cual se debe vencer. El valor de la resistencia equivale a la fuerza que la palanca transmite al cuerpo en cuestión, dado el principio de acción y reacción;

* fuerza de apoyo: la ejerce sobre la palanca el fulcro, el punto de apoyo de la barra. Sin tomar en cuenta el peso de la barra, la fuerza de apoyo siempre es igual y opuesta a la suma de la potencia y la resistencia, de manera tal que la palanca no se desplace desde su punto de apoyo, sobre el cual rota con libertad.


Es posible distinguir tres tipos de palanca (también conocidos como órdenes, clases o géneros), que dependen de la posición relativa de los puntos de aplicación de la resistencia y de la potencia, respecto del punto de apoyo (el fulcro). Veamos una breve descripción de cada uno:


* palanca de primer orden: el fulcro se halla entre la resistencia y la potencia, y esta última puede ser menor que la segunda cuando disminuye la velocidad transmitida por la resistencia y la distancia que recorre;

* palanca de segundo orden: la resistencia se ubica entre el fulcro y la potencia, y esta última siempre es menor que la resistencia, lo cual tiene las mismas consecuencias que en el caso anterior;

* palanca de tercer orden: la potencia se encuentra entre el fulcro y la resistencia. Una de sus características es que la fuerza aplicada siempre supera a la resultante.





LAS POLEA

Una polea, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Consta de una rueda que tiene una ranura o canal en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Esta ranura sirve para que, a través de ella, pase una cuerda que permite vencer una carga o resistencia R, atada a uno de sus extremos, ejerciendo una potencia o fuerza F, en el otro extremo. De este modo podemos elevar pesos de forma cómoda e, incluso, con menor esfuerzo, hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal puesto que resistencia y potencia poseen tal movimiento.
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Podemos distinguir tres tipos básicos de poleas:
1. Poleas simples
Polea simple
La polea simple se emplea para elevar pesos, consta de una sola rueda con la que hacemos pasar una cuerda.
Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el levantamiento de la carga, entre otros motivos, porque nos ayudamos del peso del cuerpo para efectuar el esfuerzo, la fuerza que tenemos que hacer es la misma al peso a la que tenemos que levantar.
F=R
Hay dos clases de polea simple las cuales son:
a. Polea simple fija
Polea simple fija
La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.
Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente.
b. Polea simple móvil
Polea móvil
Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga.
La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.  F = R / 2.
Si se necesita levantar cuerpo con una masa de 60 Kilogramos, utilizando una polea móvil, solo es necesario aplicar una fuerza de 30 Kilogramos.
2. Poleas compuestas
Lleva dos o más poleas incorporadas para minimizar el esfuerzo.

Polipasto
El polipasto es la configuración más común de polea compuesta. Es una máquina que se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor al peso que hay que mover. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.
polipasto
Estos mecanismos se utilizan mucho en los talleres o industrias que cargan elementos y materiales muy pesados para hacer más rápida y fácil la elevación y colocación de estas piezas en las diferentes máquinas-herramientas que hay en los talleres o almacenes, así como cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan.
Suelen estar sujetos a un brazo giratorio que hay acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por rieles colocados en los techos de las naves industriales.
polipastomanual
Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación; los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico.
POLIPASTOS


Polipasto, término que también puede mencionarse como polispasto, es una máquina formada por dos conjuntos de poleas, uno con movilidad y otro que queda fijo. A través de este sistema, es posible mover o elevar un cuerpo pesado.
Polipasto
Lo que permite el polipasto es mover algo aplicando una fuerza menor al peso del objeto. De este modo, estos aparejos son muy utilizados en fábricas e instalaciones industriales para movilizar cargas y materiales. Los polipastos suelen usarse, por ejemplo, para hacer la carga y la descarga de aquello que llega o que debe enviarse a través de un camión de transporte.
Existen múltiples tipos de polipastos, que se eligen de acuerdo a la carga que se planea mover. Hay polipastos que aplican su potencia a través de la electricidad, otros mediante palancas y algunos, con la fuerza manual. Los polipastos, por otra parte, pueden desplazar los objetos con la ayuda de cadenascuerdas o cables, según el caso.
En las instalaciones más avanzadas, los polipastos pueden contar con brazos o estar guiados mediante rielesque se instalan en los techos y que permiten desplazar la carga a lo largo de la fábrica o el depósito.
Un polipasto factorial es aquel que tiene poleas fijas y poleas móviles que comparten una montura. En un polipasto de este tipo con cuatro poleas (dos móviles y dos fijas), la fuerza que tendrá que aplicarse para levantar una carga equivaldrá a la cuarta parte de la resistencia.
La fórmula de la fuerza del polipasto factorial es igual a la resistencia (el peso de la carga que desea levantarse) sobre 2 por el número de poleas móviles, todo multiplicado por la velocidad de la gravedad. Por ejemplo, si la carga es de 50 kg y se cuenta con cuatro poléas móviles, la fuerza Fnecesaria para levantarla con un aparejo factorial equivale a (50 kg / 2 x 4) x 9,8 metros sobre segundos al cuadrado; el resultado es 61,25 Newton.
PolipastoUn polipasto potencial, en cambio, está formado por una polea que se fija a un punto de resistencia, ubicado a una altura superior que la del objeto que se pretende levantar, y por una o más poleas de tipo móvil. Se trata de una máquina simple, un concepto de la física que se define como un artefacto mecánico capaz de transformar un movimiento en otro aprovechando la fuerza entrante para devolver una diferente en longitud de desplazamiento, dirección o magnitud.
La función principal del polipasto potencial es el desplazamiento hacia arriba o abajo de objetos demasiado pesados como para ser manipulados de forma exclusiva por la fuerza de una persona. Cabe mencionar que también es posible utilizarlo para realizar movimientos en el eje horizontal.
A través de un cable de acero, una cuerda (también llamada maroma o soga) o una cadena que penden de una superficie, se enhebra la polea fija, y también se sostiene otra polea; en uno de sus extremos se lleva a cabo la fuerza de tracción. Desde el centro de la segunda polea, que es de tipo flotante, se extiende otro cable que también se aferra a la superficie anterior. Continuando con este esquema, es posible agregar tantas poleas como sea necesario, sin olvidar que cada una provoca que el peso que se ejerce sobre la anterior se reduzca a la mitad.
Sobre el eje de la polea que se ubica al final del denominado tren de poleas se aplica la resistencia. La fórmula para calcular la fuerza de este tipo de polipasto es la siguiente: el peso P de la carga sobre 2 elevado al número n de poleas móviles de las cuales dispone el aparejo. La variable para representar la fuerza, en este caso, es T.
CIRCULAR
Rueda de friccion:
El principio físico que permite el movimiento o traslado de un elemento es la fricción. 

Este mecanismo utiliza dicho principio para su funcionamiento. Consta de dos ruedas que giran solidarias con sus ejes y cuyas superficies periféricas se encuentran en contacto directo. El movimiento se transmite de una rueda a otra mediante fricción (rozamiento).

En este mecanismo se reconocen cuatro partes esenciales:


Eje conductor: que tiene el giro que queremos transmitir.
Rueda conductora: solidaria con el eje conductor, recoge el giro de este y lo transmite por fricción (rozamiento) a la rueda conducida
Rueda conducida: recoge el giro de la rueda conductora mediante fricción entre ambas.
Eje conducido: recibe el giro de la rueda conducida y lo transmite al receptor.


Las ruedas de fricción permiten transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes que están ubicados de forma paralela (ángulo de 180°) o perpendicular (ángulo de 90°), modificando las características de velocidad y/o sentido de giro.

EJES PARALELOS EJES PERPENDICULARES
Este mecanismo no puede transmitir grandes esfuerzos entre los ejes, porque su funcionamiento se basa en la fricción que se produce entre las dos ruedas.
Si en este mecanismo solo utilizados dos ruedas, la segunda rueda (conducida) girará en sentido contrario al giro de la rueda conductora.
VENTAJAS FISICAS
En el estudio del movimiento de una rueda se deben tomar en cuenta diferentes elementos, como son la velocidad angular, la velocidad tangencial, las revoluciones, el diametro de la rueda.

En el caso del mecanimos que estamos viendo, normalmente se utilizan ruedas de diferente diametro, por lo que su velocidad sera diferente, ya que esta depende del primero.

RELACION DE TRASMISION
La formula que nos permite realizar los calculos es la siguiente:

D1 X V1 = D2 X V2
donde,
D1 diametro de la rueda conductora
V1 velocidad de la rueda conductora
D2 diametro de la rueda conducida
V2 velocidad de la rueda conducida
De la anterior formula aplicando la Regla de 3, podemos hallar el valor de cualquiera de las variables usadas.








Correas:


Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza de fricción suministrándoles energía desde la rueda motriz.

Es importante destacar que las correas de trasmisión basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción, esto las diferencia de otros medios flexibles de transmisión mecánica, como lo son las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos de la transmisión.

Las correas de transmisión son generalmente hechas de goma, y se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales.


Correas planas[editar]

Las correas planas se caracterizan por tener por sección transversal un rectángulo. Fueron el primer tipo de correas de transmisión utilizadas. Pero actualmente han sido sustituidas por las correas trapezoidales. Son todavía estudiadas porque su funcionamiento representa la física básica de todas las correas de trasmisión.
Correas multipista o estriada[editar]

Actualmente están sustituyendo a las trapezoidales, ya que permiten el paso por las poleas tanto de la cara estriada (de trabajo) como de la cara plana inversa, permite recorridos mucho más largos y por lo tanto arrastrar muchos más sistemas. Además permiten el montaje de un tensor automático. En las aplicaciones más conocidas, la de los automóviles o vehículos industriales, pueden arrastrar por ejemplo a la vez: alternador, servodirección, bomba de agua, compresor de aire acondicionado o ventilador (este último sólo en tracción trasera e industriales).
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Engranajes:


La idea de engranaje se utiliza con frecuencia en el ámbito de la mecánica para aludir a la consecuencia de engranar. Este verbo (engranar), a su vez, refiere a lo que hacen las piezas dentadas cuando encajan entre sí.




Un engranaje, por lo tanto, se logra cuando dos o más elementos se acoplan y funcionan conjuntamente o de manera coordinada. Elconcepto también alude al conjunto de estos elementos y a sus dientes.

Por lo general los engranajes se forman con dos ruedas dentadas y se emplean para la transmisión de potencia. La rueda más grande se llama corona, mientras que las más pequeña, piñón. El contacto de ambas ruedas permite trasmitir el movimiento circular de un sitio a otro.


En los motores de combustión interna, por ejemplo, se utilizan engranajes para llevar el movimiento desde el eje de la fuente deenergía hacia otro eje que lleva adelante un trabajo. La rueda vinculada a la fuente energética se denomina engranaje motor; la rueda asociada al eje que recibe el movimiento, por su parte, tiene la denominación de engranaje conducido. El sistema formado por más de dos ruedas se conoce como tren.

La caja de cambios de un automóvil también tiene varios engranajes. Este mecanismo permite que, aunque el cigüeñal gire siempre a una misma velocidad, las ruedas giren en distintas velocidades.


Tipos de engranajes

Los engranajes se pueden clasificar de diferentes maneras, podemos encontrar una clasificación según el material de fabricación de los cuales es común encontrar engranajes metálicos o engranajes de plástico. Los mencionados a continuación son los tipos de engranajes más utilizados:


Engranaje Recto: Son los más utilizados y económicos del mercado, una de sus desventajas es el ruido que generan y no pueden ser utilizados a grandes velocidades. Pertenecen al grupo de engranajes de eje paralelo y son engranajes cilíndricos con una línea recta de dientes y paralela al eje. Tienen la característica de no tener carga en la dirección axial. 

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Engranaje Helicoidal: Tienen una transmisión de fuerza más uniforme y segura. Se utilizan con ejes paralelos, similar a los engranajes rectos, son engranajes cilíndricos con líneas a un angulo determinado correspondiente a sus dientes. Este tipo de engranajes crea una fuerza de empuje en la dirección axial, lo que requiere el uso de cojinetes de empuje

  
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Engranaje Espina de Pescado: Se asemeja a dos engranajes helicoidales que han sido colocados lado a lado, también se le conoce como “dobles hélices”. La ventaja de utilizar engranajes helicoidales dobles o engranaje espina de pescado es que los empujes son balanceados, por lo tanto en tales engranaje de dobles hélices no existe una carga de empuje en los cojinetes. Image result for engranaje espina de pescado
Engranaje Cónico: Tienen una transmisión del movimiento que se cruzan formando un ángulo determinado. Las clases de engranajes cónicos incluyen engranajes cónicos rectos, cónicos helicoidales, cónicos en espiral, cónicos angulares, cónicos hipoidales entre otros. Los engranajes cónicos tienen una apariencia en forma de cono y se utilizan para transmitir la fuerza entre dos ejes que se intersecan en un punto. 

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Engranaje Piñón y Cremallera: Tiene la característica de tener los dientes al mismo tamaño y forma a lo largo una superficie plana o una barra recta. Una cremallera es una barra o varilla dentada que se puede considerar como un engranaje con un radio de curvatura infinitamente grande, al agregar con un piñón de engranaje cilíndrico, convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal. Image result for engranaje piñon y cremallera

Tren de engranajes

Se le dice tren de engranajes a un sistema formado por varios engranajes conectados entre sí, al tener una configuración de trenes de engranajes se consiguen características de mecanismos de transmisión que no podrían conseguirse con un solo engranaje. Podemos encontrar dos tipos:

Tren de engranajes de ejes fijos: Los ejes de las ruedas dentadas permanecen fijos en el espacio durante el movimiento del mecanismo. 

Tren de engranajes planetarios: Los ejes de las ruedas dentadas cambian de posición durante el movimiento del mecanismo.



 Tornillo sin fin: 

Qué es y qué características tiene el tornillo sin fin

La forma más técnica de describir el tornillo sin fin es la de dos elementos perpendiculares que transmiten movimiento entre sus ejes mediante dos piezas: el tornillo y la corona. Podríamos decir que es la mezcla de un engranaje (la corona) con un elemento de dentado helicoidal (el tornillo).

Para que conozcas brevemente su historia, podemos contarte que su invención se remonta a principios del siglo XX en el sector del motor: sin el tornillo sin fin, una rueda pinchada hacía que la dirección acabara desviándose debido a los tornillos empleados. Al entrar en escena el tornillo sin fin este problema se solucionaba gracias a su engranaje.
Principales usos del tornillo sin fin

La versatilidad del tipo de engranaje de un tornillo sin fin con la corona es tan amplia que son muchos los sectores que lo utilizan. Verás este tipo de tornillos en infinidad de talleres, fábricas y objetos:
cadenas de montaje
minería
en timones de barco
sierras, principalmente circulares
fresadoras
prensas
ascensores y mecanismos de escaleras mecánicas
motores eléctricos
puertas automáticas
cajas de música e instrumentos musicales (sí, son los que tensan las cuerdas de una guitarra, por ejemplo)
Tipologías

Según la unión entre el tornillo y la corona, existen tres tipos principales de tornillos sin fin:
Sin garganta
Con una garganta
De doble garganta

Si hablamos del terreno profesional de alto rendimiento, seguro que encontrarás los de doble garganta. Por su parte, los tornillos sin fin sin garganta son los más sencillos.

A su vez, dentro de cada una de las tipologías de tornillos sin fin, puedes encontrar modelos que se adecuen a tus necesidades:
De hélice helicoidal o seccional
De paletas cortadas, tipo cinta o paletas plegadas y cortadas
Con palas
De paso corto
De diámetro escalonado
De paso largo…
Tornillo sin fin-corona: sentido de giro

El tándem tornillo sin fin-corona es la clave para que este mecanismo funcione y el engranaje se pueda poner en marcha. Uno de los factores más importantes a la hora de elegir este tándem es el sentido de giro que necesitamos. Ante esta elección nos encontraremos:
Mecanismo de corona helicoidal dextrógira + tornillo dextrógiro: la espiral del tornillo se inclina hacia el lado izquierdo
Mecanismo de corona levógira + tornillo levógiro: la espiral del tornillo se inclina hacia su lado derecho





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