Máquinas y Mecanismos

Desde la antigüedad el hombre ha tratado de transmitir fuerzas y movimientos. Aquí tienes algunas de las Máquinas y Mecanismo más utilizados.

Máquinas simples:

Palanca

Nota: en este vídeo al punto de apoyo le llaman "fulcro".


Aquí tienes un enlace a un blog que plantea un juego de ingenio sobre palancas.


Polea y Polipastos.


Torno



Mecanismos de Transmisión de movimiento

Al eje o rueda que genera el movimiento se le llama; eje MOTRIZ.
Al eje o rueda que es arrastrado por la anterior, se le llama: eje CONDUCIDO.

Transmisión por correa.
Fíjate como la rueda menor siempre da más vueltas para poder seguir el movimiento de la rueda mayor.



Se puede calcular las velocidades de las ruedas en función de sus diámetros. Fíjate como la polea pequeña da 2.6 vueltas mientras la grande da sólo 1. (lo van anotando en el propio vídeo)


Transmisión por cadena.

Los ejes de la transmisión por cadena giran en el mismo sentido


Para calcular las velocidades de los engranajes y de los mecanismos de transmisión por cadena, sólo hay que utilizar la fórmula vista en los mecanismos de transmisión por correa pero poniendo "número de dientes" en vez de "diámetro"

Transmisión por engranaje.

Los ejes en la transmisión por engranajes giran en sentido contrario. (Nota: el número de dientes se suele representar por la letra Z)

Fíjate como el engranaje pequeño gira más rápido que el grande.


Tornillo sin fin.

Los mecanismos anteriores funcionaban ya sea la rueda motriz una o la otra. En este caso, solo se moverá el mecanismo cuando el tornillo sin fin sea el eje motriz, como se ve en este vídeo en donde el tornillo sin fin se ha conectado a un motor.
Si apagamos el motor y tratamos de mover el piñón (la rueda central) directamente, el tornillo sin fin se trancaría.



Mecanismos de Transformación de movimiento.

Mecanismo Biela - Manivela.

Este es un mecanismo Biela - Manivela aplicado a un motor pequeño.Se aprecia como abajo la manivela tiene un movimiento giratorio, mientras que el pistón sube y baja dentro de un cilindro. El elemento que conecta ambas piezas es la Biela.


Mecanismo Leva - Seguidor.

La leva tiene un movimiento giratoria y hace mover al Seguidor de arriba a abajo. Generalmente el Seguidor tiene un muelle para asegurar que permanece abajo hasta que es empujado por la leva.


Un motor de un coche es un buen ejemplo de aplicación de los mecanismos de Biela-Manivela y de Leva-Seguidor.

La siguiente animación muestra un motor de 4 cilindros, como la mayoría. Se ven los 4 pistones (rojos), que están conectados a las bielas (azules) y se juntan todos abajo en las manivelas (grises) que forman el llamado cigüeñal.
Por arriba tenemos las válvulas (verdes) que van unidas a sus seguidores dotados de un muelle que asegura que las válvulas permanezcan cerradas hasta que su leva (violeta) la acciona. El movimiento de las levas se consiguen desde arriba con dos ejes o árboles de levas (violeta)
La sincronización entre el cigüeñal y los árboles de levas se consigue por un mecanismo de transmisión por correa (negra)


Mecanismo Excéntrica


Mecanismo Tornillo - Tuerca


Una aplicación típica es el gato para levantar un coche.
En ambas articulaciones laterales del gato hay una tuerca escondida. Cuando gire el tornillo central, cada tuerca tenderá a moverse una hacia la otra o viceversa, según el sentido de giro del tornillo.(Nota: la tuerca de un lado tiene una rosca interna contraria a la otra rosca para conseguir ese movimiento simétrico)


Mecanismo Piñón - Cremallera.


Una aplicación típica la encontramos en la dirección de un coche:


Motores

Una de las aplicaciones más llamativas de estas máquinas y mecanismos son los motores.
A continuación se puede ver claramente el funcionamiento de un motor de gasolina de un coche y el de una turbina de reacción de un avión.



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