Tema de mecanismos 3ºeso

1. MECANISMOS
Los mecanismos son elementos destinados a transmitir y
transformar fuerzas y movimientos desde un elemento
motriz (motor) a un elemento receptor.
Permiten a ser humano realizar determinados trabajos con
mayor comodidad y menor esfuerzo.

2. MECANISMOS
Transmisión de
movimiento
Lineal Circular
Palanca
Polea
Polipasto
Ruedas de fricción
Transmisión por correa
Transmisión por cadena
Engranajes
Tornillo sin-fin y corona
1.-CLASIFICACIÓN DE LOS MECANISMOS

3. MECANISMOS
Transformación de
movimiento
Circular-lineal Circular-lineal alternativo
Rueda
Piñón-cremallera
Tornillo-tuerca
Excéntrica
Leva
Biela-manivela
CigüeñalManivela-torno

4. MECANISMOS
Control del
movimiento
Sentido Velocidad
Trinquete Frenos

5. Mecanismos de absorción de energía
Mecanismos de acoplamiento
Cojinetes y rodamientos

6. Los mecanismos de transmisión lineal son aquellos
en los que el movimiento de entrada y salida es
lineal. Su aplicación fundamental es la transmisión
de fuerzas.
2.-Mecanismos de transmisión lineal
Palanca
Polipasto
Polea

7. 2.1- Palancas
Una palanca es simplemente una barra que oscila
sobre un punto de apoyo llamado fulcro.
Si se aplica una fuerza en un extremo con la intención
de levantar otra fuerza situada en el otro extremo, a la
fuerza aplicada se le llama potencia y a la fuerza
levantada resistencia.
Resistencia
Potencia
Fulcro

8. Se encuentra en equilibrio cuando el producto de la fuerza, F,
por su distancia, d, al punto de apoyo es igual a la resistencia,
R, por su distancia, r, al punto de apoyo.
Matemáticamente se expresa así: F . d = R . r
Las fuerzas se expresan en newtons y las distancias en
centímetros.
LEY DE LA PALANCA
Para que una palanca se encuentre en
equilibrio, de manera que no gire, se
tiene que cumplir la siguiente
igualdad:
POTENCIA x Brazo de potencia = RESISTENCIA x
Brazo de resistencia
PxBp=RxBr
F
R

9. Ejemplos: balancín, tenazas
o pinza de ropa.
Ejemplos: carretilla,
cascanueces, abrebotellas.
Ejemplos: pinzas, caña de
pescar, pinzas de hielo o
escoba.
Tipos de palancas

10. 2.2- Poleas y polipastos
Una polea es una rueda ranurada que gira
alrededor de un eje que se halla sujeto a una
superficie fija.
F = R/2

11. Una polipasto es un conjunto de poleas fijas y
móviles que obligan a la cuerda a hacer un
recorrido complejo entre ellas.
Cuanto mayor es el número de poleas, menor es la fuerza
que debemos hacer para subir el peso.
Polipasto horizontalPolipasto vertical
F = R/2 . n

12. 3.-Mecanismos de transmisión circular
Los mecanismos de transmisión circular tienen dos
finalidades: llevar el giro a un punto distante del lugar
en que se produce la fuerza motriz, y cambiar la
velocidad final de giro del sistema.
Transmisión por poleas y correa
Engranajes o ruedas dentadas
Ruedas de fricción
Tornillo sin-fin y rueda
Transmisión por piñones y cadena

13. 3.1- Ruedas de fricción Son ruedas que se
encuentran en
contacto y que giran
en torno a su eje
Giran en sentido
contrario
Pueden patinar una
sobre la otra
La rueda
loca hace
cambiar el
sentido de
giro

14. Si La rueda conducida es de menor diámetro que
la rueda conductora aumenta la velocidad:
sistema MULTIPLICADOR
Ruedas de fricción: TRANSMISIÓN DE VELOCIDAD
N2/N1 = D1/D2
Relación de transmisión

15. Ruedas de fricción: TRANSMISIÓN DE VELOCIDAD
Si La rueda conducida es de mismo diámetro que
la rueda conductora se mantiene la velocidad:
sistema MISMA VELOCIDAD
N2/N1 = D1/D2
Relación de transmisión

16. Ruedas de fricción: TRANSMISIÓN DE VELOCIDAD
Si La rueda conducida es de mayor diámetro que
la rueda conductora aumenta la velocidad:
sistema REDUCTOR
N2/N1 = D1/D2
Relación de transmisión

17. Sistema compuesto
por una correa que
transmite el
movimiento entre
dos poleas alejada
una de otra
Giran en el mismo sentido
Puede patinar una sobre la
otra
3.2- Poleas y correa

18. Polea-correa: TRANSMISIÓN DE VELOCIDAD
Sistema multiplicador
Sistema constante
Sistema reductor
N2/N1 = D1/D2
Relación de transmisión

19. Polea-correa: SENTIDO DE GIRO
1.
2.
3.
N2

20. Polea-correa: TREN DE POLEAS
La relación de transmisión entre la primera y la última
rueda es:
N4/N1 = D1 . D3/D2 . D4

21. 3.3- Piñones y cadena
Z = nº de dientes
N = nº de rpm (revoluciones por minuto)
Giran en el mismo
sentido
Nunca patinan una sobre
la otra
Es un mecanismo
compuesto de una
cadena y de ruedas
dentadas
ZcZm
Relación de transmisión
N2/N1 = Z1/Z2

22. 3.4- Engranajes o ruedas dentadas
Son ruedas
dentadas cuyos
dientes engranan
(sus dientes son
iguales)
Giran en sentido contrario
Nunca patinan una sobre la
otra
Sistema multiplicador
Sistema constante
Sistema reductor

23. Rueda conductora ó
motriz
Rueda
conducida
Z1 = 12 Z2 = 16
Z = nº de dientes
N = nº de rpm (revoluciones por minuto)
Relación de transmisión
N2/N1 = Z1/Z2
Engranajes:
Cambio del sentido
de giro

24. Engranajes: TREN DE ENGRANAJES
La relación de transmisión entre la primera y la última
rueda es:
N4/N1 = Z1 . Z3/Z2 . Z4

25. 3.5- Tornillo sin-fin y corona
El sistema no funciona a la
inversa: el tornillo se
bloquea. SEGURIDAD
Cada vuelta de tornillo la
rueda dentada avanza un
diente.
La rueda dentada da una vuelta
cuando el tornillo gira tantas
veces como dientes tiene la rueda
Los ejes son
perpendiculares
entre sí
N2/N1 = Z1/Z2
Relación de transmisión

26. 4.-Mecanismos de transformación de
movimiento
Son mecanismos capaces de transformar el giro en
desplazamiento, de modo que, partiendo del
movimiento circular de un elemento, se obtiene un
avance rectilíneo.
La mayoría de estos mecanismos son reversibles, es decir,
capaces de transformar giro en desplazamiento y
desplazamiento en giro.
El desplazamiento implicado en esta transformación puede ser
continuo o alternativo (movimiento de vaivén).

27. 4.1- Transformación circular en lineal
RUEDA
La rueda es el mecanismo básico de la bicicleta. Con ella se
facilita el desplazamiento al reducirse la superficie de contacto
con el suelo y disminuir el rozamiento. A su vez, el rozamiento
es necesario para que la rueda avance.

28. PIÑÓN-CREMALLERA
Cuando el piñón gira, la barra dentada o cremallera se
desplaza, y al contrario.
Aplicaciones: puertas correderas, cintas transportadoras...
VA = p . Z . N/60
VA: velocidad de avance de la cremallera
p: el paso en metros
Z: nº de dientes del piñón
N: nº rpm del piñón
m/s
rpm

29. TORNILLO-TUERCA
Este sistema consta de un tornillo o eje roscado y de una
tuerca que encaja en él. Transforma el giro de uno de los dos
elementos en desplazamiento.
Aplicaciones: elemento de unión, gato coche, grifos...

30. MANIVELA-TORNO
El conjunto manivela-torno es un caso especial de palanca
con aumento de fuerza, además, transformamos un movimiento
circular de la manivela en un avance lineal de la carga, que se
va enrollando en el torno.
F . BF = R . BR
Aplicaciones: enrollar
toldos, grúas, máquinas
elevación de cargas, puentes
levadizos, torno de recogida
de anclas...

31. 4.2- Transformación circular en lineal con movimiento
alternativo
EXCÉNTRICA
La excéntrica consiste en una rueda cuyo eje de giro no
coincide con el centro de la circunferencia.
Aplicaciones:
máquinas de coser,
cajas de música...

32. LEVA
La leva es, básicamente, una rueda con un saliente que empuja
un seguidor a su paso.
Aplicaciones: juguetes, martillos automáticos, en motores de
combustión para regular de forma automática la apertura y
cierre de las válvulas para permitir la entrada y salida de
combustible y gases.

33. BIELA-MANIVELA
El conjunto biela-manivela está formado por una manivela y
una barra denominada biela. Esta se encuentra articulada por
un extremo con dicha manivela, y por el otro, con un elemento
que describo un movimiento alternativo.
Aplicaciones:
máquinas de
vapor, motores de
combustión
interna, máquinas-
herramientas…

34. CIGÜEÑAL
Un cigüeñal es un conjunto de bielas colocadas en un mismo
eje acodado. Cada uno de los codos del eje hace las veces de
manivela.
Aplicaciones: en
motores de
combustión.
El cigüeñal transforma el movimiento de rotación de un eje en
los movimientos alternativos descompensados de las bielas.

35. 5.-Mecanismos de control de movimiento
5.1- Control del sentido de giro
TRINQUETE
Aplicaciones: relojería, como elemento tensor de cables o
seguridad en máquinas elevadora…

36. FRENOS
5.2- Control del velocidad de giro
Los frenos regulan el movimiento disminuyendo la velocidad.
Freno de disco Freno de cinta Freno de tambor
Zapata
Tambor

37. 6.-Mecanismos de absorción de energía
6.1- Acumulación: muelles
Los muelles son dispositivos que, gracias a la elasticidad de los materiales
con los que están elaborados, absorben energía cuando son sometidos a
cierta presión. Esta energía puede ser liberada después de forma controlada.
Según el tipo de fuerza externa que se aplique, los muelles trabajan de
diferentes formas:
A compresión: el muelle se aplasta,
como el de un sofá.
A tracción: se estira, como el de un somier
metálico.
A torsión: se retuerce, como el de las pinzas
de tender.

38. 6.2- Disipación: sistemas de suspensión
Los amortiguadores están formados por muelles helicoidales de acero, y
las ballestas, por láminas de acero de gran elasticidad, apiladas de mayor a
menor longitud y unidas por el centro.
Aplicaciones: Suspensión de los vehículos. Ambos sistemas absorben la
energía de los impactos debidos a las irregularidades de la vía y la disipan
poco a poco, para que no los notemos.
Amortiguador Ballesta

39. 7.-Mecanismos de acoplamiento
EMBRAGUES
Los embragues permiten el acoplamiento y desacoplamiento entre ejes.
Embrague
de fricción
Embrague
de dientes

40. ACOPLAMIENTOS MÓVILES
Transmite el giro entre ejes
paralelos no continuos,
absorbiendo las desviaciones
que pudiera haber entre ellos.
También permite cambiar el
diámetro del eje a unir.
Transmite el movimiento entre
ejes que forman un ángulo entre
sí. Se emplea en la transmisión
de automóviles, camiones…
Junta Cardan
Junta Oldham

41. ACOPLAMIENTOS FIJOS O BRIDAS
Los acoplamiento fijos o bridas son elementos que se emplean para unir
ejes o árboles de transmisión enlazados de forma permanente. Los ejes han
de estar perfectamente alineados y han de ser resistentes. El diámetro de los
ejes puede variar.

42. 8.-Cojinetes y rodamientos
La pieza en la que se apoya el eje para girar en un mecanismo se denomina
cojinete. Otra de sus funciones es mantener el eje en su lugar impidiendo
que se desplace.
Cojinetes antifricción ó rodamientos
de cilindros y de bolas.Cojinete de
fricción.