TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I

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1 TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I
1º DE BACHILLERATO. Tema 15 CIENTÍFICO TECNOLÓGICO ELEMENTOS DE MAQUINAS Y SISTEMAS

2 Mecanismos y sistemas mecánicos-I
Un mecanismo es un conjunto de elementos normalmente rígidos, conectados entre si por medio de articulaciones móviles y cuya misión es: - transformar una velocidad en otra velocidad, - una fuerza en otra fuerza, - una trayectoria en otra diferente o - un tipo de energía en otro tipo distinto.

3 Mecanismos y sistemas mecánicos-II
Un mecanismo para ser considerado como tal debe de cumplir las siguientes condiciones: - Debe estar formado por elementos rígidos o semirrigidos. Denominados eslabones o barras, pudiendo ser estos: - Simples, si tienen dos elementos de enlace con otros eslabones. - Complejos, si poseen mas de dos uniones con otras eslabones. - Una de las barras o eslabón , denominado bastidor, debe estar en reposo, sin movimiento alguno. - Debe existir movimiento entre los eslabones, La unión debe de permitir un determinado movimiento denominado par cinemático. - El elemento de entrada se denomina impulsor o conductor. - El elemento de salida se denomina seguidor o conducido. Elemento de enlace Par cinematico BASTIDOR Permite movimiento de rotación Barra o eslabón Elemento de enlace simples complejos

4 Mecanismos y sistemas mecánicos-III
Un sistema mecánico o maquina es una combinación de mecanismos que convierten: velocidades, trayectorias, fuerzas o energías, mediante una serie de transformaciones intermedias. Un ejemplo clásico podemos verlo en el automóvil: - Biela-Manivela.- transforma los movimientos rectilíneos alternos del pistón ( unido a la biela) en circulares continuos en el cigüeñal (manivela), es al contrario en el arranque. - Árbol de levas- seguidor- balancín.- Abre y cierra las válvulas de admisión y escape. - Embrague.- conecta y desconecta, transmitiendo de circular a circular. - Cambio de marchas.- Modifica la relación de velocidad de giro entre el motor y las ruedas. -etc. Mecanismos y sistemas mecánicos-III

5 Mecanismos y sistemas mecánicos-IV- componentes
Una maquina consta de: - Sistema motriz.- Transforma la energía de entrada en otra aprovechable, pero no la emplea para si de manera directa. - Sistema transmisor.- Modifica la energía o el movimiento generado por el S.M., para que pueda ser aplicado al sistema receptor. - Sistema receptor.- Realiza el trabajo con la salida que le proporciona el S.T. y es el objetivo de todo sistema mecánico. - Sistema de sustentación.- Es a donde se fijan todos los elementos que componen la maquina, también se conocen como: bancada, bastidor, zócalo o chasis. - Sistemas de control.- Se encarga de que todos los movimientos y velocidades sean los correctos. - Otros sistemas.- Dentro de ellos podemos incluir los de refrigeración, lubricación, frenado, etc.

6 Tipos y clasificación de los mecanismos. I.
Los mecanismos se pueden clasificar: - Según el numero de entradas de que disponga. - De ligazón forzada.- La posición conocida de un eslabón determina la de los demás. Poseen una sola entrada. - De ligazón libre.- La posición conocida de un eslabón , no determina la posición de los demás. Poseen varias entradas. - Bloqueados.- No hay posibilidad de movimiento de ningún eslabón, se considera mas una estructura que un mecanismo. - Según la forma.- - Cerrados.- Los eslabones forman una cadena cerrada, son los mas comunes. - Abiertos.- Los eslabones no forman una cadena cerrada.

7 Tipos y clasificación de los mecanismos. II.
Según el tipo de movimiento de entrada y de salida del mecanismo.- - De movimiento rectilíneo en rectilíneo, (poleas, palancas). - De movimiento de rotación (circular) en otro de rotación, (ruedas y conos de fricción, correas, correas dentadas, cadenas, cables, engranajes, leva-seguidor oscilante, etc.) - De movimiento de rotación en rectilíneo, (leva-seguidor lineal, tornillo-tuerca, piñón- cremallera, etc.) - Movimiento rectilíneo en movimiento de rotación, (Biela- manivela).

8 Mecanismos que transforman de rectilíneo en rectilíneo. I-palanca I
Su aplicación fundamental es la trasmisión de fuerza. Los mas importantes son la palanca y la polea. La palanca.- consta de una barra o eslabón que pivota sobre un punto denominado punto de apoyo o fulcro , sobre el cual gira. - la fuerza a vencer se denomina resistencia (R). - la fuerza aplicada es la potencia (F). - la distancia del punto de aplicación de la resistencia al punto de apoyo, es el brazo de resistencia ( bR). - la distancia del punto de aplicación de la potencia al punto de apoyo es el brazo de potencia (bp ). - En toda palanca se cumple que la potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo. LEY DE LA PALANCA. fulcro F Brazo de potencia Brazo de resistencia R F x bP = R x bR F bR ─── = ──── R bp

9 Mecanismos que transforman de rectilíneo en rectilíneo. II-palanca II
Tipos de palancas: Según donde se encuentre el punto de apoyo, la fuerza y la resistencia, las palancas pueden ser: - de primer grado.- Cuando el punto de apoyo se encuentra entre la fuerza y la resistencia. - de segundo grado.- cuando la resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza. - de tercer grado.- Cuando la fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia.

10 Mecanismos que transforman de rectilíneo en rectilíneo. III-polea I
La polea.- Consiste en un disco que puede girar alrededor de su eje y que dispone de una acanaladura por la cual se hace pasar una cuerda, un cable o una correa. Las poleas pueden ser: - fijas.- su eje de rotación permanece fijo (la polea no se desplaza). - móviles.- cuando su eje de rotación se puede desplazar linealmente paralelamente a si mismo. Si consideramos que en una polea su masa es despreciable y su rozamiento nulo, podemos tener, en las poleas fijas, que la fuerza aplicada (potencia) es igual a la desarrollada (resistencia) y que la distancia recorrida por la resistencia es igual a la recorrida por la potencia. F = R F R dR = dP

11 Mecanismos que transforman de rectilíneo en rectilíneo. IV-polea II
Polea móvil de radio r.- En este caso la potencia aplicada es la mitad de la resistencia. Mientras que la distancia recorrida por la potencia (cuerda) es doble que la de la resistencia (polea). Si el mecanismo esta compuesto por n poleas móviles, la fuerza aplicada será igual a la resistencia dividida por 2n, mientras que la distancia recorrida por la resistencia será 2n veces la recorrida por la potencia. Visto lo anterior, se desprende, que la eficacia de un sistema de poleas depende del numero de las poleas móviles, mientras que las fijas solo modifican la dirección de la fuerza aplicada. R F =─── 2n dP = 2n.dR

12 Mecanismos que transforman de rectilíneo en rectilíneo. IV-polea III
R= Radio mayor r= radio menor Q= Resistencia. Combinación de poleas.- La combinación de las poleas para dar lugar a mecanismos mas complejos, recibe el nombre de aparejos o polipastos. Entre otros tenemos: - La polea diferencial.- Una polea diferencial se compone de dos poleas de distinto radio unidas sobre el mismo eje. Recibe esta denominación porque la potencia necesaria para elevar el peso es proporcional a la diferencia entre dichos radios - La talla.- Consta de una serie de poleas móviles y una fija, donde se aplica la potencia. Al aplicar la formula se observa que en cada polea el valor de la resistencia es igual a la mitad de la polea anterior. Es el sistema mas eficiente, pero su utilización es muy dificultosa por la imposibilidad de disponer de un sistema de fijación para cada polea.

13 Mecanismos que transforman de rectilíneo en rectilíneo. IV-polea IV
- La trócola o polipasto.- es un aparejo formado por dos grupos de poleas, uno móvil y otro fijo, cada uno de ellos formado a su vez por un grupo de poleas de diámetro decreciente y ejes paralelos entre sí que se montan sobre la misma armadura. - Montón o cuadernal.-Consiste en agrupar varias poleas iguales en dos ejes, uno fijo, donde se aplica la fuerza (potencia) y otro móvil, donde se aplica la resistencia. Un extremo de la cuerda se fija en el grupo fijo y la cuerda va pasando alternativamente por las poleas de uno y otro eje. En ambos casos la fuerza aplicada es igual a la resistencia (peso) partido por el numero de poleas (n). n = numero de poleas

14 Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación .I
Su utilidad principal es la de variar la velocidad de giro de un eje (rpm), aunque también se puede utilizar para invertir el sentido de giro o transmitir entre ejes separados. Dentro de este tipo de mecanismos tenemos: - Las ruedas o rodillos de fricción. - Los conos de fricción. - Los sistemas de transmisión por correa o cable (poleas). - Los sistemas de transmisión por cadena o correa dentada. - Los engranajes cilíndricos y cónicos. En algunos casos estos mecanismos pueden transformar de rotación continua a alterna.

15 Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. II Ruedas de fricción-I Ruedas de fricción.- Esta compuesto por dos discos o ruedas cuyos cantos se encuentra en contacto. La transmisión es por fricción, incremento del coeficiente de rozamiento entre ambas superficies, y su valor se puede aumentar colocando una goma en una de las superficies de contacto. La rueda impulsora (conductora) se denomina piñón y la receptora (conducida) rueda. La velocidad de ambos ejes se encuentra relacionada por la formula: Invierten el sentido de giro de los ejes. Relación de transmisión (i) es el cociente entre la velocidad de giro de la rueda receptora (3) y la impulsora (2). 2 3 R3 R2 PIÑON RUEDA Vp2 = ω2.R Vp3 = ω3.R3 Vp = Velocidad de un punto. Vp2 = Vp ω2.R2 = ω3.R3 ω = rpm; velocidad angular. R = radio ruedas ω R2 ──── = ──── ω R3 i = ω3 / ω2

16 Consiste en una rueda con forma de casquete y otra normal.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. II Ruedas de fricción-II R r Como la distancia entre ejes es igual a la suma de los radios, no es posible su utilización con distancias grandes. C= R + r En distancias pequeñas se suele recurrir a las ruedas de fricción interiores. Consiste en una rueda con forma de casquete y otra normal. El rozamiento se hace por la cara exterior de la normal y la interior de la de casquete. Las formulas aplicadas son las mismas que en las ruedas de fricción. Pero el sentido de giro de las ruedas es el mismo. La distancia entre ejes es de R-r. R r ω R2 i =─── =─── ω R3 D2 = ─── D3 NOTA: CUANDO SE TRATA DE RUEDAS, NORMALMENTE SE UTILIZA EL VALOR DEL DIAMETRO Y NO EL DEL RADIO

17 El contacto se realiza en toda la generatriz.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. III Conos de fricción Los conos de fricción se utilizan cuando los ejes de las dos ruedas no se encuentran paralelos, también se conocen por ruedas troncocónicas. El contacto se realiza en toda la generatriz. La relación de transmisión viene dada por: Siendo: En el caso de que los dos ejes sean perpendiculares ( α2 + α3 = 90º ), tendremos: α2 α3 ω sen α2 i =─── =────── ω sen α3 90º ω sen α2 i =─── =──────= tg α2 ω sen α3

18 La transmisión por correa o cable se basa en la polea.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. IV Correa o cable. La transmisión por correa o cable se basa en la polea. Es utilizada cuando la distancia entre ejes es grande. Consta de dos poleas unidas por una correa o cable cerrado. El objetivo de la correa o el cable es el de transmitir el movimiento de la polea conductora a la polea conducida. La relación de transmisión viene dada por la misma formula que en el caso de las ruedas. El sentido de giro de ambas poleas es el mismo. Aunque puede ser contrario si las correas se cruzan. Para mantener la tensión de la correa y aumentar la superficie de contacto se pueden utilizar tensores. ω R2 i =─── =─── ω R3 D2 = ─── D3 SE SUELE UTILIZAR EL VALOR DEL DIAMETRO Y NO EL DEL RADIO

19 Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. V Transmisión por cadena. La transmisión por cadena es similar a la transmisión por correa. L cadena consiste en una serie de piezas, chapas, metálicas unidas por medio de pasadores Se diferencia de la transmisión por correas en que los huecos de la cadena encajan en los salientes de las ruedas. Como consecuencia de ello la transmisión no puede patinar, solo falla en caso de rotura de la cadena o de los dientes de las ruedas. La relación de transmisión es siempre exacta. La rueda pequeña se llama piñón y la grande rueda o catalina. La relación de transmisión no es en función del radio o del diámetro, si no en función del numero de dientes de cada rueda, se representa por la letra “Z”. Un ejemplo clásico de este sistema de transmisión es la bicicleta.. Z = 32 Z = 16 ω r.p.m.c Z.p i =─── =──────=─── ω2 r.p.m.p Z.c Z.p= Numero dientes piñón. Z.c= Numero dientes catalina. r.p.m.p= Revol. por minuto del piñón r.p.m.c= Revol. por minuto catalina

20 Su relación de transmisión es la misma que las del sistema por cadena.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. VI. Transmisión por correa dentada. La transmisión por correa dentada es un sistema que goza de las ventajas de la transmisión por cadena y de la transmisión por correa. Consiste en una correa, cuya cara interior, exterior o ambas, tiene tallados unos dientes que engranan en unas ruedas dentadas. Su relación de transmisión es la misma que las del sistema por cadena. Actualmente es utilizada en los motores para la distribución (correa). ω r.p.m.c Z.p i =─── =──────=─── ω2 r.p.m.p Z.c

21 Los dientes tallados en las ruedas pueden ser:
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. VII. Engranajes cilíndricos. Los engranajes cilíndricos, también llamados ruedas dentadas, transmiten el movimiento de un eje a otro por rotación. Los dientes de una rueda engranan en los huecos de la otra y viceversa. Para ello el perfil del diente debe de permitir la entrada y salida de los respectivos dientes con el mínimo rozamiento y el máximo empuje. La formula de la relación de transmisión es la misma que la de las cadenas. Los dientes tallados en las ruedas pueden ser: - dientes rectos. - dientes helicoidales. ω r.p.m.c Z.p i =─── =──────=─── ω2 r.p.m.p Z.c

22 Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. VIII Transmisión por dientes rectos .I Los dientes se encuentran dispuestos paralelamente al eje de giro del engranaje. Los ejes de las ruedas deben de estar paralelos. En un dentado de tipo recto tenemos: - Circunferencia primitiva.- Es aquella que seria necesaria para realizar el mismo tipo de transmisión por medio de ruedas de fricción. Diámetro (d). - Circunferencia exterior o de cabeza del diente .- Es la correspondiente al cilindro antes de tallar los dientes. Diámetro (de). - Circunferencia interior o de fondo.- Es la correspondiente a la base del diente. Diámetro (df). Paso circular (p).- Es la distancia entre dos puntos iguales de dos dientes consecutivos, medida en la circunferencia primitiva.

23 Ancho del diente (b).- Es la longitud del diente en anchura.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. VIII Transmisión por dientes rectos.II Altura de la cabeza del diente (ha).- Es la distancia desde la circunferencia primitiva hasta la parte mas exterior del diente: ha =(de-d)/2. Altura de pie de diente (hf).-es la distancia desde la circunferencia primitiva hasta la parte inferior del diente: hf = (d-df) / 2 Altura del diente (h).- Es la suma de la altura de la cabeza mas la altura del pie. H= (ha+ hf). Espesor del diente (s).- Es el espesor del diente medido sobre la circunferencia primitiva. Ancho del hueco del diente (s´).- Es la longitud del hueco del diente medida sobre la circunferencia primitiva. Se cumple: p= s + s´ Ancho del diente (b).- Es la longitud del diente en anchura.

24 A lo largo de la circunferencia primitiva de diám. (d)
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. VIII Transmisión por dientes rectos. III A lo largo de la circunferencia primitiva de diám. (d) tenemos un numero de dientes (z), separados entre si por el paso circular (p), con lo cual tenemos: p.z =.d p= .d/z. Para que dos ruedas puedan engranar deben de tener igual paso circular. Pues el espesor y el hueco del diente son casi iguales. p2= .d2/z2 ; p3= .d3/z3  p2= p3 p2= p3  (d2/z2) = (d3/z3) Esta relación se denomina: modulo del engranaje y se representa por la letra m y se mide en mm. Se define como el diámetro de una circunferencia que tiene como longitud el valor del paso. También es la parte del diámetro primitivo que le corresponde a cada diente. m= d / z Para que dos ruedas dentadas rectas engranen deben de tener el mismo paso y el mismo modulo. m = P /  d Tanto el modulo como el numero de dientes y el ancho se encuentran normalizados.

25 Que la distancia entre ejes (a) viene dada por: d2+d3 m2·z2 + m3·z3
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. VIII Transmisión por dientes rectos. IV Si tenemos en cuenta que las circunferencias primitivas equivalen a las ruedas de fricción, tendremos: Que la distancia entre ejes (a) viene dada por: d2+d m2·z2 + m3·z3 a =──── = ────────── Al encontrarse normalizados, tanto los módulos como el numero de dientes, esto, limita el uso a unas distancias determinadas. Otro de los inconvenientes es el del desgaste del piñón, por dar mas vueltas y su velocidad ser mayor. Este fenómeno se denomina interferencia y puede dar lugar al desgaste e incluso a la rotura de los dientes. Para evitar dicho efecto no se hacen piñones de menos de 12 dientes. d3 d2 Para que engranen los dientes estos se definen en función del modulo (m), así tenemos: En dientes cortos / dientes largos Altura Cabeza del diente = 0,75m / 1m Altura del Pie del diente = 1m / 1,25m El ancho del hueco del diente (s´) es mayor que el espesor del diente (s). S´ =──── x m S=───── x m

26 El sentido de giro puede ser igual o al contrario que el de entrada.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. IX Transmisión por dientes helicoidales .I Dientes helicoidales son aquellos formados por una hélice enrollada alrededor del cilindro o rueda y que forma un ángulo  con el eje de giro. En este caso los dientes no se encuentran paralelos al eje de giro de la rueda. Son mas dificultosos de fabricar, pero pueden transmitir potencias mas elevadas y son mas silenciosos que los rectos. Los engranajes cilíndricos dentados con dientes helicoidales pueden transmitir tanto entre ejes paralelos como cruzados. El sentido de giro puede ser igual o al contrario que el de entrada. 

27 En el caso de ejes paralelos 2+ 3=0º.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. IX Transmisión por dientes helicoidales .II 2 + () 3 = 0º 2 -3 El Angulo  tiene que ser el mismo para ambas ruedas, pero de orientación contraria. La suma de los ángulos () es igual al ángulo entre ambos ejes (2+ 3). En el caso de ejes paralelos 2+ 3=0º. En el caso de ejes perpendiculares 2+ 3 =90º. Las ruedas con dientes helicoidales definen tres planos: - Plano circunferencial.- Perpendicular al eje, paso circunferencial (Pc). -Plano normal.- Perpendicular a la hélice del diente, paso normal (Pn). - Plano axial.- Paralelo al eje, paso axial (Px). 2 2 + 3 = 90º 3  diente Px Pn  Pc eje Eje circunferencial Plano axial Plano normal Eje de rotación

28 La relación entre los tres pasos es:
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. IX Transmisión por dientes helicoidales .III cos= Pn/Pc sen= Pn/Px La relación entre los tres pasos es: Pn=Pc. cos Px=Pn/ sen  Pc= Pn/ sen A lo largo de la circunferencia primitiva de diámetro (d), existen Z dientes separados entre si por el paso circunferencial ( Pc), cumpliéndose: Pc.z = .d  Pc= .d/z El modulo circunferencial ( mc) es el diámetro de una circunferencia de longitud igual al paso circunferencial. Pc=.mc ; mc = d/z El modulo normal ( mn) se define de igual forma que el circunferencial, pero con el paso normal. Pn= . mn Siendo la relación entre ambos: mn= mc . cos Los valores que puede tomar el modulo normal están normalizados y coinciden con los de dientes rectos. Ambos se expresan en mm.  Pn Px Pc diente eje cos= mn/mc mn  mc mn= mc.cos mc= mn/cos

29 La relación de transmisión viene definida por: z2 i =─── z3
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. IX Transmisión por dientes helicoidales .IV Para que dos dientes helicoidales engranen, los pasos normales y los módulos normales de ambos deben de ser iguales. La relación de transmisión viene definida por: z2 i =─── z3 Y la distancia entre ejes por: d2+d3 a =───── siendo 2 En este tipo de transmisiones, existen reacciones axiales, paralelas al eje de giro, en los apoyos, para evitarlas o reducirlas se recurre a los siguientes procedimientos: - el ángulo  debe de estar entre 10º y 20º. - Utilizar dentados dobles helicoidales en V. a= distancia entre ejes d2= diámetro primitivo elem. 2 d3= diámetro primitivo elem. 3

30 Deriva de la rueda troncocónica de fricción.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. X. Engranajes cónicos Los engranajes cónicos se utilizan para transmitir pares de rotación entre ejes que no son paralelos. Consta de dos conos trucados provistos de una serie de dientes y huecos que encajan entre si. Deriva de la rueda troncocónica de fricción. Su relación de transmisión viene dada por: Al igual que en los cilíndricos, su dentado puede ser recto o helicoidal. El dentado recto es para ejes que se cortan. El dentado tipo helicoidal puede ser para ejes que se cortan o que se cruzan. ω r.p.m.c Z2 i =─── =──────=─── ω2 r.p.m.p Z3

31 La relación de transmisión depende del numero de ranuras. Para 4 es:
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. XI. Cruz de malta La cruz de Malta , también denominado rueda de ginebra, es un tipo de mecanismo que esta compuesto por dos ruedas, una llamada rueda de Ginebra, con forma de cruz de Malta, que posee una serie de ranuras, y la otra, que actúa de manivela y que tiene un saliente (rodillo) que encaja en las ranuras. Es un mecanismo que transforma un movimiento de rotación continuo en otro de rotación intermitente ( gira siempre en un mismo sentido, pero solo cuando esta en contacto el rodillo con la ranura). Cada vez que la manivela da una vuelta el rodillo encaja en la ranura y hace avanzar la rueda : Avance =1/ nº. de ranuras. La relación de transmisión depende del numero de ranuras. Para 4 es: Se utilizaba en relojería y proyectores. conductora conducida r.p.m. rueda ginebra i =───────────=─── r.p.m. manivela También hay una cruz de malta interior.

32 Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. XI
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en rotación. XI. Leva-seguidor oscilante. La leva es un elemento conductor que nos permite transmitir el movimiento a otro elemento, eslabón seguidor, mediante contacto directo. La leva tiene un movimiento de rotación continua. Si el movimiento del elemento asociado lo tiene de rotación alternativo se denomina seguidor oscilante. Para el diseño del perfil de la leva se suelen tener en cuenta cuatro periodos: - Subida.- Corresponde al desplazamiento hacia arriba del elemento asociado.. -Detención.- Es el periodo en el cual el elemento debe estar parado. -Retorno.- Es aquel en el cual el elemento asociado retorna a su posición inicial. -Posición inicial.- o de reposo, es el punto de partida. Rueda seguidora eje de giro desplazamiento Angulo de giro 00º º º º 180º 225º º 315º 360º detención subida retorno inicio En otros casos el elemento seguidor realiza un movimiento rectilíneo alterno y por medio de un balancín lo convierte en rotatorio

33 - trabajar verticalmente. Aprovechando la gravedad.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento rectilíneo. I. Leva-seguidor lineal. elevación La leva se diseña en función de las necesidades de movimiento del elemento asociado, permitiendo una gran complejidad de desplazamientos, tanto de rotación como rectilíneos. Para conseguir que exista un contacto permanente entre la leva y el eslabón seguidor se recurre a: - trabajar verticalmente. Aprovechando la gravedad. - Empleo de muelles u otros dispositivos de recuperación. Se denomina elevación al máximo desplazamiento del eslabón. Al ser un sistema, sencillo y poco costoso es muy empleado en la maquinaria moderna. elevación

34 Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento rectilíneo. II. Piñón cremallera.
El mecanismo piñón cremallera se compone de: -una rueda dentada, denominada piñón y -de una barra dentada, cremallera, que se mueve linealmente al realizar el piñón un movimiento de rotación. Si el movimiento del piñón es alternativo, también lo es el de la cremallera. Se utiliza el mismo tipo de diente que en los engranajes rectos o helicoidales. Se utiliza en el sistema de dirección de los automóviles, en los taladros de columna, etc. En otros casos la cremallera permanece fija y el giro del piñón produce el desplazamiento del mismo, ejemplo: trenes cremallera.

35 La cuerda se encuentra fijada por un extremo al cilindro.
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento rectilíneo. II. Torno. El mecanismo del torno consiste en un cilindro alrededor del cual se puede enrollar una cuerda. La cuerda se encuentra fijada por un extremo al cilindro. Y cuando este gira respecto a su eje de rotación por aplicación de un par de rotación en su eje, la cuerda se ira enrollando, desplazando el otro extremo linealmente. Aplicando la ley de la palanca al torno, tenemos: F.lF= R.r donde: El control de los timones de las embarcaciones es una variante de este mecanismo y de la aplicación del rozamiento. Longitud del brazo Radio cilindro Fuerza aplicada resistencia F= Fuerza aplicada lF= Longitud del brazo. R= Resistencia r= Radio del cilindro

36 El tornillo es un cilindro provisto en su exterior de rosca y
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento rectilíneo. III. Mecanismo de tornillo tuerca. I El tornillo es un cilindro provisto en su exterior de rosca y la tuerca un cilindro hueco con rosca interior. El mecanismo tornillo tuerca sirve, además de para convertir un movimiento de rotación en uno lineal, como transformador de fuerza o como elemento de fijación. Tanto la rosca del tornillo como la de la tuerca están formados por una pieza denominada filete. La forma del filete puede ser: - rectangular. - triangular: Angulo del filete, 60º para roscas métricas y 55 para withwort. - trapezoidal: 30º para la internacional y 29º para la acme. Las roscas cuadradas y trapezoidales se utilizan en mecanismos de movimiento. Las triangulares en mecanismos de fijación. Las trapezoidales para ambos. FILETE

37 En un mismo tornillo puede haber mas de un filete (entrada).
Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento rectilíneo. III. Mecanismo de tornillo tuerca. II paso La distancia entre dos puntos iguales de dos filetes consecutivos se denomina Paso. En un mismo tornillo puede haber mas de un filete (entrada). Si las entradas son dos se sitúan a 180º. Si las entradas son tres se sitúan a 120º. El avance es la distancia lineal recorrida por el tornillo al dar una vuelta completa. Avance = Nº de entradas x paso. Cuando queremos hacer fuerza de apriete se utilizan tornillos de una sola entrada y con el mínimo paso. Si lo que se requiere es el máximo avance y la mínima fuerza de apriete, se recurre a tornillos de mas de una entrada. Avance = paso x 4

38 Estos mecanismos transforman el movimiento rectilíneo en rotatorio.
Mecanismos que transforman el movimiento rectilíneo en movimiento de rotación. I. Mecanismo de biela-manivela.I 1 2 3 4 5 6 Estos mecanismos transforman el movimiento rectilíneo en rotatorio. Dentro de este grupo se encuentran englobados algunos de los sistemas anteriores, simplemente intercambiando los elementos (eslabones) de entrada y de salida. Esta operación de intercambiar la entrada y la salida recibe el nombre de inversión cinemática de funciones. Con independencia de la inversión cinemática, el elemento, por excelencia, de la conversión de rectilíneo en rotatorio es el mecanismo de biela manivela. Piñón- Cremallera en → Cremallera- Piñón Torno-Cuerda en → Cuerda- Torno

39 El mecanismo biela-manivela, deriva del cuadrilátero articulado.
Mecanismos que transforman el movimiento rectilíneo en movimiento de rotación. I. Mecanismo de biela-manivela. II Eslabón 1 Eslabón 2 Eslabón 3 biela Eslabón 4 El mecanismo biela-manivela, deriva del cuadrilátero articulado. El mecanismo biela-manivela se utiliza principalmente en motores de combustión interna para convertir el movimiento rectilíneo alterno del pistón en rotatorio en el cigüeñal. Los puntos donde el pistón invierte su sentido de movimiento se llaman puntos muertos. Hay un: - punto muerto superior y un - punto muerto inferior. En el PMS la biela y la manivela se encuentran alineados. El recorrido del pistón, dependerá del diámetro del arco descrito por la manivela.

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41 PAGINAS DE TRANSMISION DEL MOVIMIENTO

42 FIN DEL TEMA 18 DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL de 1º de BACHILLERATO por: José Manuel Roces Suárez