MAQUINAS SIMPLES Y MAQUINAS COMPUESTAS Alejandra Granda Angie K. Buitrago 11.4 2011
(Q) Resistencia, que es la aplicada al cuerpo que se quiere mover Maquinas Simples - Son aparatos destinados a equilibrar unas fuerzas con otras y trasladar el punto de aplicación de unas aplicando ligeramente la intensidad de otras. En toda máquina simple se distinguen dos fuerzas: (Q) Resistencia, que es la aplicada al cuerpo que se quiere mover (F) Potencia, que representa la fuerza que debe actuar a fin de equilibrar la resistencia del cuerpo y desplazar su punto de aplicación. Se puede medir el trabajo de las máquinas calculando el producto de la fuerza por la distancia recorrida, en su misma dirección. Por ejemplo, si una persona levanta una caja que pesa diez kilogramos a una altura de un metro y medio, ha hecho diez kilogramos por un metro y medio, o sea quince kilográmetros de trabajo. Hoy en día existen máquinas de todas clases y tamaños, pero no importa cuán complejas puedan parecer, todas ellas son una combinación de vanas máquinas simples o modificaciones de una máquina simple. Por máquina simple se entiende una máquina que se mueve por una sola fuerza.
Tipos De Maquinaria Palanca. Es una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo o de un eje, por la acción de dos fuerzas, la resistencia y la potencia y que se usa para mover cargas pesadas. Arquímedes, descubrió la ley de la palanca y dijo “Dadme una palanca y un punto de apoyo y moveré el mundo”. La barra rota alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro. El punto de aplicación de la resistencia es el lugar donde se ubica la carga a mover. El punto donde se aplica la fuerza para mover la carga es el punto de aplicación de la potencia. Cuanto más cerca de la carga esté el fulcro, menor fuerza se realiza para mover la carga. La fuerza rotatoria es directamente proporcional a la distancia entre el fulcro y la fuerza aplicada. Por ejemplo, una masa de 1 Kg que está a 2 m del fulcro equivale a una masa de 2 Kg a una distancia de 1 m del fulcro.
Torno. Formada por dos ruedas o cilindros concéntricos de distinto tamaño y que suele transmitir la fuerza a la carga por medio de una cuerda arrollada alrededor del cilindro mayor; en la mayoría de las aplicaciones la rueda más pequeña es el eje. El torno combina los efectos de la polea y la palanca al permitir que la fuerza aplicada sobre la cuerda o cable cambie de dirección y aumente o disminuya. Un torno puede emplearse para levantar un objeto pesado, como el cubo de un pozo. A veces, el torno es simplemente un eje con una manivela. La rueda exterior o la manivela son concéntricos con la rueda interior o el eje. Una fuerza relativamente pequeña aplicada a la rueda grande puede levantar una carga pesada colgada de la rueda pequeña. Por tanto, el torno actúa como una palanca de primera clase donde el eje constituye el punto de apoyo y los radios de ambas ruedas los respectivos brazos de palanca. El principio de la palanca afirma que FR = fr, donde F y f son las fuerzas aplicadas, y R y r los respectivos brazos de palanca. Por ejemplo, si el radio de la manivela es 10 veces mayor que el del eje, la fuerza ejercida sobre la carga es 10 veces mayor que la aplicada a la manivela.
Tornillo. Dispositivo mecánico de fijación, por lo general metálico, formado esencialmente por un plano inclinado enroscado alrededor de un cilindro o cono. Las crestas formadas por el plano enroscado se denominan filetes, y según el empleo que se les vaya a dar pueden tener una sección transversal cuadrada, triangular o redondeada. La distancia entre dos puntos correspondientes situados en filetes adyacentes se denomina paso. Si los filetes de la rosca están en la parte exterior de un cilindro, se denomina rosca macho o tornillo, mientras que si está en el hueco cilíndrico de una pieza se denomina rosca hembra o tuerca. Los tornillos y tuercas empleados en máquinas utilizan roscas cilíndricas de diámetro constante, pero los tornillos para madera y las roscas de tuberías tienen forma cónica. El empleo del tornillo como mecanismo simple aprovecha la ganancia mecánica del plano inclinado. Esta ganancia aumenta por la palanca que se suele ejercer al girar el cilindro.
Aplicando momentos respecto a O, tenemos: Polea. Dispositivo mecánico de tracción o elevación, formado por una rueda o roldana montada en un eje, con una cuerda que rodea la circunferencia de la rueda. Tanto la polea como la rueda y el eje pueden considerarse máquinas simples que constituyen casos especiales de la palanca. Una polea fija no proporciona ninguna ventaja mecánica, es decir, ninguna ganancia en la transmisión de la fuerza: sólo cambia la dirección o el sentido de la fuerza aplicada a través de la cuerda, mientras una polea móvil disminuye la mitad del peso del cuerpo. A.- Polea fija Aplicando momentos respecto a O, tenemos: F1r=F2rsiendo r el radio de la polea, con lo que simplificamos: F1=F2 "La fuerza motriz y la resistencia son iguales, así como el camino recorrido por ambas" B.- Polea móvil Va casi siempre acompañada de una polea fija, pero ésta no cuenta por no alterar la fuerza. Aplicando la ley de la palanca: F*OC=R*OA Por semejanza de triángulos
Maquinas Compuestas Las máquinas compuestas están formadas por dos o más máquinas simples. Formadas por diferentes piezas: Ejes, palancas, muelles,... Tratar de explicar sencilla y apropiadamente qué es, en realidad, una maquina compuesta. Pues bien: Dicha expresión ha de aplicarse a todo sistema de mecanismos en el que las distintas variables son, siempre, maquinas simples. Profundicemos un poco esta muy técnica definición. Hay dos tipos de componentes en las máquinas compuestas: -Mecánicos: Son piezas conectadas entre si para transmitir fuerza y movimiento. Por ejemplo, una bicicleta, las ruedas son componentes mecánicos. -Eléctricos: Son piezas conectadas entre si para transmitir luz, imágenes o sonidos, como los faroles de un coche. Si son los componentes muy pequeños se llaman electrónicos, como los componentes internos de un ordenador.
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