Máquinas y mecanismos Tema 6

Indice Transmisión y transformación del movimiento Relación de transmisión Poleas y correas. Árbol de poleas Cadenas Engranajes Tornillo sin fin Reductor Mecanismos de transformación de movimiento Piñón-cremallera Leva Biela- manivela Cigüeñal Mecanismos auxiliares Ejes y cojinetes Trinquete. Las máquinas Trabajo y potencia Clasificación Rendimiento Máquinas simples Palanca Primer grado Segundo grado Tercer grado El plano inclinado El tornillo La rueda La polea

Las Máquinas Máquina: ¿Cómo son las máquinas? Conjunto de elementos conectados entre sí capaces de transformar una energía de entrada en trabajo útil o transformar la información. ¿Cómo son las máquinas? ¿Son elementos muy complicados? Si? No?

Trabajo y potencia Potencia: Trabajo: Es el producto de la fuerza que realizamos sobre un cuerpo por la distancia recorrida. 𝑊=𝐹 ×𝑑 Unidades: Trabajo: Julio (J) Fuerza: Newton (N) Distancia: metro (m) Potencia: Trabajo realizado por unidad de tiempo. 𝑃= 𝑊 𝑡 Unidades: Potencia: vatio (w) Trabajo: Julio (J) Tiempo: segundo (s)

Ejercicios Trabajo y Potencia Realiza los siguientes ejercicios del libro de texto. Página 155 Ejercicio 5 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 1200×9=10800 𝐽 Ejercicio 6 Ejercicio 7 1200= 𝐹×20 𝐹= 1200 20 =60 𝑁 a) 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛= 600×12=7200 J b) 𝑃= 7200 30 =240 𝑤

Partes de una Máquina Estructura Motor Parte de la máquina donde van conectadas todas las demás. Estructura Motor Elementos transmisores y transformadores del movimiento Circuitos y elementos de control. Es el alma de la máquina porque permite que tengan movimiento todas las demás. Son los encargados de transmitir el movimiento y la fuerza. Son los encargado de parar o poner en marcha la máquina.

Clasificación de las Máquinas Las máquinas se pueden clasificar en función de: Según el tipo de transformación. Energética De información. Según el lugar de aplicación. En el hogar En el transporte En la agricultura En la industria Según si hay movimiento o no. Dinámicas Estáticas

Ejercicio página 138. Energética Agricultura Dinámica Información Hogar Dinámica Energética Transporte Dinámica Energética Hogar Dinámica Información Hogar Estática Energética Industria Dinámica

Rendimiento de las Máquinas Las máquinas nos ahorran esfuerzo y tiempo. Energía de entrada = Trabajo útil + pérdidas η= 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 ú𝑡𝑖𝑙 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 ×100 η= 𝑊 𝑢 𝑊 𝑐 ×100 𝑼𝒏𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆𝒔: %

Máquinas Simples Son dispositivos sencillas que se basan en principios físicos elementales y sirven para ahorrar esfuerzos. Clasificación: Palanca Plano inclinado Tornillo La rueda La polea

La Palanca Ley de la palanca Es una barra rígida apoyada sobre un punto (llamado fulcro) que nos permite realizar multitud de tareas fácilmente. Ley de la palanca 𝑭 ×𝒃=𝑹 ×𝒂 “Dadme una barra y un punto de apoyo, y moveré el mundo” (Arquímedes, s. III a.C.).

Tipos de Palancas Dependiendo donde se sitúen el punto de apoyo, la Fuerza F y la Resistencia R tenemos tres tipos de palancas. Palanca de primer grado Palanca de segundo grado Palanca de tercer grado

Ejercicios de palancas

Ejercicios palancas ¿Cuántos tipos de palancas conoces?. Clasifica las siguientes palancas

Ejercicios de palancas Ejercicio nº11 página 156 Indica: a) Está cada palanca equilibrada. b) si no está equilibrada. ?.¿Qué brazo sube y qué brazo baja?

El Plano Inclinado Es una máquina que nos permite elevar una carga una altura determinada con menos esfuerzo. El inconveniente es que tenemos que recorrer mayor distancia. Se utilizó para la construcción de las pirámides.

El Tornillo. Es un plano inclinado que se enrolla sobre una superficie cilíndrica.

La Rueda Es uno de los inventos más importantes del hombre. Las aplicaciones de la rueda son muy diversas.

La Polea Es una rueda con una ranura en su perímetro por la que se pasa una correa o cuerda. La polea es una palanca de primer grado. ¿Por qué se usa? Porque permite realizar el trabajo con más comodidad

El Polipasto Combinación de dos o más poleas para conseguir elevar cargas con menos esfuerzo. 𝑭= 𝑹 𝟐𝒏 F: Fuerza a aplicar R: Cargas a levantar. n: nº de poleas móviles utilizadas

Ejercicios Polipastos Calcula la fuerza que hay que realizar par levantar el peso indicado en cada uno de los casos.

Calcula la fuerza que hay que ejercer para poder levantar un mismo peso de 100 kg de masa en cada una de las siguientes máquinas: Con un polipasto de cinco poleas móviles se desea levantar una carga  de 1 Tm.  Calcula la fuerza precisa para elevarlo, el rendimiento mecánico y  dibuja el sistema.  Sol: 100 kg, 1000%

Transmisión y Transformación del Movimiento. Los mecanismos que transmiten el movimiento son: Poleas y correas Engranajes y cadenas engranajes rectos tornillo sin fin engranajes cónicos Los mecanismos que transforman el movimiento son: Piñón – cremallera Leva Biela – manivela.

El movimiento circular, la potencia y la fuerza se transmite desde el motor al receptor. La rueda conectada al motor se llama rueda de entrada o motriz. La rueda conectada al receptor se llama rueda de salida o conducida. UNIDADES: La velocidad de giro de una rueda se mide en: r.p.m. = Revoluciones por minuto (vueltas por minuto).

Relación de Transmisión ¿Giran las dos ruedas a la misma velocidad? Relación de transmisión: 𝒊 = 𝒅 𝟏 𝒅 𝟐 = 𝒘 𝟐 𝒘 𝟏 𝒘 𝟏 × 𝒅 𝟏 = 𝒘 𝟐 × 𝒅 𝟐 ** en el caso de engranajes se utilizará el nº de dientes (z) Si i = 1 transmisor Si i < 1 reductor Si i > 1 multiplicador

Transmisión Compuesta Relación de transmisión: 𝒊 = 𝒅 𝟏 × 𝒅 𝟑 𝒅 𝟐 × 𝒅 𝟒 = 𝒘 𝟒 𝒘 𝟏 ** en el caso de engranajes se utilizará el nº de dientes (z)

Mecanismos de transmisión

Ejercicios Problema 12 (página 156) Problema 13 (página 156) Problema 15 (página 157)

Mecanismos de Transformación Piñón cremallera Leva – seguidor Biela - manivela 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎=𝑝𝑎𝑠𝑜×𝑛º 𝑝𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑜 =𝜋 × 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑛º 𝑝𝑎𝑠𝑜𝑠 =𝑛º 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 ×𝑛º 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠

Ejercicios http://ntic.educacion.es//w3/eos/MaterialesEducativos/mem2005/mecanica_basica/index.html

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