Libro1_Máquinas y mecanismos_Grado 11

COLEGIO DIEGO MONTAÑA CUELLAR
INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL
Colegio
Diego Montaña Cuellar
IED

COLEGIO DIEGO MONTAÑA CUELLAR
INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL
Máquinas y
mecanismos
RAFAEL CRUZ GAITÁN

Libro 1
Competencia
Reconoce los fundamentos de trabajo en las máquinas simples de manera
gráfica.
Contenidos a trabajar:
• Teoría básica.
• Teoría para profundizar.
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Teoría básica.
Introducción.
Las máquinas son herramientas que nos ayudan a hacer más
fácil, con más rapidez y de una manera más segura nuestro
trabajo. Las máquinas reducen la cantidad de fuerza que se
necesita para hacer un trabajo pero con frecuencia es necesario
hacer el trabajo a una distancia mayor.
Para la ciencia, el trabajo tiene un significado especial. Significa
hacer que algo se mueva. La física nos dice que existe trabajo
cada vez que se usa fuerza para mover un objeto.
Las máquinas simples son las herramientas más simples.
Existen cinco de ellas:
• Palanca.
• Rueda y eje.
• Polea.
• Plano inclinado.
Para mover algo, usas la fuerza. Si empujas mucho para mover
algo, usas mucha fuerza. Si usas mucha fuerza, haces mucho
trabajo. Si solo empujas un poquito para mover algo, usas poca
fuerza. Si usas poca fuerza, haces poco trabajo.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría básica.
Así es cómo las máquinas simples hacen
más fácil nuestro trabajo:
CAMBIANDO LA DIRECCIÓN DE UNA FUERZA.
Cuando se iza la bandera en el asta, se tira hacia abajo de la cuerda puesta alrededor
de una polea para lograr que la bandera suba. ¡Imagine intentar trepar el asta con la
bandera en la mano para ajustarla en la punta!
CAMBIANDO LA DISTANCIA DE UNA FUERZA.
Mover una caja pesada hasta el segundo piso de un edificio, es más fácil subirla sobre
un plano inclinado (como una rampa o un tramo de escaleras) que lanzarla
directamente hacia arriba. Pero al subir la caja por las escaleras, recorre una distancia
mayor que si la lanzara directamente hacia arriba, y esta distancia aumenta si se sube
por la rampa.
CAMBIANDO LA CANTIDAD DE FUERZA NECESARIA.
Un destapador de botellas es una palanca.
Se puede aplicar una fuerza débil sobre su extremo para levantarlo a lo largo de una
cierta distancia y ejerce una fuerza breve pero poderosa sobre la tapa de la botella.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría básica.
Las máquinas simples facilitan el trabajo,
pero no disminuyen el trabajo realizado.
Aunque modifican una fuerza, no le suman nada. Siempre hay que sacrificar algo a
cambio de otra cosa. Si se gana distancia, entonces disminuye la intensidad de la
fuerza. Si aumenta la fuerza, entonces disminuye la distancia que la fuerza recorre.
Una bicicleta es una máquina que hace que llegar a algún lugar sea más fácil, pero no
significa que llegar requiera menos trabajo. Hay que pedalear y empujar, a veces muy
duro.
Las máquinas simples necesitan energía para funcionar. En muchos casos, uno la
provee al aplicar fuerza al empujar o tirar (fuerza muscular), puede provenir de los
animales (fuerza muscular), pero también puede venir de fuentes como la gasolina
(motor de combustión interna), o de un motor que funcione con vapor (motor de
vapor) o la electricidad (motor eléctrico). Todas estas son fuerzas de entrada. La
reacción de la máquina, o el efecto, es la salida. La entrada y la salida, es decir, la
cantidad total de energía, siempre son la misma.
Otra forma de impulsar una máquina es utilizando la fuerza de los líquidos como el
agua (turbina hidráulica) o la fuerza de los gases (a partir de hélices).
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría básica.
Palanca.
Una palanca es una barra que pivota desde un punto fijo llamado fulcro o punto de
apoyo. Los balancines, las carretillas y las pinzas son ejemplos de palancas.
https://www.youtube.com/watch?v=rH1SPDdzWsA
¿CÓMO FUNCIONA?
Las palancas ayudan a levantar, lanzar y balancear objetos. Existen tres tipos, clases o
géneros de palancas y cada una ayuda al trabajo de forma diferente.
UNA PALANCA DE PRIMERA CLASE, tiene un fulcro en el centro, entre la fuerza de
entrada y la de salida. Cambia la fuerza, distancia y dirección de su fuerza. Puede
empujar hacia abajo en un extremo y levantar una carga en el otro. Así funciona un
alicate. Un abrebotellas es otro caso: puede empujar suavemente sobre el brazo largo
de una palanca para levantar algo con fuerza por una distancia corta.
Alternativamente, puede dar un empuje fuerte a una palanca corta para mover su otro
extremo una gran distancia.
EN UNA PALANCA DE SEGUNDA CLASE, la fuerza de salida, o la carga a mover, está en
el medio, entre el fulcro y la fuerza de entrada. Una palanca de segunda clase cambia
la fuerza y la distancia de su fuerza (la dirección no cambia como en la palanca de
primera clase). Piense en cómo funciona una guillotina: mientras usted empuja con
poca fuerza un extremo de la palanca, una carga pesada en el centro se corta a una
corta distancia, más fácilmente, mientras que el punto de apoyo descansa del otro
lado.
EN UNA PALANCA DE TERCERA CLASE, su fuerza de entrada se aplica en el centro
mientras que la carga (o salida) y el fulcro están uno en cada extremo. Cambia la
fuerza y la distancia de su fuerza. Al aplicar fuerza sobre una distancia corta en el
centro de las pinzas, mueven algo en el extremo opuesto al fulcro sobre una distancia
larga, con menos fuerza. En otras palabras: con mayor delicadeza. Por eso las pinzas
son buenas en tareas para las cuales las manos son muy torpes.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría básica.
Rueda y eje.
Una rueda y eje son solo eso, una rueda que gira en torno a un eje, que es su eje de
rotación (axis of rotation). El eje es el cilindro que mantiene la rueda en su lugar. En
una bicicleta, el eje une la rueda al marco. Sin el eje la rueda se saldría.
¿CÓMO FUNCIONA?
Una rueda y eje lo ayudan a mover una carga, o a usted mismo, cambiando la fuerza y
la distancia de una fuerza. Puede aplicar al eje una fuerza de entrada poderosa sobre
una distancia corta y mover la rueda por una gran distancia. O puede aplicar a una
rueda una fuerza de entrada débil por una distancia mayor y mover el eje con una
fuerza de salida potente. Una rueda y eje también cambian la dirección de una fuerza.
Cuando se sienta en una bicicleta y mueve los pedales en círculos, la bicicleta se
mueve en forma lineal.
Ruedas de fricción.
Una rueda y eje también facilitan el trabajo porque ayudan a mover cosas con menos
fricción. La fricción es una fuerza que sucede cuando dos superficies frotan entre sí.
Si dos cosas se tocan en muchos lugares, hay menos fricción. Una rueda tiene menos
contacto con el suelo que algo plano, lo cual elimina la fricción. Aunque también
existe un mecanismo llamado ruedas de fricción que funciona transmitiendo la fuerza
entra las ruedas gracias a la fricción.
https://www.youtube.com/watch?v=8Og7GARODsc&list=PL-
Ji8MMNJRgMD75GRKGhhI5ByHtXT0MQ9&index=11
¿Qué se sacrifica a cambio de qué?
Ruedas de diferentes tamaños son útiles en diferentes situaciones. Dada la misma
fuerza de entrada, las ruedas pequeñas tendrán mayor fuerza de salida pero viajarán
una distancia más corta, mientras que las ruedas más grandes darán una menor fuerza
de salida pero viajarán una distancia mayor.
Además, aunque las ruedas minimizan la fricción con el suelo sigue habiendo fricción
entre la rueda y el eje, aunque es menor que la ejercida sobre el suelo y puede ser
anticipada, por oposición a la fricción que habría al arrastrar algo en vez de hacerlo
rodar por un camino de tierra lleno de baches.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría básica.
Polea.
Una polea es una cuerda alrededor de una rueda. Las astas de banderas y la gente
encargada de subir materiales de construcción a edificios usan poleas.
¿CÓMO FUNCIONA?
Las poleas ayudan a levantar o mover una carga. Las poleas pueden simplificar el
trabajo cambiando la dirección de la fuerza que usted ejerce. Cuando usa una polea
para levantar algo tirando hacia abajo, usa la ayuda de la gravedad.
Garra de Arquímedes.
Las poleas también cambian la fuerza y la distancia de una fuerza de entrada. Puede
aplicar una fuerza de entrada menor sobre una distancia mayor para mover una carga
con mayor fuerza sobre menor distancia. Para levantar o mover cargas más pesadas
puede usar más poleas, pero también deberá agregar más cuerda. Si duplica el
número de poleas deberá duplicar la cuerda y el largo de la distancia sobre la que se
aplica la fuerza.
¿Qué se sacrifica a cambio de qué?
Una polea puede hacer que sea fácil levantar algo pesado con una fuerza pequeña
aplicada sobre una distancia larga de cuerda. Mientras tira o aplica una fuerza sobre
una distancia mucho mayor de la que recorre la carga.
Las poleas pueden ser herramientas muy poderosas. Arquímedes utilizó poleas para
defender Siracusa, con una máquina llamada la garra de Arquímedes. Podía volcar
barcos o sacarlos del agua y soltarlos en las rocas.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría básica.
Plano inclinado.
Un plano inclinado es una superficie plana con un extremo más elevado que el otro,
como un trozo largo de madera apoyado en un saliente. Una colina y una escalera
también son planos inclinados. Es posible que se usaran planos inclinados para mover
las canastas de los refrigerios a la entrada del colegio.
¿CÓMO FUNCIONA?
Un plano inclinado ayuda a subir o bajar algo gradualmente. Cambia la dirección y la
distancia de la fuerza. Se puede aplicar una fuerza horizontal de entrada a lo largo de
una gran distancia para elevar una carga verticalmente en una distancia menor.
Imagine intentar elevar cada una de las cajas del refrigerio directamente piso por piso.
Tendría que usar una gran fuerza en una distancia corta. En vez de eso, puede tomar
las escaleras y subir la caja gradualmente, a lo largo de una distancia mayor.
¿Qué se sacrifica a cambio de qué?
En vez de aplicar una gran fuerza en una distancia corta, se aplica una fuerza menor
sobre una distancia mayor.
https://www.youtube.com/watch?v=_BGBwseLCmA&index=12&
list=PL687CA85771A4D7D2
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Libro 1
Competencia
Reconoce los fundamentos de trabajo en los mecanismos de manera gráfica y
a través de cálculos matemáticos básicos.
Contenidos a trabajar:
•Teoría para profundizar.
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Teoría para profundizar.
Mecanismos/máquinas
complejas/máquinas compuestas.
Se pueden encontrar cinco tipos de máquinas simples en varios aparatos que
usamos todos los días. Se pueden combinar una o más máquinas simples
para formar una máquina compleja.
Las máquinas complejas están hechas de máquinas simples. Las patinetas,
los automóviles, las bicicletas, las palas, los barcos, las puertas, los
interruptores de la luz y las escaleras son máquinas complejas o también
denominadas compuestas.
Las máquinas complejas hacen que las tareas difíciles, complicadas o
peligrosas sean más fáciles. Muchas veces se confunden máquinas simples
con máquinas complejas, la forma de identificarlas es que al descomponer las
máquinas compuestas tienen varias máquinas simples, como por ejemplo:
• Tornillo
• Cuña
También las máquinas complejas generan una secuencia de transformaciones
al cambiar la dirección, la distancia y la cantidad de fuerza, en una secuencia o
diferentes etapas.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Tornillo.
Un tornillo es un plano inclinado que envuelve a un cilindro. La rosca del tornillo es el
plano inclinado. Un tornillo para paredes, la tapa de un frasco o la rosca de un gato
son ejemplos de tornillos.
Un tornillo de montaje se usa para mantener dos cosas unidas, el tornillo sin-fín para
levantar o para bajar algo. Cambia la distancia y la dirección de su fuerza. Los tornillos
también pueden mover cosas hacia adelante al empujarlas con la rosca. Puede aplicar
una pequeña fuerza de entrada sobre una distancia larga para girar el tornillo en
círculos y se moverá una distancia corta hacia arriba o abajo.
La prensa a tornillo (tornillo de banco) usualmente se monta sobre un banco de
trabajo y al girar el tornillo se puede sostener una pieza entre las mordazas.
¿Qué se sacrifica a cambio de qué?
Incluso para colocar un tornillo corto en la pared, se debe girar muchas veces. Toma
tiempo girar el tornillo sobre una distancia mayor, pero es más fácil que introducirlo
directamente en la pared.
También, debido a que puede girar un tornillo para que entre en la pared, pero no
puede empujar la pared hacia el tornillo y hacer que este gire, los tornillos se
sostienen por sí solos. Eso los hace ideales para sostener cosas en su lugar.
https://www.youtube.com/watch?v=g9pJWEmgkk&index=3&list=PL687CA85771A4D7D2
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Cuña.
La cuña está formada por dos planos inclinados que se unen en un punto. Los dientes,
las hojas de hacha, los cuchillos y los topes para puertas son cuñas. Si mira
atentamente el frente de un barco o un avión puede que allí también vea cuñas.
Ayudan a abrirse paso por el agua o el aire, igual que como un cuchillo ayuda a cortar
pan.
¿CÓMO FUNCIONA?
Una cuña ayuda a separar dos objetos, a separar uno en dos, a levantar un objeto o a
sostenerlo en su lugar. Cambia la dirección de su fuerza. Puede aplicar una fuerza de
entrada en su base y la cuña aplica una fuerza de salida en dos direcciones distintas
desde sus dos lados.
Las cuñas son especialmente útiles porque una fuerza de empuje se convierte en una
de separación. Es mucho más fácil separar una manzana con un cuchillo de lo que
sería separarla con sus manos. El filo de un cuchillo es una cuña. Tus dientes
frontales también son cuñas. Una cuña angosta divide cosas con más facilidad que
una cuña más ancha.
Una cuña también cambia la distancia y fuerza que se genera. Su fuerza de entrada se
aplica sobre una distancia mayor y la fuerza de salida es mayor pero aplicada sobre
una distancia menor.
¿Qué se sacrifica a cambio de qué?
Las cuñas lo ayudan a aplicar una fuerza mayor en una distancia menor y en una
dirección diferente a aquella en la que se aplica la fuerza. Entonces, son buenas para
mover cosas pesadas por una corta distancia, pero no tan útiles para mover cosas por
grandes distancias.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Mecanismos para transmisión de movimiento.
Las maquinas son mas complejas que las vistas hasta ahora. Por lo general,
es muy común tener que transmitir movimiento entre ejes para transmitir la
potencia. La transmisión puede ser entre ejes paralelos, perpendiculares o que
forman un ángulo entre si.
Muchas máquinas contienen uno o varios componentes que realizan
movimientos. Dichos movimientos pueden ser básicamente de cuatro tipos:
1) Movimiento lineal: se produce en una línea recta y en un solo sentido.
2) Movimiento alternativo: es un movimiento de avance y retroceso en una
línea recta. Por ejemplo el que produce el pistón al desplazarse dentro del
cilindro.
3) Movimiento circular: es un movimiento en un círculo y en un solo sentido.
Por ejemplo el producido en las ruedas dentadas.
4) Movimiento oscilante: es un movimiento de avance y retroceso en un arco
de circunferencia. Por ejemplo el que se produce en las levas.
Motor de combustión interna con cuatro pistones.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Engrane/engranaje/rueda dentada.
Cuando queremos transmitir una gran potencia, se usa la transmisión por
engranajes. Su empleo requiere de ruedas dentadas que engranen entre si,
por lo que los dientes deben ser del mismo tamaño. El tamaño del diente
depende de un valor normalizado llamado módulo (m), a partir del cual se
calculan todas las dimensiones del diente (diámetro primitivo, paso circular,
altura del diente, etc.).
Hay ruedas de dientes rectos, helicoidales y cónicos. Los engranajes rectos se
utilizan para transmitir movimientos de rotación entre ejes paralelos, siendo sus
dientes paralelos al eje de rotación. Los engranajes están unidos a ejes y se
ajustan mediante una cuña denominada chaveta.
Engranes de dientes rectos. Engranes de helicoidales. Engranes de dientes cónicos.
https://www.youtube.com/watch?v=SC7Gj8qASqc&index=21&lis
t=PL687CA85771A4D7D2
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Engrane/engranaje/rueda dentada.
Como norma general, a la rueda conductora se le llama piñón y a la conducida corona.
Otros llaman piñón a la rueda pequeña y corona a la grande dentro del engranaje.
Otro aspecto que tenemos que tener en cuenta es el sentido de giro de los ejes, siendo
contrario en un engranaje de dos ruedas. Si queremos conseguir el mismo sentido de
giro, deberos de colocar entre los ejes otro con una rueda llamada “loca”, pues hace de
conducida del primer eje y conductora del segundo, y consiguiendo que el sentido de
giro de los ejes sea el mismo.
Hacen que un objeto se mueva más rápidamente o más lentamente. Hacen que se
necesite más o menos fuerza para moverlo. Un engranaje grande se mueve más
lentamente que un engranaje pequeño. Pero el engranaje más grande gira con más
fuerza que el engranaje pequeño.
Pueden trabajar con cadenas e incluso con tornillos sin-fín, en este caso el engrane
recibe el nombre de corona. Se utiliza para transmitir el movimiento entre ejes
perpendiculares consiguiendo una gran reducción de velocidad. El elemento conductor
es siempre el tornillo y el conducido la rueda.
Mecanismo sinfín-corona.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Transmisión por correa y por cadena.
La transmisión por correa es un mecanismo para transmitir movimientos entre ejes
paralelos compuesto de dos poleas de diámetros determinados y una correa que
puede ser redonda, plana o dentada (las poleas deben tener perfilados los dientes).
Conseguimos transmitir el movimiento entre los ejes en el mismo sentido, aunque si
cruzamos la correa podemos cambiar el sentido de giro.
Mecanismo engranes- cadena.
En el taladro, la polea motriz esta conectada al eje motor, y transmite el movimiento al
eje conducido a través de la polea conducida. Aplicando la relación de transmisión en
el ejemplo, se cumple que:
i = n2 / n1
donde:
i: relación de transmisión (es un numero, sin dimensiones)
n1 : velocidad de giro del eje motor o conductor (r.p.m.)
n2 : velocidad de giro del eje resistente o conducido (se mide en r.p.m.)
Como en la transmisión por correa se cumple que:
d1 x n1 = d2 x n2
nos queda:
i = n2 / n1 = d1 / d2
donde:
d1: diámetro de la polea conductora
d2: diámetro de la polea conducida
Al igual que con los engranajes, se pueden montar trenes de poleas para salvar
distancias o modificar mas la relación de transmisión entre el eje conductor y el
conducido.
La transmisión por cadena se compone de una cadena de eslabones y dos ruedas
dentadas que engranan con la cadena. Es un mecanismo que mete bastante ruido y
no excesivamente usado en la industria aunque si en algunos motores de vehículos.
La relación de transmisión que se debe cumplir es la misma que en los engranajes,
aunque el sentido de giro de los ejes es el mismo.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Cremallera.
Mecanismo de dirección.
Este mecanismo está formado por una rueda dentada (piñón) que engrana
con una barra también dentada llamada cremallera.
Este mecanismo permite transformar el movimiento circular del piñón en
movimiento rectilíneo en la cremallera (o viceversa). Dicho de otro modo,
cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera, provocando el
desplazamiento lineal de ésta. Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes
empujan a los del piñón consiguiendo que éste gire sobre su eje.
Este mecanismo se emplea en el sistema de dirección de los automóviles,
columnas de taladradoras, sacacorchos, puertas de garajes, etc.
Mecanismo sacacorchos.
Mecanismo de engranaje-cremallera.
Mecanismo de columna taladradora.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Las máquinas y las matemáticas.
La capacidad de una máquina para mover una carga se describe por medio de su
ventaja mecánica (VM):
VM ≡ carga / esfuerzo
Otro parámetro de gran interés relacionado con las máquinas es la eficiencia (e):
e ≡ (Trabajo útil producido) / (Trabajo suministrado)
Es posible que la ventaja mecánica de una máquina sea grande y que, sin embargo,
su eficiencia sea baja.
Mecanismo cruz de Malta.
Todas las máquinas simples tendrían eficiencias cercanas al 100 % de no ser por el
rozamiento por deslizamiento y rodamiento. Cuando el rozamiento es muy grande
como en el caso de la cuña o el tornillo, la eficiencia puede ser únicamente del 10% o
menor. Sin embargo en las palancas, así como en las ruedas y los ejes, donde el
rozamiento es bajo, es posible que la eficiencia se aproxime al 99%. Se pierde
también un poco de eficiencia a causa de la deformación elástica de la máquina bajo
carga. No obstante, en la mayor parte de los casos, éste es un efecto mínimo.
Un tercer parámetro de interés es la ventaja de velocidad (VV):
VV ≡ (velocidad alcanzada por la carga) / (velocidad del punto de aplicación del
esfuerzo)
El valor de la VV coincide con el cociente entre los desplazamientos realizados por la
carga y el punto de aplicación del esfuerzo en un cierto tiempo t.
Mecanismo de regulación elíptica.
Debemos decir que una VM alta (mayor que la unidad) implica normalmente una VV
baja (menor que la unidad) y viceversa, ya que se puede demostrar que se cumple
que:
VM·VV = e
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Las máquinas simples y las matemáticas.
Las máquinas simples son dispositivos que facilitan las tareas habituales,
porque permiten aplicar la fuerza con más comodidad o porque con fuerzas
pequeñas permiten vencer fuerzas mayores.
Son dos las fuerzas importantes en cualquier máquina simple: el esfuerzo y la
carga. El esfuerzo (llamado a veces potencia) es la fuerza que se aplica a la
máquina y la carga (llamada a veces resistencia) es la fuerza que la máquina
supera al realizar trabajo útil.
Debe aclararse que la magnitud por lo general del esfuerzo y el de la carga no
son iguales. De hecho la mayoría de las máquinas simples se utilizan en
situaciones donde la carga es mayor que el esfuerzo.
En todas las máquinas simples se cumple la ley llamada ley de las máquinas
simples:
Producto de una fuerza motriz por su brazo = producto de la fuerza resistente
por el suyo:
F*f=R*r
Es decir, para poder aplicar menos fuerza, tiene que aumentar la distancia.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Las máquinas simples y las matemáticas.
El plano inclinado es una superficie inclinada un cierto ángulo sobre la
horizontal, utilizada para levantar grandes pesos con poco esfuerzo. En esta
máquina simple no se realizan giros. En particular una cuña y un hacha son
planos inclinados.
La ley de las máquinas simples para el plano inclinado es:
F*l=P*h
F es la fuerza que hacemos para subir el peso.
l es la longitud del plano inclinado.
P es el peso del cuerpo que pretendemos subir.
h es la altura a donde queremos subir el cuerpo.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Las máquinas simples y las matemáticas.
Polea fija.
Polea móvil.
Si una polea (como la del dibujo) se desplaza verticalmente, recibe el nombre
de polea móvil.
En este caso la ley de máquinas simples queda: F*2r=P*r
si simplificamos las “r” y despejamos F, nos queda F=P/2
En la polea móvil, la fuerza a aplicar es la mitad del peso.
Si una polea móvil la combinamos con una fija, el conjunto recibe el nombre de
aparejo.
Cuando se quieren mover grandes pesos, se utiliza una asociación de poleas
fijas y móviles que recibe el nombre de polea múltiple o polipasto.
Polipastos.
Polea fija.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Otros mecanismos.
Mecanismo biela-manivela.
• Transformación de movimiento circular en alternativo lineal por biela –manivela.
Consta básicamente de dos piezas articuladas entre si que reciben el nombre de biela
y manivela. La manivela gira describiendo un movimiento circular, mientras que la
biela, acoplada a la manivela por su “cabeza”, sigue el movimiento circular de la
manivela por ese punto y rectilíneo de vaivén por el otro o “pie”, por donde se acopla
a otra pieza que describe ese movimiento de vaivén.
Mecanismo leva-manivela.
Mecanismo biela-cigueñal.
• Transformación de movimiento lineal alternativo en circular por biela –cigüeñal.
Utilizado en los motores de explosión, en este caso la biela actúa de motor, pues se
desplaza con movimiento rectilíneo por la fuerza provocada en la explosión que se ha
producido en la cámara de combustión. Esa fuerza provoca el giro del cigüeñal, unido
a la biela por su pie.
• Transformación de movimiento circular en lineal alternativo por leva – seguidor.
La leva es un disco con una forma irregular, sobre el que se apoya un vástago o
seguidor. Al girar la leva, el seguidor realiza un movimiento alternativo lineal, pues se
apoya sobre el. El recorrido del seguidor se llama “carrera” de la leva. Hay levas
especiales en cuanto a su forma como la de Morín y la de corazón.
• Transformación de movimiento circular en lineal alternativo por Excéntrica.
La excéntrica es una pieza de formas variadas (circular, triangular o de Trezel) en la que
el eje de giro no coincide con su eje geométrico. La distancia entre ambos ejes se
denomina excentricidad. Al girar la excéntrica, provoca un movimiento de vaivén en el
vástago que se apoya sobre ella.
Mecanismo excéntrica-manivela que
empujan un vástago.
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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Teoría para profundizar.
Bibliografía
• http://www4.ujaen.es/~jamaroto/MAQUINAS%20SIMPLES%20Y%20COMPUESTAS.
pdf
• http://www.edu.xunta.es/centros/iesfelixmuriel/system/files/M%C3%A1quinas%20
y%20mecanismos.pdf.
• www.msichicago.org/fileadmin/Education/exhibitguides/SM_PreVisit.pdf
• www.howtosmile.org/
• www.most.org/curriculum_project/simple_machines/elementary/prior/simple_
machines_prior.pdf
• www.bkbots.com
Ing. Lic. Rafael Cruz Gaitán
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