MECANISMOS
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I
Definiciones
Máquina simple: dispositivo que se utiliza para dar comodidad en la aplicación de una fuerza o para realizar un trabajo ahorrando fuerza. Mecanismo: transforma una fuerza aplicada en otra saliente, habiendo modificado la magnitud de la fuerza, su dirección, su sentido o una combinación de ellas. Motor: transforma una fuente de energía en un movimiento.
Tipos de máquinas • Primaria: transforma energías primarias (viento, corriente de agua,…) • Secundaria: transforma una energía secundaria – Eléctricos – Neumáticos – Mecánicos (MECANISMOS)
MÁQUINAS SIMPLES
Tipos de máquinas simples • • • •
Cuña Palanca Polea Manivela
• • •
Plano inclinadoPalanca Tornillo y tuerca Rueda
Ventaja mecánica: relación que resulta de dividir la fuerza obtenida entre la fuerza aplicada.
Cuña
Se mueve en la dirección de su extremo afilado
Genera fuerzas perpendiculares al movimiento.
Se usa para:
Separar objetos
Mantener la cuña inmóvil por fricción
R V.M. = F
Plano inclinado Superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo
Descompone el peso en dos componentes paralela y perpendicular al plano inclinado
Se usa para:
Elevar cuerpos a cierta altura
F1 V.M. = = senα G
Husillo y tuerca
Tornillo con rosca reforzada
Transforma un giro en un desplazamiento
Se usa para:
Producir apriete
Producir desplazamiento
V.M. = senα
Palanca • Barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo o fulcro •
Primer orden
•
Segundo orden
•
Tercer orden
F ⋅ rF = R ⋅ rR
Polea • Rueda por la que pasa una cuerda • Varía la dirección de la fuerza
Polea simple fija
Polea simple móvil
Polipasto
Rueda
Círculo con periferia reforzada
Gira alrededor de un eje
Se usa para:
Obtener giro
Producir desplazamiento con poco rozamiento
Manivela
Barra doblada
Transforma un movimiento circular en una traslación (o viceversa)
Se usa para:
Producir un giro con facilidad
Transformar giro en desplazamiento mediante una biela
MECANISMOS
Tipos de mecanismos • De transmisión de movimiento – De una traslación a otra traslación – De un giro a otro giro
• De transformación del movimiento – De una traslación en un giro – De un giro en una traslación
• De sujeción • Auxiliares
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I
Definiciones
ÍNDICE
Mecanismos de transmisión Palanca Ruedas rozantes / Poleas Engranajes / Cadena Cajas de velocidades Acoplamientos Rígidos Móviles Embragues
Definiciones
Eje: Barra fija sobre la que giran otros elementos. Ă rbol: Barra unida a otros elementos giratorios y que gira con ellos.
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN
Palancas
P 路 BP = R 路 B R
Ruedas de fricción • • • •
Rozamiento Rueda motriz Rueda conducida Relación de transmisión n CONDUCIDO i= n MOTRIZ
v = 2·π·rCONDUCIDO ·nCONDUCIDO = 2·π·rMOTRIZ ·nMOTRIZ rCONDUCIDO ·nCONDUCIDO = rMOTRIZ ·nMOTRIZ n CONDUCIDO rMOTRIZ i= = n MOTRIZ rCONDUCIDO
Ruedas de fricción Interiores
n CONDUCIDO i= n MOTRIZ d = R −r
Cónicas
n CONDUCIDO i= n MOTRIZ
r = tan β R
Ruedas de fricción
• Hay deslizamiento a partir de un valor de par • Uso para pequeñas potencias y mecanismos de seguridad
Poleas y correa • • •
Rozamiento Polea motriz Polea conducida
Poleas y correa • • • •
Rozamiento Polea motriz Polea conducida Relación de transmisión n CONDUCIDA rMOTRIZ i= = n MOTRIZ rCONDUCIDA
Poleas y correa II Correa abierta
Correa cruzada Correa con tensor
Poleas y correa III Tren de poleas
Engranajes • •
Conjunto de dos ruedas dentadas Empuje entre los dientes
Características de Engranajes Básicas: • Nº de dientes (Z) • Módulo (m) Derivadas: • Paso p = π · m • Addendum = m • Deddendum = 1,25·m • Ancho b = 10·m • Espesor = 19/40 ·p • Hueco = 21/40 ·p
Relación de transmisión • • • •
Empuje Rueda motriz Rueda conducida Relación de transmisión 2 · π ·r = p · Z
n CONDUCIDA Z MOTRIZ i= = n MOTRIZ Z CONDUCIDA
•
Cilíndricos
Tipos de engranajes •
Rectos
•
Helicoidales
•
Chevron
Tipos de engranajes •
Cónicos
•
Rectos
•
Helicoidales
•
Hipoides
Tipos de engranajes •
Ruedas helicoidales
•
Para ejes que se cruzan
•
Sinfín y corona
•
Basados en engranajes interiores
Engranajes epicicloidales Planetario Satélites Corona •
Para cajas de cambio automáticas
Trenes de engranajes
• • •
Empuje a distancia Rueda motriz Rueda conducida Relación de transmisión
Cadena y rueda dentada •
n CONDUCIDA Z MOTRIZ i= = n MOTRIZ ZCONDUCIDA
Correa dentada
• Obtener diferentes relaciones de transmisión
Cajas de velocidades
• Obtener diferentes relaciones de transmisión
Cajas de velocidades
• Permite que las ruedas motrices se adapten a las curvas
Diferencial
Energía Fuerza·Distancia P= = = F·v t t
Relación v = r ·ωPotencia-Par P = F ·r ·ω F ·r = C rad rev 2π rad 1 min · ω =n · s min 1 rev 60 s
P = C ·ω 2π P = ·C ·n 60
ACOPLAMIENTOS
Acoplamientos Eje: Barra fija sobre la que giran otros elementos. Árbol: Barra unida a otros elementos giratorios y que gira con ellos. Acoplamiento: Transmisión del giro de un árbol a otro. Tipos: • Rígido • Móvil
• Manguito partido o bridas
Acoplamientos rígidos • Platos
• Junta elástica
Acoplamientos móviles I • Junta Cardan
• Junta homocinética
Acoplamientos móviles II • Manguito deslizante o eje estriado
EL EMBRAGUE
• Para detener un coche las ruedas deben detenerse, pero el motor siempre estå girando • Necesitamos algo que desconecte el motor de las ruedas
Necesidad
โ ข Por fricciรณn
Embrague de disco
Embrague de disco
• De dientes
•
Centrífugo
Otros embragues
•
Cónico
โ ข Transmite el giro por medio de un fluido
Embrague hidrรกulico
Embrague hidráulico • La bomba impulsa aceite
•
La turbina recibe el giro
ACOPLAMIENTOS ESPECIALES
Trinquete • Impide el giro en un sentido • Permite el giro en el sentido opuesto
Rueda libre • Impide el giro en un sentido • Arrastra en el sentido opuesto
•
De trinquete
•
De rodillos
FIN Alberto Sanz RodrĂguez