MECANISMOS
MIGUEL GARCÍA TÉBAR (EXPOSICIÓN B)
Índice:
1.Mecanismos que transforman movimientos de rotación en otra dirección. 1.1 Cruz de malta. 1.2 Leva-seguidor oscilante.
2.Mecanismos que transforman movimientos de rotación en movimientos rectilíneos. 2.1 Leva-seguidor lineal. 2.2 Piñón-cremallera. 2.3 Tornillo-tuerca. 2.4 Excéntrica.
3.Mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en movimientos de rotación. 3.1
Biela-manivela.
Ejercicios.
4.
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1. Mecanismos que transforman movimientos de rotación en otra dirección. *Cruz de malta: La cruz de malta, es un mecanismo que transforma un movimiento circular continuo en un movimiento circular intermitente. Es un engranaje, formado por dos ruedas, una que es la rueda motriz y que tiene un saliente que alcanza un carril de la rueda conducida, llamada rueda de ginebra y entonces avanza un paso. Esta rueda de ginebra está formada por un número indefinido de dichos carriles. Una posible aplicación de la cruz de malta es para los proyectores de cine, relojes… La relación de transmisión es: i=1/n siendo n el número de carriles.
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*Leva-seguidor oscilante: La leva es un elemento que transmite el movimiento a otro eslab贸n mediante contacto directo.
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La leva puede realizar un movimiento continuo de rotación y el eslabón seguidor otros tipos de movimiento como por ejemplo movimiento de rotación como es el caso de la leva-seguidor oscilante, que de una leva con rotación continua, transmite el movimiento al eslabón hacia riba y hacia abajo.
2. Movimientos que transforman movimientos de rotación en movimientos rectilíneos. *Leva-seguidor lineal: En comparación con el anterior caso, esta leva tiene forma de ovoide y gira alrededor de un eje. Esta leva tiene un saliente y transmitirá el movimiento al eslabón que se encuentra a su lado cuando este saliente entre en contacto con el eslabón. En esta imagen se puede observar muy bien el funcionamiento. La distancia máxima que recorre el eslabón es:
d= R-r *Piñón-cremallera: Este mecanismo está compuesto por dos elementos: un piñón que gira sobre su propio eje y una barra dentada denominada cremallera.
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La función de este mecanismo es que permite convertir un movimiento giratorio del piñón es uno lineal continuo de la cremallera, o viceversa. Si el movimiento del piñón es alternativo, el de la cremallera también lo será. El funcionamiento es reversible, esto quiere decir: Que si el piñón gira, sus dientes empujan a los de la cremallera, provocando el movimiento lineal de ésta. Y que si la cremallera se mueve, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo que éste gire y obteniendo un movimiento giratorio sobre su eje. Una aplicación de este mecanismo es para la taladradora de columna. -Sabiendo que: ·Paso=p= Distancia entre dos dientes consecutivos. ·z= Número de dientes del piñón. -Tenemos: ·paso: p= ·Avance por diente: a=p ·Avance por vuelta= p · z
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*Tornillo tuerca: Este mecanismo se compone como indica su nombre, de un tornillo y una tuerca. Al girar el tornillo, permaneciendo fija la tuerca, hace que la tuerca se desplace en sentido longitudinal del eje, con lo que se consigue transformar un movimiento circular, en otro lineal.
El elemento de los dos que permanece fijo, en este caso que he explicado el que permanece fijo es la tuerca, avanza seg煤n la siguiente f贸rmula: a= p 路 n Siendo: -a= avance. -p= paso del tornillo. -n= n煤mero de vueltas. 7
*Excéntrica: Es un mecanismo, formado por una pieza geométrica en el que su eje de giro no coincide con su eje geométrico. La distancia entre estos dos ejes, se denomina excentricidad. Cuando la excéntrica está en contacto con el émbolo, el movimiento circular de la excéntrica se convierte en un movimiento alternativo del émbolo. El desplazamiento del émbolo se calcula mediante la siguiente fórmula: d= 2 · e Siendo “e” la excentricidad.
3. Mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en movimientos de rotación. *Biela-manivela: Es un mecanismo que transforma un movimiento circular en un movimiento traslación o viceversa. Está formado por dos elementos: -Biela: Es un elemento rígido y largo que permite la unión articulada entre la manivela y el émbolo. Está formada 8
por la cabeza, la caña o cuerpo y el pie. Debe resistir los esfuerzos de trabajo, por eso es hecha de aceros especiales. -Manivela: Es una palanca con un punto al eje de rotación y la otra en la cabeza de la biela. Cuando la biela se mueve alternativamente, adelante y atrás, se consigue hacer girar la manivela gracias al movimiento general de la biela. Y al revés, cuando gira la manivela, se consigue mover alternativamente adelante y atrás la biela y el émbolo. Un ejemplo actual de este mecanismo se encuentra en el motor de combustión interna de un automóvil, en el cual el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina se trasmite a la biela y se convierte en movimiento circular en el cigüeñal.
4. Ejercicios. 1. Si en una cruz de malta, la rueda de ginebra tiene 9 carriles, ¿Cuántas vueltas tiene que dar la rueda motriz para que la rueda de ginebra de una vuelta completa?
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2. En un mecanismo leva-seguidor lineal, ¿Cuál es la máxima distancia que recorre el eslabón si R es 40cm y r es 14cm? 3. En un mecanismo piñón-cremallera, ¿cuál será el avance por vuelta de un piñón que tiene 8 dientes y el paso es 5cm? 4. En un mecanismo tornillo-tuerca, ¿Cuántas vueltas da el tornillo, si el avance es 25cm y el paso es 4cm? 5. Dime dos ejemplo de aplicación de la cruz de malta. 6. En un mecanismo de excéntrica, ¿Cuál será el desplazamiento del émbolo, si la distancia entre los dos ejes es de 5cm? 7. Indica cuál es la relación de transmisión del siguiente mecanismo:
8. Ponme un ejemplo de utilización de biela-manivela. 9. Definición de leva. 10. La taladradora de columna, ¿Qué mecanismo utiliza?
SOLUCIONES: 1. Tiene que dar 9 vueltas. 10
2. d= R – r; d= 40-14=26cm. 3. Avance por vuelta= p · z; Avance por vuelta= 5cm · 8= 40cm. 4. a= p · n; n= a/p; n= 25/4= 6,25 vueltas. 5. Un reloj y proyector de cine. 6. d= 2 · e; e= excentricidad= 5cm; d=2 · 5= 10cm 7. i=1/n; n=5; i=1/5= 0,2 8. Un ejemplo de su utilización, es que se usó para la creación de la máquina de vapor. 9. Una leva es un elemento mecánico hecho de algún material que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial, ovoide en su mayoría. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor. 10.Piñón-cremallera
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