Componentes y Mecanismos de Máquinas Industriales: Tipos y Funcionamiento

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial

Escrito el en español con un tamaño de 6,23 KB

Componentes de las Máquinas Industriales

Las máquinas son objetos capaces de aprovechar, regular y transformar la energía para producir un efecto determinado. Los elementos fundamentales de una máquina son:

  • Estructura: Protege y sirve de apoyo para colocar los diferentes elementos.
  • Motor: Transforma la energía.
  • Mecanismos: Elementos encargados de transmitir y transformar fuerzas y movimientos.
  • Circuitos: Circuitos cerrados que producen el efecto deseado.
  • Dispositivos de maniobra y control: Permiten manejar la máquina para que su funcionamiento sea el diseñado.
  • Automatismos: Elementos capaces de ejecutar secuencias sin intervención humana; se encienden o apagan solos en ciertas circunstancias. Pueden ser mecanismos eléctricos, electromecánicos, electrónicos, etc.

Tipos de Máquinas Según su Nivel de Automatización

Según la intervención humana que necesitan, las máquinas pueden clasificarse en:

  • Máquina sin automatismos: Todo el control es manual.
  • Máquina con automatismo: Ciertos dispositivos trabajan sin intervención humana.
  • Máquina de ciclo fijo: Realiza una o varias operaciones que se repiten automáticamente.
  • Máquina programable: Similar a la anterior, pero con un programador que permite cambiar el ciclo sin necesidad de modificar la máquina.
  • Máquina inteligente: Incorpora sensores y un programa para tomar decisiones y modificar su funcionamiento dependiendo del entorno.

Los Mecanismos: Transmisión y Transformación del Movimiento

Un mecanismo es una máquina en la que el proceso lo realiza un motor, aunque a veces no produce el efecto deseado. Por ejemplo, en la sierra de calar, el movimiento de giro debe transformarse en un movimiento de vaivén. Para ello, la sierra debe tener algún sistema que regule la velocidad y transforme el movimiento, y aquí es donde se emplean los mecanismos.

Los mecanismos son elementos o combinaciones de elementos rígidos que transmiten y transforman la fuerza. Facilitan, controlan y transforman los movimientos.

Tipos de Mecanismos

Según su función, los mecanismos pueden clasificarse en:

Mecanismos que Transmiten el Movimiento

Se ocupan de comunicar los movimientos de un elemento a otro.

  • Mecanismos de transmisión lineal: Movimiento de entrada y salida en línea recta. Ejemplos: palanca, polea, piñón-cadena y rueda-fricción.
  • Mecanismos de transmisión circular: Movimiento de entrada y salida circular. Ejemplos: poleas y correas, engranajes, tornillo sinfín, corona, ruedas de fricción, cadena dentada y piñón.

Mecanismos que Transforman el Movimiento

El movimiento de entrada es distinto al de salida.

  • Mecanismos de transformación circular-lineal: Movimiento de entrada circular y de salida lineal.
  • Mecanismos de transformación circular-alternativo: Movimiento de entrada circular y de salida alternativo.
  • Circular en rectilíneo: Tornillo y tuerca, piñón y cremallera.
  • Circular en rectilíneo alternativo: Leva, biela-manivela.

Mecanismos que Modifican la Energía

Almacenan y expanden energía. Ejemplos: acumuladores, frenos y amortiguadores.

Mecanismos de Acoplamiento

Mantienen el movimiento entre dos ejes. Ejemplos: embragues, juntas y platos.

Sistemas de Transmisión

Sistema de Transmisión Lineal

Los movimientos de entrada y salida son lineales. Los principales sistemas son:

  • Palancas: Multiplican la fuerza y amplifican el movimiento. Pueden ser de tres tipos:
    • Primer género: Potencia, punto de apoyo y resistencia.
    • Segundo género: Potencia, resistencia y punto de apoyo.
    • Tercer género: Resistencia, potencia y punto de apoyo.

    Para que una palanca esté equilibrada y no gire, se cumple la ley de la palanca: P x BP = R x BR

  • Polea: Palanca que gira libremente alrededor del punto de apoyo. Pueden ser:
    • Móviles: Funcionan como una palanca de segundo género. La fuerza necesaria para vencer una resistencia es la mitad que la de una polea fija.
    • Fijas: No tienen ventaja mecánica, pero cambian la dirección de las fuerzas.
  • Polipastos: Compuestos de poleas fijas y móviles. La fuerza necesaria para vencer una resistencia depende del número de poleas móviles del sistema (R / 2n).
  • Torno: Un cilindro que gira alrededor de un eje, atravesado por una manivela. Combina los efectos de la polea y la palanca, permitiendo modificar la fuerza y cambiar su dirección (F x BM = R x D).

Sistema de Transmisión Circular

Transmiten el movimiento entre dos ejes, que pueden ser paralelos, perpendiculares o cruzados. El elemento de entrada es el motriz, y el de salida es el conducido. Entre ambos elementos se produce un movimiento circular.

Los sistemas más importantes son:

  • Ruedas de fricción
  • Engranajes
  • Sistemas de poleas y correas
  • Sistemas de cadena o correa dentada y piñón
  • Sistema de tornillo sinfín y corona: Transmiten el movimiento entre dos ejes perpendiculares. Se reduce enormemente la velocidad, dependiendo del número de dientes de la corona. El tornillo es el elemento motriz, y la rueda la conducida.

En estos sistemas, los dos elementos giran con igual velocidad cuando tienen el mismo diámetro o el mismo número de dientes.

Relación de Transmisión

Los sistemas de transmisión pueden aumentar, reducir o mantener la fuerza o la velocidad. Para conocer el aumento o la reducción, se utiliza la relación de transmisión. Se aplica en transmisiones mediante palancas, poleas y correas, engranajes, engranajes con cadena y tornillo sinfín.

Entradas relacionadas: