Fundamentos de Máquinas y Mecanismos: Conceptos y Aplicaciones

Definición de Máquina

Una máquina es un conjunto de piezas o elementos que, actuando juntos, nos permiten aprovechar la energía para realizar un trabajo y obtener un beneficio.

Componentes principales

• Elemento motor
• Elemento receptor o conducido
• Elemento transmisor y/o transformador del movimiento

Mecanismos

Son los dispositivos encargados de la transmisión y/o la transformación del movimiento.

Tipos de movimiento

• Lineal
• Circular
• Alternativo: hacia delante y atrás en una recta.
• Oscilante: hacia delante y atrás en curva.

Mecanismos de transmisión del movimiento

• Transmisión lineal: palancas, poleas.
• Transmisión circular: ruedas de fricción, poleas y correa, engranajes, piñones y cadena, tornillo sin fin y corona.

Transformación del movimiento

Incluye: tornillo-tuerca, piñón-cremallera, biela-manivela, leva y excéntrica.

Elementos Mecánicos Específicos

Palancas

Barras rígidas que pueden girar sobre un punto de apoyo denominado fulcro.

• Palancas de 1º grado: el punto de apoyo se encuentra entre el peso y el punto de la fuerza.
• Palancas de 2º grado: punto de apoyo en un extremo de la palanca y la potencia en el otro; la resistencia se sitúa entre ambos.
• Palancas de 3º grado: la potencia se aplica entre el punto de apoyo y la resistencia.

Sistemas de Transmisión

• Poleas: se utilizan para elevar cargas pesadas. Son ruedas que tienen una acanaladura en su borde. Un polipasto es un sistema formado por un conjunto de poleas móviles y fijas.
• Ruedas de fricción: ejemplos como norias o tocadiscos.
• Sistema de poleas y correa: silencioso y económico. Usado en lavadoras y ventiladores.
• Engranaje: la rueda mayor se denomina corona y la menor piñón. Suelen ser ruidosos y costosos. Aplicaciones: relojes, juguetes.
• Sistema de piñones y cadena: bicicletas, escaleras mecánicas.
• Sistema de tornillo sin fin y corona: actúa como reductor de velocidad y el movimiento no es reversible. Ejemplo: tensor de cuerdas de instrumentos.

Sistemas de Transformación

• Tornillo-tuerca: transforma movimiento circular en lineal; actúa como reductor de velocidad. Ejemplos: tornillos de banco, grifos.
• Piñón-cremallera: transforma movimiento circular en lineal. Ejemplos: sacacorchos, puertas de garaje, taladros.
• Biela-manivela: transforma movimiento circular en lineal alternativo. Ejemplo: máquinas de coser.
• Leva: transforma movimiento circular en alternativo. Ejemplos: programadores de lavadoras, máquinas cortapelo, carretes de pesca.
• Excéntrica: transforma movimiento circular en lineal alternativo. Ejemplo: máquinas de coser antiguas.