Fundamentos de Mecánica y Electrotecnia: Conceptos y Cálculos Técnicos

1. Conceptos Fundamentales de Mecanismos

• 1.1. En un motor de combustión, la energía se obtiene a través de un sistema de biela (motriz) y manivela (conducido).
• 2.2. Motor de combustión 4T: admisión, compresión, explosión y escape.
• 3.3. Remache: tipo de unión fija.
• 4.4. Excentricidad: nombre que recibe la distancia que determina la longitud de desplazamiento de un seguidor en una excéntrica.
• 5.5. Freno de disco: mecanismo para frenar un vehículo.
• 6.6. Diferencial: mecanismo para regular la velocidad de las ruedas interior y exterior al tomar una curva.
• 7.7. Árbol de levas: mecanismo para abrir y cerrar las válvulas de un motor de combustión de gasolina.
• 8.8. Reducción de rozamiento: rodamientos, cojinetes y lubricantes son elementos clave para evitar el desgaste entre piezas mecánicas.
• 9.9. Embrague: mecanismo para acoplar dos ejes entre sí y transmitir el movimiento.
• 10.10. Trinquete: mecanismo que permite el giro en un solo sentido.
• 11.11. Chaveta o lengüeta: elementos para hacer que dos piezas giren de forma solidaria permitiendo su fácil desmontaje.
• 12.12. Volante de inercia: mecanismo para estabilizar el movimiento de giro del cigüeñal.
• 13.13. Rueda libre: mecanismo que permite al ciclista dejar de pedalear sin bloquear la rueda.

2. Ejercicios Prácticos de Mecánica

Problema: Cálculo de desplazamiento en una taladradora (piñón de módulo m = 1,5 mm y Z = 30 dientes).

• (a) Desplazamiento en una vuelta:
  p = m · π
  Desplazamiento = 30 dientes/vuelta · 1,5 · π mm/diente = 45π mm ≈ 141,4 mm.
• (b) Vueltas para bajar la broca (cremallera de 30 cm):
  300 mm · (1 vuelta / 141,4 mm) ≈ 2,12 vueltas.
• (c) Número de dientes (Z) de la cremallera:
  300 mm / (1,5 · π mm) ≈ 63,7 dientes.

3. Formulario Técnico

3.1. Mecánica

• Biela-Manivela: Longitud biela = 4-6 veces la longitud de la manivela.
• Carrera: 2 · Radio.
• Puntos muertos: PMI = biela - manivela; PMS = biela + manivela (o radio).
• Velocidad pistón: n (vueltas) · 2 carreras / t.
• Transmisión: i = N2/N1 = Z1/Z2.
• Paso: π · m.
• Módulo: M = dp/Z.

3.2. Electrotecnia

• Ley de Ohm: V = I · R.
• Potencia: P = V · I; P = I² · R; P = V²/R.
• Resistencia total:
  • Serie: It = I1 = I2; Vt = V1 + V2; Rt = R1 + R2.
  • Paralelo: It = I1 + I2; Vt = V1 = V2; 1/Rt = 1/R1 + 1/R2.
• Energía y Coste: E = P · t; Coste = P · t · precio_unitario.