Fundamentos de Mecanismos y Elementos Esenciales de Máquinas

Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento rectilíneo (M.R.)

Piñón-cremallera

Transforma el movimiento circular en rectilíneo por medio de dos elementos dentados: un piñón que gira sobre su propio eje y una barra dentada denominada cremallera.

Aplicaciones del Piñón-cremallera

• Taladradora de columna.
• Caja de dirección de coche.

Tornillo y tuerca

Sirve como elemento de unión entre varias piezas. Se compone de una varilla roscada y una pieza con un agujero roscado. Al girar la varilla, permaneciendo fija la tuerca, esta última se desplaza en sentido longitudinal del eje.

Mecanismos que transforman el movimiento de rotación en movimiento alternativo

Biela-manivela

Consta de dos piezas:

• La manivela realiza un movimiento circular.
• La biela sigue el mismo movimiento circular que la manivela, mientras que el otro extremo, denominado pie de biela, describe un movimiento alternativo.

Cigüeñal y biela

Es un elemento que, junto a la biela, transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa.

Émbolo

Elemento móvil de forma cilíndrica que se desplaza en el interior de un cilindro. El conjunto émbolo-biela-cigüeñal es básico en los motores de combustión interna.

Leva y excéntrica

La leva es un disco de forma irregular sobre el que se apoya una varilla. La excéntrica consiste en una pieza de forma ovalada o irregular cuyo centro de giro no coincide con su eje geométrico. La distancia entre ambos ejes se denomina excentricidad.

Otros Elementos de Máquina Esenciales

Embrague

Se encarga de transmitir el movimiento entre dos ejes alineados. Uno de ellos recibe el movimiento del motor y el otro, acoplado al eje de salida, transmite el movimiento a los demás elementos.

Cuando el embrague produce la transmisión entre ambos ejes, se dice que está en la posición de embragado. Por el contrario, se dice que está en la posición de desembragado.

Tipos de Embragues

Embrague de dientes

Los árboles que se van a acoplar llevan en sus extremos dos piezas dentadas que encajan una en la otra. Para poder embragar y desembragar, es necesario que ambos árboles estén parados.

Embragues de fricción

Consta de dos discos cuyas superficies son lisas. La fricción puede ser metal con metal o de metal con ferodo. Tienen la particularidad de que el embragado y el desembragado pueden realizarse con los árboles de transmisión en movimiento.

Embrague hidráulico

Utilizan un fluido para transmitir el movimiento entre árboles conductores.

Frenos

Reducen o paran el movimiento de uno o varios elementos de una máquina cuando es necesario. La energía mecánica se convierte en calorífica mediante la fricción entre dos piezas.

Tipos de Frenos

Frenos de disco

Se componen básicamente de un disco, colocado en el eje de giro, y dos piezas o pastillas fijas que se aplican sobre ambas caras del disco para reducir su movimiento.

Frenos de tambor

Constan de una pieza metálica cilíndrica que gira, denominada tambor, unida al árbol, y un conjunto de dos zapatas que actúan sobre el tambor para que roce con él y producir su frenado.

Elementos de Fricción

Son elementos de máquinas que se sitúan entre una parte móvil y su soporte con el fin de soportar el rozamiento y el desgaste, y evitar que este se produzca en otros elementos.

Tipos de Elementos de Fricción

Cojinetes

Pieza o conjunto de piezas donde se apoya y gira el eje de una máquina. Son piezas fácilmente desmontables, permanecen fijas al soporte y, durante el giro del eje, rozan con este.

Rodamientos

Son elementos de fricción formados por dos cilindros concéntricos, uno fijo al soporte y otro fijo al eje o árbol, entre los que se intercala una corona de rodillos, que pueden girar entre ambos.

Elementos Elásticos

Se encargan de almacenar o acumular una cierta cantidad de energía mecánica para devolverla en el momento necesario.

Tipos de Elementos Elásticos

Muelles o resortes

Se deforman por la acción de una fuerza y recuperan su forma inicial cuando cesa la fuerza deformadora. Son sometidos a esfuerzos exteriores que los deforman y, así, acumulan energía potencial elástica.

Existen varios tipos, entre los que se encuentran los de compresión, extensión, torsión y planos.

Ballestas

Formadas por láminas de acero de distinta longitud, unidas entre sí por medio de abrazaderas. Están sometidas a esfuerzos de flexión y se usan principalmente como elemento de suspensión en vehículos.