Fundamentos de Mecanismos y Sistemas de Transmisión en Tecnología Industrial

1. El Mecanismo

Es un conjunto de elementos, normalmente rígidos, conectados entre sí por medio de articulaciones móviles, cuya misión es transformar una velocidad en otra, una fuerza en otra o una trayectoria en otra, etc.

Al mecanismo de entrada se le denomina mecanismo impulsor o conductor. El de salida se le llama seguidor o conducido.

Máquina o Sistema Mecánico

Es una combinación de mecanismos que transforman velocidades, fuerzas o energías mediante una serie de transformaciones intermedias.

1.2. Tipos y Clasificación

Según el tipo de movimiento en la entrada o en la salida, los mecanismos se pueden clasificar en:

• Mecanismos que transforman el movimiento rectilíneo en otros (Ej.: poleas).
• Mecanismos que transforman movimiento de rotación en otros de rotación (Ej.: engranajes, transmisión por correas).
• Mecanismos que transforman movimiento de rotación en rectilíneo.
• Mecanismos que transforman movimiento rectilíneo en uno de rotación.

2. Mecanismos que Transforman Movimiento Rectilíneo en Rectilíneo

2.1. La Palanca

Consiste en una barra con un punto de apoyo. Se ejerce la fuerza que llamamos potencia y la resistencia es la fuerza que queremos vencer.

Tipos de Palancas

Existen 3 tipos de palancas:

• Palanca de 1º género: El punto de apoyo está situado entre la resistencia y la potencia.
• Palanca de 2º género: La resistencia está situada entre el punto de apoyo y la fuerza (potencia).
• Palanca de 3º género: La potencia se aplica entre el punto de apoyo y la resistencia.

Polipastos o Combinación de Poleas

Las poleas se pueden combinar para dar lugar a mecanismos más complejos, denominados aparejos o polipastos. En ellos, las poleas suelen formar dos grupos: una fija y otra móvil que giran dentro de unas cajas o cuadernales.

• Polipasto Potencial: Se refiere a la configuración donde la fuerza se reduce exponencialmente.
• Polipasto Exponencial: En este tipo de aparejo, cada polea móvil pasa por una cuerda diferente.

3. Mecanismos que Transforman Movimiento de Rotación en Otro de Rotación

3.1. Ruedas de Fricción

Es un mecanismo compuesto por dos discos que se encuentran en contacto en su periferia. La rueda impulsora o motriz comunica por rozamiento la rotación a la rueda conducida.

3.2. Transmisión por Poleas y Correas

Este tipo de transmisión se basa en la utilización de poleas con canal. Se utiliza cuando la distancia entre los ejes es grande.

3.2.1. Transmisión por Polea Compuesta

Se llama transmisión compuesta a la que se realiza entre dos ejes de transmisión intermedios.

3.3. Transmisión por Cadena

Este tipo de transmisión es parecida al de correas, con la diferencia de que las dos ruedas llevan una serie de dientes y la cadena una serie de huecos donde encajan. La relación de transmisión es diferente que en la transmisión por correa, ya que en las ruedas no se mide su radio, sino el número de dientes.

4. Engranajes Cilíndricos

Se utilizan para transmitir movimiento de rotación de un eje a otro cuando la distancia entre ellos es pequeña. Este sistema consiste en dos ruedas dentadas con una serie de dientes y huecos.

El movimiento se realiza por el empuje de los dientes que encajan en los huecos de la otra rueda. La rueda con menos dientes se llama piñón y la grande, conducida.

Definiciones Clave en Engranajes

Circunferencia Primitiva:

Es el conjunto de puntos en el que se produciría el contacto si para esa transmisión se usaran ruedas de fricción. Suele pasar por la mitad de la altura de los dientes.

Paso Circular:

Es la distancia entre dos puntos iguales de un diente y el punto igual del siguiente.

Módulo:

Es la relación entre la medida del diámetro primitivo en mm y el número de dientes.

Para que dos engranajes puedan funcionar, deben tener igual paso circular e igual módulo.

5. Cadena Cinemática o Tren de Engranajes

Conjunto de dos o más pares de engranajes que engranan entre sí y que pueden tener por finalidad variar el número de revoluciones del último eje.

6. Mecanismo Tornillo y Tuerca

Este sirve para convertir un movimiento de rotación en uno lineal. Funciona como transformador de fuerzas o como elemento fijador. La distancia lineal que recorre el tornillo cuando lo giramos una vuelta se le llama avance. Para establecer la relación que existe entre la fuerza que queremos vencer y la motriz, basta con igualar los dos trabajos desarrollados por ambas fuerzas.