Mecanismos y Elementos de Máquinas

Mecanismos

Los mecanismos son conjuntos de elementos conectados entre sí que transforman una velocidad, fuerza, trayectoria o tipo de energía en otro diferente. Se clasifican en:

• Simples: Dos elementos de enlace.
• Complejos: Más de dos elementos de enlace.

Movimientos de los Mecanismos

• Rectilíneo: En un único sentido.
• Alternativo: Movimiento de vaivén.
• Circular o de rotación.

Elementos Básicos de los Mecanismos

• Sistema motriz: Recibe la energía de entrada.
• Sistema transmisor: Modifica la energía o el movimiento proporcionado por el sistema motriz.
• Sistema receptor: Realiza el trabajo con la salida del sistema transmisor.

Clasificación de los Mecanismos

a) Sistemas de Transmisión del Movimiento

• Lineal: Movimientos rectilíneos en movimientos rectilíneos (poleas, palancas).
• Circular: Movimientos de rotación en otra rotación (transmisión por correas, cadenas, engranajes).

b) Sistemas de Transformación del Movimiento

• Circular en rectilíneo
• Circular en alternativo

Elementos de Máquinas

Palanca

Barra rígida articulada en un punto de apoyo (fulcro). La fuerza que se debe vencer se llama Resistencia (R), mientras que la fuerza motriz aplicada recibe el nombre de Potencia (F). La Ley de la Palanca establece que: F·bF=R·bR.

Polea

Disco que gira alrededor de su eje con una acanaladura en el borde para pasar una cuerda, cable o correa. Modifica la dirección de la fuerza aplicada.

Mecanismos de Transmisión Circular

Transforman movimientos de rotación en otros movimientos de rotación. Permiten aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje.

Elementos Transmisores Directos

• Árboles y ejes
• Ruedas de fricción
• Engranajes
• Tornillo sinfín

Elementos Transmisores Indirectos

• Poleas con correa
• Cadenas

Caja de Velocidades

Cuando las ruedas dentadas se desplazan a lo largo de los ejes, varía la velocidad final en el árbol de salida manteniendo constante la velocidad del árbol motor.

Tornillo Sinfín

Pieza cilíndrica con filetes arrollados de forma helicoidal. Transmite el movimiento de rotación entre dos ejes perpendiculares, reduciendo el movimiento y aumentando el momento resultante.

Cigüeñal

Árbol acodado con muñones y muñequillas donde se colocan las bielas. Transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa.

Leva y Excéntrica

Leva: Disco de forma irregular que apoya un elemento móvil (varilla). Transforma el movimiento circular en movimiento alternativo.

Excéntrica: Pieza de forma geométrica diversa con el eje de giro desplazado del eje geométrico. Transforma el movimiento circular en movimiento alternativo.

Embragues

Transmiten el movimiento entre dos ejes alineados a voluntad del operario.

• Dientes: Engranajes que encajan para acoplar y desembragar.
• Fricción: Discos con superficies lisas y alto poder de fricción que se acoplan por rozamiento.
• Hidráulico: Utilizan un fluido para transmitir el movimiento entre árboles conductores.

Frenos

Reducen o paran el movimiento de elementos de una máquina. Convierten la energía mecánica en calorífica mediante la fricción.

• Disco: Disco colocado en el eje de giro con pastillas fijas que aplican sobre sus caras para reducir el movimiento.
• Tambor: Tambor cilíndrico giratorio con zapatas que actúan sobre él para producir el frenado.

Muelles o Resortes

Elementos elásticos que se deforman por la acción de una fuerza y recuperan su forma inicial cuando cesa la fuerza. Acumulan energía potencial elástica y la liberan cuando cesa la deformación.

Ballestas

Elementos elásticos formados por láminas de acero de distinta longitud unidas por abrazaderas. Absorben las vibraciones producidas por terrenos irregulares en vehículos pesados.