Mecanismos y Elementos de Máquinas: Tipos y Características

Definición de Máquina

Una máquina es una combinación de mecanismos agrupados adecuadamente que aprovechan una energía, la transforman y producen un efecto final.

La Palanca

Una palanca es una barra rígida que se articula en un punto de apoyo, lo que hace posible que la barra gire.

Tipos de Palanca

• Primer grado: El punto de apoyo se encuentra entre la fuerza y la resistencia (ejemplo: columpio).
• Segundo grado: La resistencia está entre el punto de apoyo y la fuerza (ejemplo: carretilla).
• Tercer grado: La fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia (ejemplo: escoba).

Árbol de Transmisión y Eje

• Árbol de transmisión: Elemento de revolución que permite transmitir potencia o energía. Está sometido a torsión.
• Eje: Elemento de máquinas que soporta piezas que giran, pero no transmite potencia. Solo soporta el peso de las poleas.

Juntas

• Juntas elásticas: Acoplamiento elástico, de caucho, goma o neopreno, que absorbe irregularidades de giro.
• Juntas Cardan: Se utilizan para transmitir movimiento entre dos árboles no alineados. Para permitir el giro, se colocan rodamientos. Problema: la velocidad de giro de salida sufre variaciones.

Ruedas de Fricción

Las ruedas de fricción transmiten movimiento entre dos ruedas gracias a la fuerza de rozamiento. Tienen mucho rozamiento para evitar que deslicen y la distancia entre los ejes es pequeña.

Transmisión Mediante Poleas y Correas

En la transmisión mediante poleas y correas, se transmite el movimiento circular a través de una correa. Una polea se mueve y la otra es movida, y pueden estar separadas a gran distancia. Las correas deben estar tensas.

Tipos de Poleas y Correas

• Trapezoidal: La más utilizada para usos industriales.
• Plana/rectangular: Para transmitir pequeñas potencias (ejemplo: casetes). La forma curvada de la polea evita su salida durante el giro.
• Redonda: Se usa en máquinas que giran a muy pocas revoluciones, o cuando es necesario transmitir movimiento entre ejes no paralelos (ejemplo: máquinas de coser).

Transmisión de Engranajes

Los engranajes son ruedas con dientes que transmiten esfuerzos mayores que las ruedas de fricción y las poleas con correa. La distancia entre los ejes es pequeña. Se componen de un piñón (motriz) y una rueda (conducida).

Tipos de Engranajes

• Transmisión entre árboles o ejes paralelos:
  • Engranajes de dientes rectos interiores/exteriores: Son ruidosos y producen vibraciones.
  • Engranajes de dientes helicoidales: Ventajas: el esfuerzo se reparte, hay menos posibilidad de rotura, menos ruidos y vibraciones, y permiten transmitir grandes potencias y un gran número de rpm. Inconvenientes: son más caros, difíciles de fabricar y generan fuerzas axiales.
  • Engranajes de dientes en V.
• Transmisión entre árboles o ejes perpendiculares que se cortan:
  • Engranajes cónicos de dientes helicoidales.
• Transmisión entre árboles o ejes perpendiculares que se cruzan:
  • Tornillo sin fin: El movimiento se transmite del tornillo a la correa. Se usa en tornos.
  • Hipoide: Engranajes cónicos helicoidales. Uno de ellos se ha desplazado para que no se corten sus ejes geométricos.
  • Engranaje helicoidal.

Transmisión por Cadena y Correas Dentadas

• Transmisión por cadena: Ventajas: útil en lugares polvorientos en los que se exige durabilidad. Inconvenientes: es ruidosa y ha de estar lubricada.
• Correas dentadas: Ventajas: muy silenciosas y no necesitan lubricación. Inconvenientes: se deterioran, por lo que necesitan cambios periódicos.