Mecanismos, Sistemas Mecánicos y Transmisión de Movimiento: Conceptos Clave

Mecanismos y Sistemas Mecánicos

Un mecanismo es un conjunto de elementos conectados entre sí mediante articulaciones móviles. Pueden ser simples (dos elementos) o complejos (más de dos). Un sistema mecánico es una combinación de mecanismos que transforma velocidades, trayectorias, fuerzas o energías mediante una serie de transformaciones intermedias.

Tipos de Movimiento

• Movimiento rectilíneo: En un único sentido y dirección.
• Movimiento alternativo: En los dos sentidos en la misma dirección.
• Movimiento circular: En un solo sentido, en una circunferencia.
• Movimiento pendular: En un arco de circunferencia y en los dos sentidos.

Sistemas de Transmisión y Transformación del Movimiento

En los sistemas de transmisión, el sistema motriz y el receptor tienen el mismo tipo de movimiento (lineal o circular). En los sistemas de transformación, el sistema motriz y el receptor tienen distinto tipo de movimiento (circular a rectilíneo y viceversa).

Embragues

Los embragues de fricción basan su funcionamiento en la adherencia de dos piezas, produciendo una unión entre ellas. Los embragues hidráulicos utilizan aceite como elemento de unión.

Ejes y Árboles

La diferencia esencial entre ejes y árboles es que los primeros sustentan los órganos giratorios de las máquinas sin transmitir potencia, mientras que los árboles transmiten potencia y están sometidos a esfuerzos de torsión.

Mecanismos Reversibles

Un mecanismo es reversible cuando se puede volver al punto de partida regresando por el mismo camino que se siguió para salir del primer estado (ejemplos: piñón-cremallera, biela-manivela, excéntrica y leva).

Diferencias entre Leva y Excéntrica

1. Leva: Gira y el seguidor sube y baja en línea recta, dependiendo de su geometría. Se usa en válvulas de admisión y escape de motores de combustión interna.
2. Biela-Manivela: La parte superior de la biela sube y baja en línea recta, mientras que las demás partes tienen velocidad angular. La manivela gira con una velocidad angular.
3. Excéntrica: Gira sobre un eje que no está en su centro geométrico, similar a una leva.

Rodamientos o Cojinetes de Rodadura

Un rodamiento o cojinete de rodadura reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a este mediante rodadura. Los elementos de rodadura pueden ser bolas, rodillos cilíndricos, rodillos cónicos o rodillos cilíndrico-esféricos, dependiendo de la función y las cargas aplicadas.

De una rueda grande a una pequeña se gana velocidad y se pierde fuerza, y de una rueda pequeña a una grande se gana fuerza y se pierde velocidad.

Leyes y Relaciones

Ley de la palanca: Fxbf=RxBr

Polea Móvil: F=R/2

Relación de transmisión: i=n2/n1 (n2: velocidad de la rueda conducida, n1: velocidad de la rueda motriz).

Ruedas de Fricción

Ruedas de fricción exteriores: i=n2/n1=d1/d2

Ruedas de fricción interiores: i=n2/n1=d1/d2