Mecanismos de Transformación de Movimiento: Guía Completa

Mecanismos de Transformación de Movimiento

1. Piñón-Cremallera

El mecanismo piñón-cremallera transforma el movimiento giratorio de un eje, en el que va montado un piñón, en movimiento rectilíneo, al engranar los dientes del piñón con los dientes de una barra prismática (cremallera) que se desplaza longitudinalmente. Para que el engrane sea posible y el piñón pueda deslizarse sobre la cremallera es preciso que tanto piñón como cremallera posean el mismo módulo.

Este tipo de mecanismo es reversible. Es decir, puede funcionar aplicando un movimiento de giro al piñón que es transmitido a la cremallera desplazándola de forma lineal, o viceversa, si se administran movimientos lineales alternativos a la cremallera, estos se convierten en movimientos rotativos en el piñón.

Se utiliza en taladros de columna, sacacorchos, en la apertura y cierre de puertas sobre guías, y en las direcciones de los automóviles.

2. Tornillo-Tuerca

El sistema tornillo-tuerca es un mecanismo constituido por un tornillo (también llamado husillo) y una tuerca. Su funcionamiento se basa en que si se mantiene fija la tuerca, el movimiento giratorio del tornillo produce el desplazamiento longitudinal del tornillo y viceversa.

Mediante este sistema se consigue convertir el movimiento circular del tornillo en movimiento rectilíneo de la tuerca.

El movimiento circular no tiene por qué ser suministrado por un motor, sino que se puede producir manualmente mediante una manivela como sucede en el tornillo de banco, o en la tajadera del cauce de un riego o en un gato a manivela.

El husillo, al igual que cualquier otro tornillo, se caracteriza por el número de entradas (e) y por el paso de la rosca (p).

3. Biela-Manivela-Émbolo

Funcionamiento

Este mecanismo permite transformar un movimiento circular en uno lineal. Si se gira la manivela, el émbolo se desplaza hacia delante y hacia atrás.

Desde el punto de vista industrial se aprovecha para fabricar distintas máquinas.

El elemento conductor es la rueda que está acoplada al eje de un motor, y el conducido es el émbolo. Fijo al émbolo, o en su lugar, se coloca el elemento funcional de la máquina. Ejemplos: sierra de vaivén y funcionamiento de un compresor de aire.

4. Trinquete

El trinquete es un mecanismo que permite la rotación de un eje en un sentido, pero lo imposibilita en sentido contrario. Se utiliza cuando se requiere asegurar un sentido único de giro, como sucede en gatos o aparatos de elevación, impidiendo que la carga se convierta en elemento motriz cuando la fuerza de elevación cesa.

Pueden ser:

• Reversibles (permiten variar el sentido del bloqueo)
• No reversibles (siempre bloquean en el mismo sentido de giro)

También pueden ser exteriores, interiores y frontales.

5. Rueda Libre

La rueda libre es un mecanismo que se coloca en el árbol de transmisión para permitir que el eje motor arrastre al eje resistente, pero no al contrario, es decir, si el árbol resistente gira a más revoluciones que el árbol motriz, la conexión se desacopla.

Es el mecanismo que se monta en las bicicletas, para cuando se realiza un descenso con mucha pendiente, el giro de las ruedas es más rápido que el que se da a los pedales y entonces se desacopla la transmisión, o bien para que cuando se deja de pedalear (eje motor) la bicicleta siga rodando (eje conducido). En las bicicletas de piñón fijo no ocurre así, si se deja de dar pedales, se frena absolutamente el movimiento.

Consiste en una rueda y una corona circular acoplada a ella. La rueda tiene practicadas unas cavidades en las que se introduce una bola con un resorte que mantiene el acoplamiento cuando la rueda conducida es arrastrada por la motriz, pero cuando la rueda conducida gira a mayor velocidad el resorte no puede continuar manteniendo el empuje y se produce el desacoplamiento entre los dos elementos.

Actualmente está prácticamente en desuso en los automóviles.

6. Leva - Excéntrica

Es un elemento que transforma el movimiento circular en un movimiento alternativo rectilíneo o circular.

Excéntrica

Una excéntrica es un disco cuyo eje de giro no coincide con su centro geométrico. La distancia entre el centro del disco y el eje recibe el nombre de excentricidad.

Las excéntricas producen un movimiento continuo y suave, denominado movimiento armónico simple.

Leva

La leva es una pieza metálica o de plástico con una forma determinada, sujeta a un eje que al moverse produce el desplazamiento de una varilla.

Existen dos tipos de levas:

• Levas lineales (muy pocas aplicaciones).
• Levas rotativas (el desplazamiento máximo que sufre la varilla se conoce como alzada de leva). El retorno de la varilla se puede hacer por la gravedad o mediante un muelle. Dependiendo de la forma y del funcionamiento, las levas rotativas se clasifican en los siguientes tipos:

Según la forma del seguidor:

• Periféricas, provocan un movimiento lineal alternativo dependiendo de la forma de la leva.
• Oscilantes, la varilla describe un movimiento circular alternativo.

Según la forma de la leva:

• De disco, son las más empleadas y se usan para la apertura y cierre de válvulas.
• Cilíndricas, a medida que giran provocan en la varilla un desplazamiento axial determinado.
• De caja, su fabricación es complicada por lo que resultan caras. Se usan en aplicaciones específicas.