Principios Fundamentales de Máquinas y Mecanismos: Transmisión y Transformación del Movimiento

Introducción a las Máquinas y sus Componentes

Máquina: Conjunto de piezas o elementos que actúan juntos, permitiéndonos aprovechar la energía para realizar un trabajo y obtener un beneficio.

Elementos Clave de una Máquina

• Elemento Motor: Encargado de aportar la energía inicial a la máquina.
• Elemento Receptor o Conducido: Recibe la fuerza generada por la máquina.
• Elemento Transmisor o Transformador del Movimiento: Se encarga de transmitir o transformar el movimiento desde el elemento motor hasta el elemento receptor.

Mecanismo: Dispositivos encargados de la transmisión o transformación del movimiento.

Tipos de Movimiento en Mecanismos

• Movimiento Lineal: El cuerpo se desplaza en una trayectoria recta.
• Movimiento Circular: El cuerpo se desplaza describiendo círculos.
• Movimiento Alternativo: El cuerpo se desplaza hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una recta.
• Movimiento Oscilante: El cuerpo se desplaza hacia adelante y hacia atrás siguiendo una trayectoria curva.

Clasificación de Mecanismos

Mecanismos de Transmisión del Movimiento

• Lineal:
  • Palancas
  • Poleas
• Circular:
  • Ruedas de Fricción
  • Poleas y Correa
  • Engranajes
  • Piñones y Cadena
  • Tornillo sin Fin y Corona

Mecanismos de Transformación del Movimiento

• Tornillo-Tuerca
• Piñón-Cremallera
• Biela-Manivela
• Leva
• Excéntrica

Mecanismos Específicos: Descripción y Características

Palanca

Son barras rígidas que pueden girar sobre un punto de apoyo denominado fulcro. Permiten levantar pesos aplicando una fuerza en un punto de la barra. La fuerza aplicada se denomina potencia, y el peso a levantar, resistencia.

Poleas

Se utilizan para elevar cargas pesadas. Son ruedas que tienen una acanaladura en su borde.

Tipos de Poleas

• Poleas Fijas: Inmóviles. No ahorran el esfuerzo necesario, pero facilitan la dirección de la fuerza.
• Poleas Móviles: Reducen el esfuerzo necesario para elevar una carga a la mitad. Un conjunto de poleas fijas y móviles forma un polipasto.

Ruedas de Fricción

Son dos ruedas situadas una junto a la otra. La transmisión del movimiento entre las ruedas conductora y conducida se produce por la fricción entre ambas. Las ruedas pequeñas giran más rápido, lo que permite aumentar o reducir la velocidad.

Características de las Ruedas de Fricción

• La rueda conducida gira siempre en sentido contrario a la rueda conductora.
• No permiten transmitir grandes potencias, ya que pueden patinar.
• Se desgastan tras un uso prolongado porque la transmisión se realiza por fricción.
• Si se desea que ambas ruedas giren en el mismo sentido, se intercala una tercera rueda llamada rueda loca.

Poleas y Correas

Sistema formado por dos poleas unidas por una correa que pasa por las acanaladuras de ambas.

Características de las Poleas y Correas

• Posibilita la transmisión del movimiento circular entre ejes alejados.
• Su funcionamiento es silencioso.
• Sus costes de producción son bajos.

Engranajes

Mecanismo formado por dos ruedas dentadas; la mayor se llama corona y la menor, piñón. Para conseguir que el giro de la rueda de entrada sea el mismo que el de la rueda de salida, se coloca entre ambas un piñón loco.

Características de los Engranajes

• Posibilita la transmisión de grandes potencias; nunca patina.
• Transmisión del movimiento muy precisa.
• La fricción entre los dientes es muy elevada, por lo que se necesita lubricación.
• Son ruidosos y costosos.

Piñones y Cadena

Formado por dos ruedas dentadas (piñones) situadas a cierta distancia y unidas entre sí por medio de una cadena que engrana con los dientes de ambas.

Características de los Piñones y Cadena

• No hay deslizamientos y pueden transmitir grandes potencias.
• Transmisión precisa y fiable.
• Requiere lubricación para evitar el agarrotamiento.
• Es un mecanismo ruidoso.