Principios de Mecánica: Palancas, Poleas y Sistemas de Engranajes

Introducción a las Máquinas Simples

El kilogramo se multiplica por 10 y se obtienen los Newtons. La palanca es una máquina simple con la cual se puede multiplicar la fuerza.

Tipos de Palancas

• 1º grado: El punto de apoyo está entre la fuerza y la resistencia. Ejemplo: balancín.
• 2º grado: La resistencia está entre el punto de apoyo y la fuerza. Ejemplo: carretilla.
• 3º grado: La fuerza está entre el punto de apoyo y la resistencia. Ejemplo: pinzas.

Fórmula de la palanca: F x Bf = R x Br

Donde Bf es la distancia desde la fuerza al punto de apoyo y Br es la distancia desde la resistencia al punto de apoyo.

Poleas y Polipastos

Polea: Es una rueda con una hendidura por donde pasa una cuerda; sirve para elevar cargas con más comodidad porque cambia la dirección de la fuerza.

Polipasto: Es un conjunto de poleas combinadas de tal forma que se puede elevar un gran peso con poca fuerza.

Fórmulas de Poleas

• 1 polea móvil: F = R / 2
• Más de 2 poleas móviles: F = R / (2 · n), donde n es el número de poleas móviles.

Otras Máquinas Simples

Torno: Es un cilindro que consta de una manivela que lo hace girar para levantar pesos con menos esfuerzo.

Fórmula del torno: F x Bf = R x Br (donde Br es el radio del torno y Bf es la longitud de la barra de la manivela).

Plano inclinado: Es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzo.

Cuña: Es un plano inclinado doble.

Tornillo: Es un plano inclinado pero enrollado.

Mecanismos de Transmisión

• Por engranajes: Z1 x V1 = Z2 x V2 (donde Z es el número de dientes y V es la velocidad).
• Transmisión por correa: D1 x V1 = D2 x V2 (donde D es el diámetro y V es la velocidad).
• Transmisión por cadena: Z1 x V1 = Z2 x V2 (donde Z es el número de dientes y V es la velocidad).

Relación de transmisión: R = V conducida / V motriz.

Mecanismos de Transformación del Movimiento

Piñón-cremallera: Está formado por un engranaje llamado piñón y una barra dentada. Los dientes engranan en la barra de modo que el giro del piñón mueve la barra de forma lineal.

Husillo-tuerca: Está compuesto por un eje roscado (husillo) y una tuerca con la misma rosca que el eje. Si este gira, la tuerca se desplaza linealmente.

Biela-manivela: Es un mecanismo compuesto por dos barras articuladas de forma que una gira y la otra se desplaza por una guía. La que gira es la manivela y la otra es la biela.

Excéntrica: Convierte el movimiento circular en alternativo.

Cigüeñal: Transforma el giro en varios movimientos alternativos.

Leva y seguidor: Transforma un movimiento de giro en un movimiento lineal alternativo.