Descargar archivo adjunto

Área de Educación Tecnológica
Área de Educación Tecnológica
Ciencia y Tecnología II
2° año
Unidad: 2
Mecanismos de transmisión y transformación de
movimientos.
2014
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 1/21
Área de Educación Tecnológica
Las máquinas y los mecanismos
Un video, para comenzar
En esta etapa del año aprenderemos sobre los mecanismos y las máquinas. ¿Qué
tipos de máquinas existen? ¿Cómo funcionan?. Tendremos la posibilidad de armar
pequeñas máquinas que nos permitirán resolver problemas y desafíos tecnológicos.
Antes de comenzar te proponemos observar atentamente un video y para ayudarte a
orientar la mirada, te presentamos un cuestionario que deberán responder como
comentario en el campus.
Las máquinas y los mecanismos.
1. Nombrá 5 máquinas que se mencionan o muestran en el video. ¿Qué tienen en común?
Los motores.
1. ¿Qué otros tipos de motores conocés, además de los eléctricos?
2. ¿Por qué pensás que en el video también llaman motor a la “cuerda” de los juguetes a
cuerda? ¿De dónde proviene la energía que los hace funcionar?
Las transmisiones de movimiento.
1. Nombrá 5 mecanismos de transmisión de movimiento que se mencionan o muestran en
el video.
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 2/21
Área de Educación Tecnológica
¿Con mecanismos o sin mecanismos?
1. De acuerdo a lo que se muestra en el video, explicá las diferencias entre realizar una
tarea con una herramienta simple y realizarla con una herramienta con mecanismos.
Diseñando máquinas
1. ¿Qué función debía cumplir la máquina que tenían que diseñar en el video?
2. ¿Cuáles son las partes principales de la máquina diseñada?
3. ¿Qué mecanismos de transmisión de movimientos se utilizan en este caso?
4. En la descripción de la máquina aparece un error ya que lo que dice el locutor no
coincide con lo que muestra el diagrama. ¿Te animás a encontrar la diferencia?
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 3/21
Área de Educación Tecnológica
Las poleas con correa
Una máquina con poleas.

1. Armen la cinta transportadora de la imagen con el kit de lego.
2. Hacé girar la manivela en el sentido de las agujas del reloj e indicá, con flechas
sobre la imagen, el sentido de giro de cada una de las partes que se mueven.
3. Escribí el número de la pieza correspondiente a cada nombre de las partes móviles:
Polea de entrada
5
1
Polea de salida
2
Ejes
4
Manivela
Correa
6
Cinta transportadora
3
Observación y análisis de diferentes mecanismos

Realicen la siguiente experiencia y completen el texto.
Observen el mecanismo armado con atención y saquen una foto ( guardarla en el
disco Z ) y completar la tabla comparativa final ( consigna en página 12)
Relación entre los tamaños de las poleas y la velocidad del movimiento.

Cuando la polea de entrada (Ø 22 mm) da 10 vueltas, la
de salida (Ø 6 mm) da ........ vueltas.

La velocidad de la polea de salida (chica) es más
a) Rápida
b) Lenta

La polea de salida girará aproximadamente a) 2
c) 6
veces más rápido que la de entrada.

El sentido de rotación de la polea de salida es: a) Igual al
de la entrada
b) Contrario al de la entrada
b) 4
Si la polea de entrada fuera 6 veces más grande, la polea de
salida girará ………. veces más………………….
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 4/21
Área de Educación Tecnológica
Relación entre los tamaños de las poleas y la velocidad del movimiento.
Analicen las siguientes figuras y respondan

¿Qué polea gira más rápido? A) Entrada
B) Salida
Ø 24 mm
C) Igual

Si la polea de entrada da 30 vueltas, la polea de
salida dará……………vueltas.

En este caso, las poleas sirven para
a) Aumentar la velocidad
b) Reducir la velocidad
c) No alteran la velocidad
Ø 8 mm

¿Cuántas veces reduce la velocidad?: ……….

El sentido de rotación de la polea de salida es:
a) Igual

b) Contrario
al de la entrada.
¿Qué polea gira más rápido?
A) Entrada
B) Salida
C) Igual

Si la polea de entrada da 30 vueltas, la polea de
salida dará………vueltas.

En este caso, las poleas sirven para
Ø 24 mm
a) Aumentar la velocidad
b) Reducir la velocidad
c) No alteran la velocidad
d) Sólo alejan el movimiento

¿Cuántas veces reduce la velocidad?: ……….

El sentido de rotación de la polea de salida es:

a) Igual

¿Qué polea gira más rápido?
A) Entrada

Ciencia y Tecnología 2° BTO
B) Salida
al de la entrada.
C) Igual
El sentido de rotación de la polea de salida es
a) Igual

b) Contrario
b) Contrario
al de la entrada.
En este caso, las poleas sirven para ……………
Mecanismos
Página 5/21
Área de Educación Tecnológica
Movimientos perpendiculares
Analicen la siguiente imagen y completen el texto.

El eje de rotación de la polea de salida es:
a) paralelo al de la polea de entrada
b) perpendicular (90°) al de la polea de entrada
Poleas combinadas

Analicen la siguiente imagen y completen el texto.

Cuando la polea de entrada (Ø 6mm) da 16
vueltas, las poleas intermediarias (Ø 22mm y Ø 6
mm) dan aproximadamente ……vueltas y la de
salida (Ø 22mm) da aproximadamente …….
vueltas.
El mecanismo permite reducir la velocidad ….. veces.
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 6/21
Área de Educación Tecnológica
Los engranajes
Relación entre el tamaño de los engranajes y la velocidad del movimiento

Realicen (ARMEN) la siguiente experiencia y completen el texto que la acompaña.

Cuando la rueda, llamada engranaje recto, de
entrada (16 dientes) da 10 vueltas, el de salida (8
dientes) da ...... vueltas.

La velocidad del engranaje de salida es:
a) 2
b) 3
c) 4
a) mayor

o d) 8
b) menor
veces
que el engranaje de entrada.
El sentido de rotación de la de salida es
a) igual
b) contario
al de entrada.
Si el engranaje de entrada tuviera el triple de tamaño
que el de salida, esta girará …………veces más a)
rápido
b) lento
Relación entre el tamaño de los engranajes y la velocidad del movimiento
Analicen las siguientes imágenes y completen los textos adjuntos a cada imágen.

Cuando el engranaje recto de entrada (8 dientes)
da 10 vueltas, la de salida (16 dientes) da ......
vueltas.

La velocidad del engranaje de salida (engranaje
recto grande) es a) 2
b) 3
c) 4 o d) 8
veces a) mayor
b) menor
que el engranaje
de entrada.

El sentido de rotación de la de salida es
a) igual
b) contario
al de entrada.
Si el engranaje de entrada tuviera la cuarta parte del
tamaño que el de salida, el de salida girará ……….
veces más despacio que el de entrada.
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 7/21
Área de Educación Tecnológica

Cuando el engranaje de entrada (8 dientes) da 10
vueltas, el de salida (8 dientes) da ...... vueltas.

La velocidad del engranaje de salida es:
b) mayor
b) menor
c) igual
que el
engranaje de entrada.
 El sentido de rotación de la de salida es
a) Igual

b) contrario
al de entrada
La función de los engranajes iguales es:
f) Aumentar la velocidad
g) Reducir la velocidad
h) Mantener el sentido de giro
i) Cambiar el sentido de giro
j) Cambiar el eje de rotación a 90°
.

Cuando el engranaje de entrada (40 dientes) da 10
vueltas, el intermediario (8 dientes) da........ vueltas
y el de salida (40 dientes) da…………vueltas.

Si lel engranaje de entrada gira en el sentido de las
agujas del reloj, el intermediario gira…………………
y el de salida……………………………………….

La función del engranaje intermediario es
a) Aumentar la velocidad
b) Reducir la velocidad
c) Mantener el sentido de giro
d) Cambiar el sentido de giro
e) Cambiar el eje de rotación a 90°
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 8/21
Área de Educación Tecnológica
Engranajes combinados

Armen y analicen el siguiente mecanismo combinado y contesten




Marquen sobre el dibujo el engranaje de entrada y
el de salida.
Indiquen el sentido de giro de cada uno de los 3
ejes.
Cuando el engranaje de entrada (8 dientes) da 25
vueltas, los engranajes intermediarios (40 dientes y
8 dientes) dan …………………..vueltas y la de
salida (40 dientes) da ……………………..vueltas.
Cada par de engranajes reduce la velocidad 5
veces y los 2 pares juntos reducen
a) 10 veces
b) 25 veces
.
Movimientos perpendiculares. Engranajes corona

Armen y analicen el siguiente mecanismo llamado engranajes corona y contesten.

La velocidad del engranaje de salida es:
a) mayor
b) menor
c) igual
que el
engranaje de entrada.

El eje de rotación de la polea de salida es:
a) paralelo al de la polea de entrada
b) perpendicular (90°) al de la polea de entrada

Ciencia y Tecnología 2° BTO
La función de los engranajes corona o
cónicos es ………………………………….
Mecanismos
Página 9/21
Área de Educación Tecnológica
Un caso particular
Analicen la cajita amarilla que contiene un engranaje recto y un tornillo sinfin.

Cuando el tornillo da 24 vueltas, el engranaje
recto (24 dientes) dará ........ vueltas.

Esta transmisión permite a) aumentar
b) mantener

c) reducir
la velocidad.
El eje de rotación de la polea de salida es:
a) paralelo al de la polea de entrada
b) perpendicular (90°) al de la polea de entrada

¿Se puede colocar la manija (entrada) en el
engranaje recto? A) Sí
b) NO
Por lo tanto a) Es reversible
b) No es reversible

Un alumno debe mover el sinfín y el otro debe
tratar de detenerlo desde el engranaje recto.
¿Quién hace más fuerza? A) el alumno que
mueve el recto
b) el alumno que mueve el
sinfín
c) Ninguno. Por lo tanto, estos
engranajes:
a) aumentan la fuerza
b) mantienen la
fuerza
c) reducen la fuerza .
 La función de estos engranajes es:
 Aumentar la velocidad
 Aumentar la fuerza
 Cambiar la dirección del eje a 90°
 Reducir la velocidad
 Reducir la fuerza
 Mantener los ejes paralelos
 Es irreversible
 Es reversible
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 10/21
Área de Educación Tecnológica
Tabla final

En un archivo de Word , confeccionen la siguiente tabla y completen , resumiendo
lo trabajado hasta el momento incluyendo las fotos . Guarda el archivo en el disco Z
y entrega tu tp donde te indique tu docente
Mecanismo
Dibujo/ foto
Sentido Plano o eje
de giro
de rotación
Invierte
Paralelo
Velocidad
Fuerza/
Esfuerzo
Par de engranajes rectos.
Entrada igual a salida
Par de engranajes rectos.
Entrada mayor a salida
Aumenta
Reduce
Par de engranajes rectos.
Entrada menor a salida
Par de poleas con correa
Entrada igual a salida
Par de poleas con correa
Entrada mayor a salida
No
cambia
Par de poleas con correa
Entrada menor a salida
Par de poleas con correa
Entrada igual a salida
Correa cruzada
Par de poleas con correa
Entrada menor a salida
Ejes perpendiculares
Par de engranajes coronas o
cónicos iguales
______
Mecanismo
sinfín-recto
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 11/21
Área de Educación Tecnológica
Actividad integradora

1. Construyan la calesita siguiendo la tarjeta de armado hasta el paso 12.
1
3

2
Escriban el nombre del mecanismo y su función en esta calesita.
1
Nombre: ……………………función: ………………………………….
2
Nombre: …………………… función: …………………………………
3

Nombre: …………………… función: …………………………………
Continúen construyendo la calesita hasta el paso 15. Hagan una lista de los
mecanismos que se incorporan indicando la función de cada uno.
Para ayudarte podes consultar el link de la calesita en el campus
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 12/21
Área de Educación Tecnológica
Otras transmisiones


Engranaje
Recto
Cremallera
Observen las animaciones del campus o busquen en Internet acerca de este
mecanismo e indiquen:
a)
¿Para qué sirven? (función): ………………………………………………..
b)
Den ejemplos de uso o aplicación: …………………………………………

Biela – Manivela

Observen las animaciones del campus o busquen en Internet acerca de este
mecanismo e indiquen:
a)
¿Para qué sirven? (función): ………………………………………………..
b)
Den ejemplos de uso o aplicación: …………………………………………

Leva

Observen las animaciones del campus o busquen en Internet acerca de ese
mecanismo e indiquen:
a)
¿Para qué sirven? (función): ………………………………………………..
b)
Den ejemplos de uso o aplicación: …………………………………………
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 13/21
Área de Educación Tecnológica
Ejercicios
Resolver las siguientes situaciones

Tengo 2 ejes paralelos, separados a una distancia considerable, uno
conectado al motor y otro a una barrera y necesito reducir la velocidad del
motor (para que la barrera gire más despacio) ¿Qué transmisión
colocarías? Dibujen la transmisión sobre la imagen.
Motor
Barrera

Tengo 2 ejes paralelos, separados a una distancia pequeña, uno
conectado al motor y otro a una barrera y necesito reducir la fuerza del
motor ¿Qué transmisión colocarías? Decidí cuál de las siguientes
transmisiones mecánicas es la correcta y dibujala sobre la imagen.
Motor
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Barrera
Mecanismos
Página 14/21
Área de Educación Tecnológica
Sacando conclusiones:
En un archivo de Word (guardalo en tu disco Z), respondé las siguientes preguntas. Luego
subí tu trabajo donde te indique tu docente
1. ¿Cuándo usarías engranajes rectos? Dar ejemplos
2. ¿Qué diferencias observás entre las poleas y los engranajes con cadena? Armá una tabla
comparativa
3. ¿Para que casos se debe utiliza usar la transmisión de engranaje recto – sin fin? Dar
ejemplos
4. ¿Por qué en una bicicleta se usan los engranajes con cadena? ¿Qué pasaría si se usaran
poleas?
5. ¿Qué tipo de transmisión propondrías para un montacargas? ¿Por qué?
6. ¿Para qué sirve la caja de cambios en un auto? ¿Y en una bicicleta?
7. Elaborá una tabla de síntesis de todos los mecanismos vistos.
Nombre
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Dibujo
Ejes
Mecanismos
Relación de
transmisión
Características
Página 15/21
Área de Educación Tecnológica
Ejercitación para calcular
1. Una batidora posee un motor que gira a 600 RPM. Sabiendo que el engranaje solidario
al eje del motor posee 50 dientes se solicita: A: calcular la velocidad del torno sabiendo
que el número de dientes del engranaje de salida es igual a 10.
B: ¿El sistema amplifica Fuerza o Velocidad?
2. Sabiendo que una caja de engranajes reduce la velocidad 4 veces
A: calcular la W de salida si la manivela gira a 600 RPM.
B: ¿Cuántos dientes tendrá el engranaje de salida si el de entrada tiene 12 dientes.
3. Una cortadora de césped posee una cuchilla que gira a 500 RPM. Sabiendo que el
engranaje solidario al eje del motor posee 60 dientes se solicita:
A: calcular la velocidad del motor, sabiendo que el engranaje solidario a la cuchilla
posee 10 dientes. B:¿El sistema amplifica Fuerza o Velocidad?
4. Sabiendo una caja de engranajes reduce la velocidad 5 veces
A: calcular la W de salida si la manivela (entrada) gira a 600 RPM.
B:¿Cuántos dientes tendrá el engranaje de salida si el de entrada tiene 8 dientes?
Situaciones problemáticas
1- El centrifugado se utiliza para extraer el agua de la ropa. ¿La relación de transmisión
presentada, logra ese objetivo? Justifica
Aumenta la fuerza del motor para poder sacar el agua,
porque combina la polea chica (motor) con la grande en
la salida (canasto de la ropa)
2- ¿Cuál de los dos sistemas presentados tendría que colocar en una máquina para que
avance velozmente? Justifica tu respuesta.
a)
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 16/21
Área de Educación Tecnológica
b)
3- Determina la velocidad de la polea D.
A
A Z = 40 dientes V = 230 rpm
B
B Z = 16 dientes V =
C
C  10
milímetros
V=
D  25
milímetros
V=
D
4- Determina el diámetro de la polea numero 2
1  30 milímetros V = 230 rpm
2 
V = 460 rpm
1
2
5- ¿Cuál será el valor de las revoluciones de la rueda dentada numero 3?
1 Z = 40 dientes V = 230 rpm
2 Z = 8 dientes
V=
3 Z = 40 dientes V =
1
2
3
6- Analiza el siguiente mecanismo y completa la tabla:
Polea 4
Polea 2
Polea 1
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Polea 3
Mecanismos
Página 17/21
Área de Educación Tecnológica
Cuando giras la manivela en el sentido de las agujas del reloj.
Polea 1
Polea 2
Polea 3
Polea 4
Gira en el
sentido...
Su
velocidad que la de
es... manivela
la que la de la polea que la de la polea que la de la polea
1
2
3
7-Para cada uno de los juegos de poleas, determina:
Si doy 10 vueltas sobre la manija (eje conductor), cual será la salida en el eje de la
maquina (eje conducido).
ф37
Ф20
Ф20
Ф5
Ф11
Ф5
10 vueltas
Vueltas (rpm)
Velocidad
Polea
Polea
Sentido
Plano
de giro
de rotación
Función
conductora conducida
V1
V2
10
10
igual
igual
Transmite
velocidad
V3
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 18/21
Área de Educación Tecnológica
8-De los cambios que posee la bicicleta, coloco la cadena en las siguientes ruedas
Z1 = 127
z2 = 60
¿Qué velocidad obtendré en la rueda si pedaleo a 25 rpm?
El sentido de giro de salida como es con relación al de entrada.
9-
Completar el texto de las siguientes situaciones
Juan maneja un torno de alfarero a motor, con el cual
elabora vasijas de arcilla.
1. Señalar sobre la imagen
conductora.
la polea impulsora
o
2. Si el eje del motor gira en sentido horario, indicar con
flechas el sentido de giro del “plato”.
3. Clarisa necesita que el plato gire tres veces más
despacio que el motor. Dibujá la nueva combinación de
poleas, indicando cuál es la conductora.
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 19/21
Área de Educación Tecnológica
La máquina de contiene un par de poleas
para transmitir el movimiento del motor.
La polea seguidora o conducida tiene un
diámetro 10 veces mayor que la del motor.
Dibujar una nueva combinación de poleas
que permita que la máquina pueda coser 2
veces más despacio que antes.
1. ¿Cuál es la función que cumplen
las poleas en el taladro ?
En al imagen se muestra el interior
de la batidora
1. Señalar el motor en el dibujo.
2. Indicar qué nombre recibe el
elemento que está directamente
acoplado al eje del motor
3. Si el eje del motor gira en sentido
horario. Indicar sobre el dibujo el
sentido de giro de las dos ruedas
dentadas.
4. ¿Qué tipo de transmisión y
transformación de movimiento
realiza este mecanismo?
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 20/21
Área de Educación Tecnológica
El taladro tiene varios mecanismos que
permiten hacer girar la mecha a partir de la
manivela. Uno de ellos está cubierto. Dibujar
el mecanismo faltante en el recuadro vacío.
¿Qué tipo de transmisión y transformación de
movimiento realiza este mecanismo?
manivela
La rueda dentada de la manivela es 5 veces
más grande que la rueda pequeña.
Si el mecanismo faltante es un par de ruedas
dentadas perpendiculares.¿De qué tamaño
deberá ser cada una de estas ruedas para
que la mecha gire 10 veces más rápido que
la manivela?
mecha
El caballo es utilizado para elevar agua de
un pozo mediante un ingenioso mecanismo.
Escribir un texto que describa como funciona
el sistema.
Si la rueda dentada grande tiene 80 dientes
y la pequeña 20, cuántas vueltas tiene que
dar el caballo para que el balde superior dé
una vuelta completa.
4
Ciencia y Tecnología 2° BTO
Mecanismos
Página 21/21