San Josema ría Escrivá De Balaguer MECANISMOS DE TRANSMISIÓN Y TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO Presentado a: Francisco Pinzón Nombre: Jessica Salinas Torres Yenny bernal moreno Camila Adames zapata CHIIA CUNDINAMARCA 2011 1 RESUMEN Un mecanismo es un dispositivo que transforma el movimiento producido por un elemento motriz (fuerza de entrada) en un movimiento deseado de salida (fuerza de salida) llamado elemento conducido. Fuerza de entrada mecanismo Fuerza de salida Estos elementos mecánicos suelen ir montados sobre los ejes de transmisión, que son piezas cilíndricas sobre las cuales se colocan los mecanismos. Existen dos grupos de mecanismos: 1. Mecanismos de transmisión del movimiento. 2. Mecanismos de transformación del movimiento. En estos mecanismos podemos distinguir tres tipos de movimiento. 1. Movimiento circular o rotatorio, como el que tiene una rueda. 2. Movimiento lineal, es decir, en línea recta y de forma continua. 3. Movimiento alternativo: Es un movimiento de ida y vuelta, de vaivén. Como el de un péndulo. Los mecanismos de transmisión son aquellos en los que el elemento motriz (o de entrada) y el elemento conducido (o de salida) tienen el mismo tipo de movimiento. Los mecanismos de transformación son aquellos en los que el elemento motriz y el conducido tienen distinto tipo de movimiento 2 OBJETIVOS: General: Aprender y conocer los métodos de transformación y transmisión de movimiento Específicos Conocer las diferentes funciones de mecanismos de transformación, mecanismos de transmisión de movimiento, sistema de poleas, transmisión por poleas y correas, mecanismos de ruedas de fricción, y todo lo que hace posible el manejo e utilización de estos en la vida diaria. Saber el uso de los diferentes elementos que hacen posible el movimiento y su clasificación según su modalidad en cuanto los procesos. 3 INDICE 1. mecanismos de transformación: a) b) c) d) e) levas piñones y cremalleras biela cigüeñal tornillos y tuercas 2Mecanismos de transmisión de movimiento a) b) c) d) elemento motriz elemento conducido transmisión circular transmisión lineal 2.1. Sistema de poleas a) polea compuesta b) polipasto c) fija y móviles 2.3. Transmisión por poleas y correas a) b) c) d) e) f) polea motriz polea conducida correa de transmisión sistema reductor de velocidad sistema multiplicador de velocidad transmisión por poleas y correas simple y cruzadas 2.4. Mecanismos de ruedas de fricción a) mecanismos de engranaje b) tren de engranajes c) tornillos sin fin y ruedas dentada s 4 1.MECANISMO DE TRANSFORMACIÓN Los mecanismos que hemos considerado hasta ahora no modifican el tipo de Movimiento; es decir, “transforman” movimientos rectilíneos en movimientos Rectilíneos, o movimientos de rotación en otros movimientos de rotación. Sin embargo, en los mecanismos que vamos a describir en este apartado el Movimiento de entrada es diferente al movimiento de salida. A).LEVAS: La leva es un disco de forma irregular sobre el que se apoya un elemento móvil denominado varilla, seguidor o vástago. Ambos elementos deben estar Permanentemente en contacto. Cuando el disco gira, su movimiento circular se transforma en movimiento alternativo de la varilla, el que se intercalan períodos de reposo. La diferencia entre el punto más alto del recorrido del vástago y el más bajo recibe el nombre de carrera de la leva. El perfil del disco determina el tipo de movimiento de la leva. 5 B).PIÑONES Y CREMALLERAS: Piñón-cremallera Este sistema transforma el movimiento circular en rectilíneo por medio de dos elementos dentados: Un piñón que gira sobre su propio eje y una barra dentada denominada cremallera. Los dientes pueden ser rectos o helicoidales. Tiene diferentes aplicaciones: · Taladradora de columna: El conjunto piñón-cremallera lo Componen la manivela de mando, que lleva en un extremo un piñón, y el eje porta brocas, que lleva tallada la Cremallera. Al girar la manivela, el eje porta brocas avanza en sentido rectilíneo. 6 C) BIELA-MANIVELA Este mecanismo consta de dos piezas básicas articuladas entre sí y de las que Recibe el nombre: la manivela y la biela · La manivela OB es una pieza que gira alrededor de un punto O y describe un Movimiento circular. · La biela AB es una pieza rígida acoplada a la manivela en el punto B. este Extremo, denominado cabeza de la biela, sigue el mismo movimiento circular que la manivela, mientras el otro extremo A, denominado pie de biela, describe un Movimiento alternativo o de vaivén. Las bielas constan de tres partes Habitualmente, la manivela actúa como elemento motriz la biela, como elemento Conducido. 7 D) CIGÜEÑAL El cigüeñal es un elemento que, junto a la biela, transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa. Consiste en un árbol acodado (a) con unos muñones (m) y unas muñequillas (n) donde se colocan las bielas. Sobre cada una de las muñequillas se inserta la cabeza de una de las bielas por medio de una pieza llamada sombrerete. E) Tornillos y tuercas El sistema tornillo-tuerca como mecanismo de desplazamiento se emplea en multitud de máquinas pudiendo ofrecer servicio tanto en sistemas que requieran de gran precisión de movimiento (balanzas, tornillos micrométricos, transductores de posición, posicionado res...) como en sistemas de baja precisión. 8 Aunque la mayor parte de los sistemas tornillo-tuerca se fabrican en acero, también los podemos encontrar fabricados en otros metales (bronce, latón, cobre, níquel, aceros inoxidables y aluminio) y en plásticos (nilón, teflón, polietileno, poco...), todo ello dependerá de sus condiciones de funcionamiento. 2. MECANISMOS DE TRANSMISON Como su nombre indica, transmiten el movimiento desde un punto hasta otro distinto, siendo en ambos casos el mismo tipo de movimiento. Tenemos, a su vez, dos tipos: 1. Mecanismos de transmisión lineal: en este caso, el elemento de entrada y el de salida tienen movimiento lineal. 2. Mecanismos de transmisión circular: en este caso, el elemento de entrada y el de salida tienen movimiento circular. Tipos: a) Palanca: Mecanismo de transmisión lineal. b) Sistema de poleas: Mecanismo de transmisión lineal. c) Sistema de poleas con correa. Mecanismo de transmisión circular. d) Sistema de ruedas de fricción: Mecanismo de transmisión circular. e) Sistema de engranajes: Mecanismo de transmisión circular ELEMENTO MOTRIZ es el elemento que brinda el movimiento a un objeto en función. 9 ELEMENTO CONDUCIDO coincide con el tipo de movimiento que tenga el elemento de salida MECANISMOS DE TRANSMISIÓN CIRCULAR Estos mecanismos “transforman” movimientos de rotación en otros movimientos de rotación. La principal utilidad de este tipo de mecanismos radica en poder aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje tanto cuanto se desee. Por ejemplo: el motor de una lavadora gira a alta velocidad, pero la velocidad del tambor que contiene la ropa, gira a menor velocidad. Es necesario, pues, este tipo de mecanismo. Para desempeñar su misión, las máquinas disponen de partes móviles encargadas de transmitir la energía y el movimiento de las máquinas motrices a otros elementos. Estas partes móviles son los elementos transmisores, que pueden ser directos e indirectos 10 MECANISMO DE TRANSMISION LINEAL tanto como el movimiento de entrada y la de salida son lineales, tienen como objeto cambiar el sentido de la fuerza (palanca polipasto) para cambiar el sentido de la fuerza (polea) y varias el punto de la aplicación como palanca Una palanca es la máquina simple de transmisión lineal que puede girar alrededor de un punto de apoyo. En esta barra hasta un punto de aplicación de la fuerza (F), y un punto de aplicación de la resistencia, (R). Para resolver una palanca en equilibrio empleamos la expresión llamada ley de la palanca: V.=RR. 2.1 SISTEMA DE POLEAS Una polea es una rueda con una ranura que gira alrededor de un eje por la que se hace pasar una cuerda que permite vencer una resistencia R de forma cómoda aplicando una fuerza F. De este modo podemos elevar pesos hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal, pues el movimiento de entrada y salida es lineal. Tenemos tres casos: A) POLEA FIJA: La polea fija, como su nombre indica consta de una sola polea fija a algún lugar. La fuerza F que debo aplicar para vencer una resistencia R es tal que: Fuerza = Resistencia 11 B) POLEA MÓVIL Es un conjunto de dos poleas, una de las cuales es fija y la otra móvil. En una polea móvil la fuerza F que debo hacer para vencer una resistencia R se reduce a la mitad. Por ello, este tipo de poleas permite elevar más peso con menos esfuerzo. POLEAS COMPUESTAS Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos: C) POLIPASTO Es un tipo de polea móvil con un número par de poleas, la mitad son fijas y la otra mitad son móviles. En un polipasto, si quiero vencer una resistencia R debo hacer una fuerza mucho menor, de modo que 12 2.3 TRANSMISION POR POLEAS Y CORREAS TRANSMISION POR POLEAS Se trata de dos ruedas situadas a cierta distancia, que giran a la vez por efecto de una correa. Las correas suelen ser cintas de cuero flexibles y resistentes. Según el tamaño de las poleas tenemos dos tipos: 1. Sistema reductor de velocidad: En este caso, la velocidad de la polea conducida ( o de salida) es menor que la velocidad de la polea motriz (o de salida). Esto se debe a que la polea conducida es mayor que la polea motriz. 2.Sistema multiplicador de velocidad: En este caso, la velocidad de la polea conducida es mayor que la velocidad de la polea motriz. Esto se debe a que la polea conducida es menor que la polea motriz. 13 POLEA MOTRIZ también llamada polea conductora: Es la polea ajustada al eje que tiene movimiento propio, causado por un motor, manivela, … En definitiva, este eje conductor posee el movimiento que deseamos transmitir. POLEA CONDUCIDA Es la polea ajustada al eje que tenemos que mover. Así, por ejemplo: en una lavadora este eje será aquel ajustado al tambor que contiene la ropa. CORREA DE TRANSMISION Es una cinta o tira cerrada de cuero, caucho u otro material flexible que permite la transmisión del movimiento entre ambas poleas. La correa debe mantenerse lo suficientemente tensa pues, de otro modo, no cumpliría su cometido satisfactoriamente. 14 Los sistemas de poleas con correa presentan una serie de ventajas que hacen que hoy en día sean de uso habitual. Veamos algunas de ellas: Posibilidad de transmitir un movimiento circular entre dos ejes situados a grandes distancias entre sí. Funcionamiento suave y silencioso. Diseño sencillo y costo de fabricación bajo. Si el mecanismo se atasca la correa puede desprenderse y, de este modo, se para. Este efecto contribuye a la seguridad probada de muchas máquinas que emplean este mecanismo como pueden ser taladros industriales. SISTEMA DE CORREAS SIMPLES El sistema de poleas con correa más simple consiste en dos poleas situadas a cierta distancia, que giran a la vez por efecto del rozamiento de una correa con ambas poleas. Las correas suelen ser cintas de cuero flexibles y resistentes. Es este un sistema de transmisión circular puesto que ambas poleas poseen movimiento circular. 15 Transmisión por correa cruzada . Se emplea en árboles paralelos si el giro de estos es en sentido opuesto. En perfiles asimétricos la flexión es inversa (alternativa). Para evitar un intenso desgaste en la zona que cruzan las correas SISTEMA DE CORREA SEMICRUZADA Se emplea si los árboles se cruzan (generalmente a 90 ). Es recomendable que la disposición definitiva de las poleas se haga luego de verificar la transmisión en la práctica, para que no salte la correa de las poleas. Es recomendable elegir una distancia entre ejes mayor de 4 veces la suma del diámetro dpb y el ancho de la polea con eje horizontal 2.4 MECANISMOS DE RUEDA DE FRICCION Una transmisión por rueda de fricción es un mecanismo de transmisión constituido por dos o más ruedas que están en contacto a una cierta presión, de modo que, cuando una de ellas gira, la que está en contacto con esta gira también por efecto del rozamiento. El material empleado en las ruedas de fricción suele ser caucho o similar con coeficiente de fricción elevado. Las formas más habituales de las ruedas de fricción son cilíndricas, troncocónicas y esféricas. Algunos sistemas de transmisión por rueda de fricción son regulables para obtener una relación de transmisión variable. 16 MECANISMO DE ENGRANAJE Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y la menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. 17 TREN DE ENGRANAJE Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, consiguiendo disminuciones o aumentos significativos de la velocidad; también permite mantener o invertir el sentido de giro. TORNILLO SIN FIN Este mecanismo permite transmitir el movimiento entre árboles que se cruzan. El árbol motor coincide siempre con el tornillo sin fin, que comunica el movimiento de giro a la rueda dentada que engrana con él, llamada corona. Una vuelta completa del tornillo provoca el avance de un diente de la corona. En ningún caso puede usarse la corona como rueda motriz. Puede observarse un tornillo sin fin en el interior de muchos contadores mecánicos. 18 Logros aprendidos con este trabajo: Lo que principalmente aprendí con este trabajo es el funcionamiento de diferentes herramientas para la transmisión y transformación de movimiento como: levas, poleas, piñones, el sistema de transmisión de movimiento, clases de poleas, y como utilizarlos en situaciones que se requieran, y como reconocer estos en elementos que usamos a diario y que son importantes para nosotros. Además la practicidad de estos elementos en diferentes proyectos que puedo aplicar al desarrollo y contribución de mi creatividad y que me pueden sevir para planes futuros. 19 REFERENCIAS http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/06/mecani smos_teoria_2eso.pdf http://aprendemostecnologia.org/2008/08/28/sistema-simple-depoleas-con-correa/ http://www.ejemplosde.net/lengua/589-normas-de-presentacion-detrabajos/ http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_ eng_tren.htm http://www.mecanismos-2eso.blogspot.com/ http://www.emc.uji.es/d/mecapedia/transmision_por_rueda_de_friccio n.htm http://www.cristianmoratalla.blogspot.com/ http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/04/02arboles-ejes-ruedas-de-friccion.pdf 20 ANEXOS LEVA SEGUIDOR BIELA MANIVELA CLASES DE RUEDAS DENTADAS 21