Tema 6.2. Mecanismos_Teoría

TEMA 6.2. MECANÍSMOS
Mientras que las estructuras soportan las fuerzas de una manera
estática, es decir, sin moverse, los mecanismos permiten el
movimiento de los objetos.
• Polea móvil. Es un conjunto de dos poleas, una fija y otra que se
puede desplazar linealmente. Se encuentra en equilibrio cuando
F = R/2.
Mediante este sistema, el esfuerzo realizado para vencer la
resistencia de una carga se reduce a la mitad con respecto a la
polea fija.
El sistema de engranajes con cadena de una bicicleta, los
engranajes del reloj, la panca de un balancín, la polea de un pozo de
agua ... son algunos de los mecanismos más sencillos que se
encuentran formando parte de muchos objetos.
Los mecanismos son elementos destinados a transmitir y
transformar fuerzas y movimientos desde un elemento motriz (motor)
a un elemento receptor. Permiten al ser humano realizar determinados
trabajos con una mayor comodidad y menor esfuerzo.
Según su función, los mecanismos se pueden clasificar en
mecanismos de transmisión del movimiento y mecanismos de
transformación del movimiento.
Polipasto. Es un tipo especial de montaje formada por dos grupos
Mecanismos de transmisión del movimiento
de poleas: fijas y móviles.
Transmiten el movimiento, la fuerza y la potencia producidos
por un elemento motriz (motor) a otro punto.
Conforme aumenta el número de poleas, el mecanismo se hace más
complejo, pero el esfuerzo necesario para vencer la resistencia
disminuye.
Transmisión lineal
Polea. Es una rueda ranurada que gira alrededor de un eje, el cual
está sujeto a una superficie fija. Por la ranura de la polea se hace
pasar una cuerda, cadena o correa que permite vencer, de manera
cómoda, una resistencia, R, aplicando una fuerza, F.
• Polea fija. Se encuentra en equilibrio cuando la fuerza aplicada,
F, es igual a la resistencia, R, que presenta a carga, es decir,
cuando F = R.
Sirve para elevar y bajar cargas con facilidad. Se emplea en
pozos, grúas sencillas, aparatos de musculación, etcétera.
La polea móvil y el polipasto tienen las mismas aplicaciones:
ascensores, montacargas, grúas, …
Palanca. Es una barra rígida que gira alrededor de un punto de apoyo
o articulación. En un extremo de la barra se aplica una fuerza, F, con
el fin de vencer una resistencia, R, que está en el otro extremo de la
barra.
• Palanca de segundo grado. La resistencia, R, se encuentra
entre el punto de apoyo y la fuerza, F.
• Palanca de tercer grado. La fuerza aplicada, F, se encuentra
entre el punto de apoyo y la resistencia, R.
La palanca se encuentra en equilibrio cuando el producto de la
fuerza, F, por la distancia, d, al punto de apoyo es igual al producto
de la resistencia, R, por la distancia, r, al punto de apoyo. Esta es la
ley de la palanca, que matemáticamente se expresa:
F ·a = R·b
Transmisión circular
Ruedas de fricción. Es un sistema de dos o más ruedas que
están en contacto.
Hay tres tipos de palanca: de primer grado, de segundo grado y
de tercer grado.
• Palanca de primer grado. El punto de apoyo se encuentra entre
la fuerza, F, y la resistencia, R.
Poleas con correas. Son un conjunto de poleas o ruedas de
fricción unidas por correas.
Engranajes. Son un conjunto de ruedas dentadas encajadas
entre sí.
Sistemas de engranajes con cadena. Son un conjunto de
ruedas dentadas unidas mediante cadenas.
1.- Calcular el valor de la fuerza F que tenemos que aplicar en el extremo para levantar un peso de 90
Kgf. utilizando la palanca representada.
2.- Calcular el valor de la fuerza F que tenemos que aplicar en el extremo para levantar un peso de 90
Kgf. utilizando la palanca representada.
3.- Calcular el valor de la fuerza F que tenemos que aplicar en el extremo para levantar un peso de 90
Kgf. utilizando la palanca representada.
4.- Calcular la fuerza FA necesaria para levantar una carga de 30 Kgf. utilizando una polea fija, sabiendo
que el radio A de la polea es de 15 cm.
5.- Calcular la fuerza FA necesaria para levantar un peso de 60 Kgf. utilizando un sistema de poleas móvil
sabiendo que el radio de las poleas es de 15 cm.
6.- Calcular la fuerza FA necesaria para levantar un peso de 180 Kgf. utilizando un
polipasto de tres pares de poleas.