SISTEMAS MECANICOS ALDANA PADILLA ANGIE LORENA LICEO FEMENINO MERCEDES NARIÑO

SISTEMAS MECANICOS
ALDANA PADILLA ANGIE LORENA
LICEO FEMENINO MERCEDES NARIÑO
INFORMATICA Y TECNOLOGIA
GRADO 902 JM
BOGOTA AGOSTO 21
2012
SISTEMAS MECANICOS
ALDANA PADILLA ANGIE LORENA
PROFESORA:
SARA CLAVIJO
LICEO FEMENINO MERCEDES NARIÑO
INFORMATICA Y TECNOLOGIA
GRADO 902 JM
BOGOTA AGOSTO 21
2012
JUSTIFICACION
Esta consulta la realizo para obtener conocimientos sobre los sistemas mecánicos
La formación de los sistemas eléctricos y lo que se requiere, por un lado, de
conocimientos como las características quienes inventaron y la historia de la
mecánica y, por otro lado, las maquinas simples y compuestas.
Adicional esta consulta me sirve porque me ayudara a conocer mas Tanto en la
sociedad moderna como en los sistemas productivos actuales, la necesidad de
Especialización en las técnicas correspondientes a los sistemas mecánicos que es
cada vez mayor
Haré esta consulta teniendo en cuenta los distintos puntos de vista que tiene el
tema así como los diferentes argumentos que aprenderé. Observando sus usos en
la vida cotidiana.
OBJETIVOS
Generales:

Consultar sistemas mecánicos y presentar trabajo escrito con normas apa
Específicos

Buscar información en internet y en otras fuentes bibliográficas

Hacer resumen en cada clase

Consultar normas apa

Presentar trabajo y sustentarlo

realizar una maqueta teniendo en cuenta el contenido

destacar el beneficio que la tecnología ha ofrecido a la sociedad.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas mecánicos como un conjunto de elementos cumplen una función
para lograr un fin específico. La mayoría de ellos incorporan mecanismos que
trasmiten y/o transforman movimientos. El diseño de maquinas exige escoger el
mecanismo adecuado, no solo por los elementos que lo componen, sino también
por los materiales y medidas de cada uno.
Escribo conceptos sobre las maquinas simples tales como la palanca y el plano
inclinado, y los componentes básicos de las ciencias físicas, incluidas la ventaja
mecánica y fricción.
Explico como funciona el sistema mecánico, y las biografías de algunos científicos
Y como estos sistemas mecánicos Forman parte de la vida diaria no solo de
nuestros hogares sino también de toda empresa moderna que sigue las corrientes
de la globalización
DEFINICIÓN DE SISTEMAS MECÁNICOS
Los sistemas mecánicos son aquellos sistemas constituidos fundamentalmente
por componentes, dispositivos o elementos que tienen como función específica
transformar o transmitir el movimiento desde las fuentes que lo generan, al
transformar distintos tipos de energía.
CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS MECANICOS
Se caracterizan por presentar elementos o piezas sólidos, con el objeto de realizar
movimientos por acción o efecto de una fuerza.
, pueden asociarse con sistemas eléctricos y producir movimiento a partir de un
motor accionado por la energía eléctrica.
La mayor cantidad de sistemas mecánicos usados actualmente son propulsados
por motores de combustión interna.
En los sistemas mecánicos. Se utilizan distintos elementos relacionados para
transmitir un movimiento.
Como el movimiento tiene una intensidad y una dirección, en ocasiones es
necesario cambiar esa dirección y/o aumentar la intensidad, y para ello se utilizan
mecanismos.
BIOGRAFIAS
Aristóteles (384-322 a. de 1. C.) intentó elaborar una teoría de la Mecánica, pero
no hizo ninguna distinción entre las propiedades estáticas, cinemáticas y
dinámicas. Aristóteles, Sí aceptó que la Tierra era esférica y dio como argumento
el que al viajar al norte o al sur se observan nuevas estrellas en el cielo lo que no
sucedería si la Tierra fuera plana.
Arquímedes (287-212 AC), Fue el verdadero creador de la Mecánica teórica,
Nació en Siracusa, Sicilia, y se educó en Alejandría, Egipto.
Estableció las leyes de la palanca. Conocida es su famosa frase para hacer
resaltar la aplicación de la palanca como máquina multiplicadora de fuerza:
“Deduce un punto de apoyo y os levantaré el mundo". Desarrolló las poleas
múltiples con las que también se puede levantar un cuerpo pesado con una fuerza
pequeña.
El llamado principio de Arquímedes, establece que todo cuerpo sumergido en un
fluido experimenta una pérdida de peso igual al peso del volumen del fluido que
desaloja.
Escribió importantes obras sobre geometría plana y del espacio, aritmética y
mecánica. Todavía subsisten muchas de sus obras, como el Tratado de los
cuerpos flotantes, El arenado y Sobre la esfera y el cilindro.
Herón de Alejandría (c. 20-62 D.C.), matemático y científico griego. Inventó
varios instrumentos mecánicos, gran parte de ellos para uso práctico: la eolipila,
una máquina a vapor giratoria, la fuente de Herón, un aparato neumático que
produce un chorro vertical de agua por la presión del aire y la dioptra, un primitivo
instrumento geodésico.
Además, escribió al menos 13 obras sobre mecánica, matemáticas y físicas.
Leonardo da Vinci (1452-1519). Fue una de las mentes más maravillosas del
Renacimiento. En sus manuscritos, llegó a predecir inventos que no pudo
desarrollar (aunque se construyeron años más tarde) tales como: el helicóptero o
el submarino. Hubo otros que si diseñó y funcionaron: grúas móviles que permitían
alzar grandes cargas, barcos, trajes de buzo, ascensores, máquinas para tallar
tornillos y limas e incluso una especie de coche o máquina de movimiento
continuo-alterno.
Una de las máximas aportaciones de Leonardo fue la representación que realizó
de muchas de estas máquinas. Todas estaban basadas en la famosa Ley de Oro:
si conseguimos reducir esfuerzo hay que recorrer más espacio.
Gerolamo Cardano (1501-1576) escribió un tratado sobre la Mecánica (De
Subtilitate) e invento la junta universal llamada cardán; el cual consiste en un
mecanismo que se encarga de transmitir el movimiento del diferencial a las ruedas
directrices del automóvil.
Galileo Galilei nació en Pisa en el año 1564. Su primer descubrimiento, la ley del
péndulo, También encontró que el tiempo de oscilación de un péndulo es
proporcional a la raíz cuadrada de la longitud.
En el año 1586 realizó interesantes descubrimientos de hidrostática, que le dieron
celebridad y pronto fue nombrado profesor de matemáticas de la Universidad de
Pisa.
Galileo con sus telescopios fue el primero en realizar descubrimientos
astronómicos utilizando estos instrumentos y los describieron en su obra publicada
en 1610: "Sidereus nuntius" (El mensajero de los astros).
Pierre Varignon (1654-1722) fue autor del principio de las velocidades virtuales.
En una obra póstuma, Nueva Mecánica o Estática (1725), expuso toda la estática,
enunciando por primera vez la regla de la composición de fuerzas concurrentes y
dando, en su generalidad, la teoría de los momentos.
Leonardo Euler (1.707 - 1.783), creador de las funciones que llevan su nombre y
de su conocida fórmula para el cálculo de barras a pandeo, estudiando también
las coordenadas angulares de los cuerpos rígidos, el teorema fundamental de la
cinemática y las ecuaciones del movimiento del cuerpo rígido. En mecánica obtuvo
las ecuaciones diferenciales que rigen el movimiento de un cuerpo sólido en
rotación en torno a un punto fijo y definió los conceptos de centro de inercia y
momento de inercia.
Benjamín Franklin (1706-1790) En mecánica mientras se adentraba en el campo
de los fenómenos eléctricos. Descubrió el carácter eléctrico de los rayos
atmosféricos e inventó el pararrayos.
Pedro Simón Laplace (1749-1827). Físico, astrónomo y matemático francés.
Expuso la teoría de la gravitación en un libro monumental, en cinco
volúmenes, Mecánica celeste. Estudió las perturbaciones que se producen en la
órbita de un planeta alrededor del Sol por la atracción de otros planetas o satélites
y encontró, junto con Lagrange, que dichas perturbaciones no producirán cambios
que afecten drásticamente al Sistema Solar.
Que es la mecánica
Mecánica es la ciencia que describe y predice condiciones de reposo o
movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
Ramas de la mecánica
Mecánica Clásica: La física que se ve en el colegio (pero más avanzada). Leyes
de Newton
Mecánica del Continuo: Trata la física de los sólidos, deformaciones, ecuaciones
de onda (Es parte de la mecánica clásica)
Mecánica Cuántica: Trata la física de lo pequeño. Por ejemplo de un electrón..
Mecánica Relativista: Trata la física de grandes velocidades (cercanas a la luz)
Mecánica Estadística: Ve la relación cuando hay "muchas partículas". Explica la
termodinámica, y el comportamiento de las partículas en conjunto como fotones,
electrones, gases, etc... Utiliza las otras mecánicas
Historia de la Mecánica
Los antepasados del hombre, al construir sus instrumentos, iniciaron el desarrollo
de la mecánica. El origen de los primitivos interrogantes planteados por la
mecánica surgió en las antiguas civilizaciones por su necesidad de disponer de
máquinas, bélicas o pacíficas, que las liberaran de ciertos esfuerzos. El arco y las
flechas, la primera máquina inventada por el ser humano.
Uno de los primeros frutos, fue la vivienda. En su esencia, las casas que
habitamos hoy se basan en los mismos principios que las primeras chozas del
Neolítico,
Los constructores Egipcios poseían utensilios apropiados para medir y diseñar los
planos, utilizan algunos principios de la mecánica para la construcción de
pirámides, disponían de la piedra caliza y el granito, así como ladrillos. Una
particularidad importante, que demuestra las preocupaciones constructivas de los
egipcios, es la disposición de un dado de piedra sobre el capitel, protegiendo así
los bordes frágiles del mismo en su flexión y contribuyendo al centrado de la carga
de compresión sobre la columna.
Las primeras ideas claras sobre el universo mecánico en que vivimos fueron
dadas por los filósofos griegos, Los escritos de Demócrito no han sobrevivido y
sus ideas se conocen por referencias de otros filósofos, algunas de ellas hechas
en son de burla, como Sócrates y Platón que las consideraban absurdas y otras
de la Escuela de Epicuro que las admiraban. Las ideas de Demócrito fueron
totalmente intuitivas y a ellas se opusieron otras igualmente intuitivas de otros
filósofos como Sócrates y Platón que para desgracia de la ciencia tuvieron durante
muchos siglos más influencia en el mundo.
Epicuro fundó su escuela en Atenas. Adoptó la teoría atómica de Demócrito para
explicar el comportamiento mecánico del Universo que estaba formado por átomos
y vacío. Para él, si un cuerpo se mueve, deberá continuar su movimiento a menos
que exista un efecto que lo modifique. Esto es el llamado principio de Galileo.
Maquinas
Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento
posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con
un fin determinado. Se denomina maquinaria al conjunto de máquinas que se
aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un dispositivo.
En las máquinas se emplean 2 tipos básicos de movimientos, obteniéndose el
resto mediante una combinación de ellos:

Movimiento giratorio, cuando el operador no sigue ninguna
trayectoria (no se traslada), sino que gira sobre su eje.

Movimiento lineal, si el operador se traslada siguiendo la trayectoria
de una línea recta (la denominación correcta sería rectilíneo).
Estos dos movimientos se pueden encontrar, a su vez, de dos formas:

Continuo, si el movimiento se realiza siempre en la misma dirección
y sentido.

Alternativo, cuando el operador está dotado de un movimiento de
vaivén, es decir, mantiene la dirección pero va alternando el sentido.
Las maquinas Se clasifican en:


Maquinas simples
Maquinas compuestas
Máquinas simples
Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en
otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud,
dirección o longitud de desplazamiento distintos a la de la acción aplicada.
En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: «la
energía ni se crea ni se destruye; solamente se transforma».
Máquinas simples:

La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas. El
ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y
resultante, de un modo parecido al plano inclinado.

En el plano inclinado se aplica una fuerza para vencer la resistencia vertical
del peso del objeto a levantar. Dada la conservación de la energía, cuando
el ángulo del plano inclinado es más pequeño se puede levantar más peso
con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será
mayor.

El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimiento giratorio aplicado a
un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo, mediante un
mecanismo de tornillo y tuerca. La fuerza aplicada por la longitud de la
circunferencia del volante ha de ser igual a la fuerza resultante por el
avance del husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y el
normalmente pequeño avance del husillo, la relación entre las fuerzas es
muy grande.
Maquinas compuestas
Las maquinas compuestas son una unión de varias maquinas simples, de forma q
la salida de cada una de ellas está directamente conectada a la entrada de la
siguiente hasta conseguí el efecto deseado.
Ya se sabe q las maquinas simples reducen o multiplican el trabajo, una
característica de la maquinas compuestas es q tienen movimiento
Algunas maquinas compuestas: molinos, trenes, tractores, submarinos,
aviones.

Un molino es un artefacto o máquina que sirve para moler utilizando la
fuerza del viento, del agua. Por extensión el término molino se aplica
coloquialmente (e impropiamente) a los mecanismos que utilizan la fuerza
del viento para mover otros artefactos, tales como una bomba hidráulica o
un generador eléctrico.

tren o ferrocarril a
una
serie
de vagones o coches conectados
a
una locomotora que
generalmente
circulan
sobre carriles
de riel permanentes para el transporte de mercancías o pasajeros de un
lugar a otro.)

Avión, también denominado aeroplano, es un aerodino de ala fija,
o aeronave con mayor densidad que el aire, provisto de alas y un espacio
de carga capaz de volar, impulsado por uno o más motores. Los aeroplanos
sin motor, diseñados por primera vez por el Ing. Angel Lascurain y Osio, se
han mantenido desde los inicios de la aviación para aviación deportiva y en
la segunda guerra mundial para transporte de tropas, se
denominan planeadores o veleros.
Palanca
La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y
un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar
libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.
Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para
incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de
una fuerza.
Fuerzas actuantes
Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:





La potencia; P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de
obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros
mecanismos.
La resistencia; R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por
el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y
reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se
considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las
anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto
de apoyo, sobre el que rota libremente.
Brazo de potencia; Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la
fuerza de potencia y el punto de apoyo.
Brazo de resistencia; Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto
de apoyo.
Características de la palanca:




Potencia (P), fuerza que tenemos que aplicar.
Resistencia (R), fuerza que tenemos que vencer; es la que hace la palanca
como consecuencia de haber aplicado nosotros la potencia.
Brazo de potencia (BP), distancia entre el punto en el que aplicamos la
potencia y el punto de apoyo (fulcro).
Brazo de resistencia (BR), distancia entre el punto en el que aplicamos la
resistencia y el (fulcro).
Pero cuando el problema técnico a solucionar solamente afecta a la
amplitud del movimiento, sin tener en cuenta para nada la intensidad de las
fuerzas, los elementos tecnológicos pasarían a ser:




Desplazamiento de la potencia (dP), es la distancia que se desplaza el
punto de aplicación de la potencia cuando la palanca oscila.
Movimiento de la resistencia (dR), distancia que se desplaza el punto de
aplicación de la resistencia al oscilar la palanca
Brazo de potencia (BP), distancia entre el punto de aplicación de la
potencia y el fulcro.
Brazo de resistencia (BR), distancia entre el punto de aplicación de la
resistencia y el fulcro.
Tipos de palanca
Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases,
dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de
la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo). El principio de la palanca es
válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de
cada uno cambian considerablemente.
Palanca de primera clase
Características: Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la
resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia
recorrida por la resistencia.
Utilidad: Cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un
objeto, o la distancia recorrida por éste,
Palanca de segunda clase
Características: Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la
resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia
recorrida por la resistencia.
Utilidad: En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la
potencia y el fulcro.
Palanca de tercera clase
Características: Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la
resultante
Utilidad: se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a
un objeto o la distancia recorrida por él.
Las Poleas
Una polea, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata
de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de
una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"),
Características:
En toda polea se distinguen tres partes: cuerpo, cubo y garganta.

El cuerpo es el elemento que une el cubo con la garganta. En algunos tipos
de poleas está formado por radios o aspas para reducir peso y facilitar la
ventilación de las máquinas en las que se instalan.

El cubo es la parte central que comprende el agujero, permite aumentar el
grosor de la polea para aumentar su estabilidad sobre el eje. Suele incluir
un chavetero que facilita la unión de la polea con el eje o árbol (para que ambos
giren solidarios).

La garganta (o canal) es la parte que entra en contacto con la cuerda o
la correa y está especialmente diseñada para conseguir el mayor agarre posible.
La parte más profunda recibe el nombre de llanta. Puede adoptar distintas formas
(plana, semicircular, triangular...) pero la más empleada hoy día es la trapezoidal.
Utilidad:
máquina simple que sirve para transmitir una fuerza
Poleas simples
La polea simple se emplea para elevar pesos, consta de una sola rueda con la que
hacemos pasar una cuerda.
Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el
levantamiento de la carga, entre otros motivos, porque nos ayudamos del peso del
cuerpo para efectuar el esfuerzo, la fuerza que tenemos que hacer es la misma al
peso a la que tenemos que levantar.
Polea simple fija
La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de
la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.
Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe
aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea.
Polea simple móvil
Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la
cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga.
La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para
levantar la carga es la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar
la carga sin la polea.
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:
SISTEMA DE TRANSFORMACION
Los mecanismos de transformación se encargan de convertir movimientos
rectilíneos (lineales) en movimientos de rotación (giro), y al revés. Con un diseño
adecuado de los elementos del sistema, se pueden conseguir las velocidades
lineales o de giro deseadas. Bajo este punto de vista, los mecanismos de
transformación se pueden entender también como mecanismos de transmisión.
Biela-manivela
En este mecanismo, el movimiento de rotación de una manivela o cigüeñal
provoca el movimiento rectilíneo, alternativo, de un pistón o émbolo. Una biela
sirve para unir las dos piezas. Con la ayuda de un empujón inicial o un volante de
inercia, el movimiento alternativo del pistón se convierte en movimiento circular de
la manivela.El recorrido máximo que efectúa el pistón se llama carrera del pistón.
Tornillo-tuerca
El giro de un tornillo alrededor de su eje produce un movimiento rectilíneo de
avance, que lo acerca o lo separa de la tuerca, fija. El mecanismo es capaz de
ejercer grandes presiones en el sentido de avance del tornillo. Hay diferentes tipos
de tornillos y tuercas. En tornillos de una sola entrada, el paso de rosca del tornillo
coincide con el avance del tornillo producido al girar 360º alrededor de su eje.
Leva
La leva es un elemento excéntrico que gira solidariamente con el eje motor. Al
girar, el perfil de la leva provoca la subida o la bajada de un rodillo de leva o un
palpador. Esta disposición se usa en motores de explosión. El recorrido vertical
máximo que efectúa el palpador se llama carrera del palpador. Los puntos
extremos del recorrido corresponden a puntos del perfil de la leva con distancia
máxima (radio mayor) o mínima (radio menor) respecto al eje de giro.
Piñón-cremallera
Este mecanismo transforma el movimiento de giro de una pequeña rueda dentada
(piñón) en el avance rectilíneo y limitado de una tira dentada o una cremallera. El
paso del piñón y el paso de la cremallera (distancia entre dos dientes
consecutivos, considerando la separación) deben coincidir para que el mecanismo
engrane correctamente.
CONLUSION
Este trabajo me permitió entender que las máquinas y sistemas mecánicos
constituyen la primera tecnología triunfante, la que ha permitido a la
humanidad tomar el control y manejar la energía. Los mecanismos están
compuestos por un conjunto de elementos que cumplen una función para
lograr un fin específico. El diseño de máquinas exige escoger el mecanismo
adecuado, no sólo por los elementos que lo componen, sino también por los
materiales y medidas de cada uno.
Hoy en día utilizamos maquinas en forma cotidiana la mayoría de los
productos tecnológicos actuales se componen de mecanismos y ellos
permiten producir, transmitir, regular, o modificar movimientos. Por todo
esto nos pareció muy importante realizar este trabajo ya que a partir de
estos mecanismos sencillos pudimos entender otros mecanismos más
complejos
BIBLIOGRAFÍA
-
Robert l. Norton, (1999), Diseño de Máquinas, Prentice Hall
-
WWW.MONOGRAFIA.COM
-
WWW. GOOGLE.COM
-
WWW.WIKIPEDIA.COM
-
WWW.BUENASTAREAS.COM