Conceptos Clave de Esfuerzos y Mecanismos en Ingeniería

Esfuerzos Mecánicos

Un esfuerzo es la tensión interna que experimentan los cuerpos sometidos a una acción o varias fuerzas.

Tipos de Esfuerzos

• Tracción

  Las fuerzas tratan de estirar el cuerpo sobre el que se aplican.

• Compresión

  Las fuerzas tratan de aplastar o comprimir un cuerpo; son opuestas y actúan hacia el interior del cuerpo.

• Flexión

  Las fuerzas intentan doblar el elemento sobre el que están aplicadas.

• Torsión

  Las fuerzas tratan de retorcer el elemento sobre el que actúan.

• Cortante

  Las fuerzas actúan como dos filos de unas tijeras.

• Pandeo

  Es un esfuerzo combinado con la compresión y la flexión.

Mecanismos

Son elementos destinados a transmitir o transformar fuerzas y movimientos desde un elemento motriz a un elemento receptor.

Tipos de Mecanismos por Función

• Mecanismos de Transmisión de Movimiento

  Transmiten a otro punto el movimiento producido por un elemento motriz.

• Mecanismos de Transformación de Movimiento

  Transforman un movimiento circular en un movimiento rectilíneo o viceversa.

Elementos Mecánicos Fundamentales

La Palanca

Es una barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo o articulación. En un punto se aplica una fuerza con el fin de vencer una resistencia en el otro lado de la barra.

Tipos de Palanca

1º, 2º y 3º grado según su punto de apoyo.

Poleas

• Polea Fija

  Es una rueda ranurada que gira alrededor de un eje que se halla sujeto a una superficie fija.

• Polea Móvil

  Es un conjunto de dos poleas, de las cuales una se encuentra fija y otra se desplaza linealmente.

Polipasto

Es un tipo especial de montaje de poleas fijas y móviles. Consta de un número par de poleas, la mitad de las cuales son fijas.

Transformación de Movimiento: Circular a Rectilíneo

• Sistema Piñón-Cremallera

  Se trata de un piñón o rueda y una cremallera. Cuando la rueda o piñón gira, la cremallera se desplaza con un movimiento rectilíneo.

• Tornillo-Tuerca

  Si el tornillo gira y se mantiene fija la orientación de la tuerca, esta avanza con un movimiento rectilíneo por el eje roscado y viceversa.

• Manivela-Torno

  Es una barra que está unida a un eje al que hace girar, y la fuerza necesaria es menor a la que habría que aplicar directamente.

Variación de Velocidad

Es una relación entre las velocidades de rotación de dos engranajes conectados entre sí. Esta relación se debe a la diferencia de diámetros de las dos ruedas, que implica una diferencia entre las velocidades de rotación de ambos ejes.

Movimiento Rectilíneo y Circular Alternativo

En este tipo de mecanismo, un elemento tiene movimiento circular, mientras que otro elemento tiene movimiento alternativo (rectilíneo).

Regulación del Movimiento

Ejemplos de mecanismos para regular el movimiento:

• Frenos de tambor
• Frenos de disco
• Frenos de cinta

Acumulación de Energía

Dispositivos que, gracias a la elasticidad, absorben energía cuando son sometidos a cierta presión. Los amortiguadores están formados por muelles y ballestas.