Conceptos Fundamentales de Máquinas y Mecanismos
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Una máquina es un conjunto de elementos que interactúan entre sí y que es capaz de realizar un trabajo o ampliar una fuerza.
Llamamos mecanismos a los diversos elementos que constituyen las máquinas.
Máquinas Simples
Una palanca es una máquina simple capaz de multiplicar la fuerza, compuesta por una barra rígida y un punto de apoyo. La ley de la palanca: F · BF = R · BR (donde F = fuerza; R = resistencia, peso; y BF, BR = brazos).
Una polea es una rueda con una hendidura en el borde por donde se introduce una correa o cuerda.
Un polipasto es un conjunto de poleas que nos permite elevar un gran peso ejerciendo una fuerza poco intensa.
Un torno es un cilindro con una manivela que lo hace girar, de forma que permite levantar pesos con menos esfuerzo que sin él.
Un plano inclinado es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzo.
Una cuña es un plano inclinado doble, donde la fuerza que se aplica perpendicular a la base se transmite multiplicada a las caras de la cuña.
Un tornillo es un plano inclinado enrollado sobre un cilindro.
Mecanismos de Transmisión y Transformación
Los mecanismos de transmisión permiten transferir el movimiento desde una pieza de una máquina a otra.
- Transmisión por engranajes: Z₁ · W₁ = Z₂ · W₂
- Transmisión por correa: D₁ · W₁ = D₂ · W₂
- Relación de transmisión: r = Wconducida / Wmotriz
Los mecanismos de transformación cambian el tipo de movimiento, de lineal a circular, o a la inversa, y de alternativo a circular, o a la inversa.
La biela-manivela tiene dos barras articuladas: una gira y la otra se desplaza por una guía. La barra que gira se llama manivela, y la otra, biela.
Máquinas Térmicas y Motores
Una máquina térmica es una máquina que utiliza un combustible para funcionar y producir movimientos:
En las máquinas de combustión externa el combustible se quema fuera de los elementos que constituyen las piezas móviles o motor de la máquina (ejemplo: máquina de vapor).
En las máquinas de combustión interna el combustible se quema dentro del motor (ejemplo: motor de reacción de un avión).
En los motores de reacción, según el principio de acción y reacción, cuando un cuerpo lanza materia hacia un lado (acción), se mueve automáticamente hacia el lado opuesto (reacción).
El motor de explosión está compuesto por las fases de: admisión, compresión, explosión y escape.