Fundamentos de Materiales y Componentes Mecánicos: Propiedades y Aplicaciones

Materiales de Construcción y sus Propiedades

Cerámica y Recubrimientos

Vidriado

El vidriado se obtiene al aplicar un barniz especial a la superficie de la cerámica que, al fundirse en un horno a 900 o 1000 ºC, queda unida al material. Los barnices pueden ser de estaño o de plomo.

Esmaltado

El esmaltado se obtiene al aplicar cristal en polvo en la superficie de la cerámica y se introduce en un horno a 750 ºC para que funda.

Vidrios

Los vidrios son materiales duros, frágiles y resisten casi todos los compuestos químicos, a excepción del HF (ácido fluorhídrico), que los disuelve. Algunos vidrios especiales resisten el calor sin agrietarse (vidrios Pyrex).

Desde el punto de vista óptico, son transparentes, aunque algunos de ellos pueden ser translúcidos. Su resistencia a la compresión es mucho mayor que su resistencia a la tracción.

Se obtienen a partir de arena, sosa [NaOH] y óxidos metálicos que, añadidos en cantidades muy pequeñas, dotan a los vidrios de distintas propiedades y coloraciones. Esta mezcla se introduce en un horno a una temperatura de 1500 ºC para que funda. Posteriormente, se procesa.

Mortero

El mortero es una mezcla de CEMENTO + ARENA + AGUA. Se utiliza como aglutinante para unir ladrillos, piedras, etc. Enfoscar es cubrir con mortero las paredes exteriores.

Hormigón

El hormigón es una mezcla de CEMENTO + ARENA + GRAVA + AGUA. Se endurece o fragua con el tiempo. Es económico, resistente al fuego, estable y se puede fabricar en obra. Posee una buena resistencia a la compresión, pero muy baja a la tracción, por lo que es necesario modificarlo:

• Hormigón Armado

  Se arma con barras de acero entrelazadas y se construye en obra mediante el encofrado.

• Hormigón Pretensado

  Consiste en tensar cables de acero mediante unos gatos dentro del encofrado; posteriormente, se vierte el hormigón en el mismo y, a medida que va fraguando, se destensa el sistema. Se emplea para vigas y viguetas.

Elementos Mecánicos y Transmisión de Movimiento

Poleas

Una polea es un elemento mecánico en forma de disco que, en su periferia, presenta una muesca o entalla regular, denominada garganta. Gira alrededor de un eje axial o perpendicular que pasa por su centro. Por la garganta se desplaza una correa inextensible y sin peso que permite transmitir los movimientos.

Antes de realizar el montaje del mecanismo, se deben calcular los diámetros de las gargantas de todas las poleas que lo componen. Para ello, se utilizará un calibre si dicho diámetro varía entre 0,5 mm y 150 mm. El calibre usado en las prácticas tiene una apreciación (A = 150 mm) y una precisión (p = 0,02 mm).

Tren de Poleas

Un tren de poleas es un sistema mecánico formado por más de dos ejes.

Engranajes

Un engranaje es una rueda dentada. Lo primero que se debe hacer es contar el número de dientes, que se representa por la letra 'z'.

Posteriormente, con la ayuda de un calibre, se calcula el diámetro externo (incluyendo los dientes, Φe) y el diámetro interno (sin incluir los dientes, Φi). Con estos datos, se calcula el diámetro medio (Φm).

Tipos de Engranajes

• Engranajes rectos o helicoidales: Transmiten movimientos en ejes paralelos.
• Engranajes troncocónicos: Transmiten movimientos en ejes que se cortan.
• Sinfín-Corona: Transmiten movimientos en ejes que se cruzan.