Fundamentos de Mecanismos: Palancas, Poleas y Transmisión por Engranajes

Palanca: Fundamentos y Clases

Usado desde tiempos muy remotos, este mecanismo consiste en una barra unida a un bastidor por un punto denominado apoyo (PA), que hace posible que la barra gire.

La fuerza que se desea vencer se denomina resistencia (R), mientras que la fuerza motriz aplicada recibe el nombre de potencia (P). Las distancias entre estas dos fuerzas se llaman Brazo de Resistencia y Brazo de Potencia.

Clases de Palanca

1. Primera Clase: El punto de apoyo (PA) está situado entre la Resistencia (R) y la Potencia (P).
2. Segunda Clase: La Resistencia (R) se sitúa entre el Punto de Apoyo (PA) y la Potencia (P).
3. Tercera Clase: La Potencia (P) se aplica entre el Punto de Apoyo (PA) y la Resistencia (R).

Poleas y Sistemas de Aparejo

Polea Simple

Consiste en un disco que puede girar alrededor de su eje, y que dispone en el borde una acanaladura por la que se hace pasar una cuerda, cable o correa.

Tipos de Poleas

• Fijas: Si su eje de rotación permanece fijo.
• Móviles: Si su eje de rotación se puede desplazar de forma lineal, paralelamente a sí mismo.

Combinación de Poleas: Polipastos

Polipasto Potencial

Está constituido por una serie de poleas, la mitad fijas y la otra mitad móviles, por la acanaladura de las cuales pasa una única cuerda, cable o correa.

La fórmula de la fuerza (F) es: $F = R / 2n$.

La potencia que es necesario aplicar es igual a la resistencia (R) que se trata de vencer dividida por el doble número de poleas móviles (n).

Polipasto Exponencial

En este tipo de aparejo, por cada polea móvil pasa una cuerda diferente.

La fórmula de la fuerza (F) es: $F = R / 2^n$.

Mecanismos de Transmisión por Fricción

Ruedas de Fricción

Este mecanismo está compuesto por dos discos o ruedas cuyas periferias se encuentran en contacto. A la rueda impulsora se le comunica una rotación que se transmite por fricción a la conducida. La superficie de contacto debe tener un alto coeficiente de rozamiento.

En el punto de contacto entre ambas ruedas no existe deslizamiento, lo que significa que la velocidad de giro del punto de la rueda impulsora que está haciendo contacto con la conducida es la misma que la velocidad de la rueda conducida haciendo contacto con la impulsora.

El coeficiente entre la velocidad de la seguidora y la impulsora se llama relación de transmisión.

Conos de Fricción

Cuando los ejes de las dos ruedas de fricción no son paralelos, sino que se cortan, se pueden usar ruedas troncocónicas, o conos de fricción. El contacto se realiza en toda la generatriz del cono, y no existe deslizamiento.

Tipos de Engranajes (Dientes)

Dientes Rectos

Son los más sencillos de fabricar y se encuentran dispuestos paralelamente. Solo puede tocar un diente a la vez.

Dientes Helicoidales

No están paralelos, sino que son trozos de hélices enrolladas alrededor de un cilindro. Son más difíciles de fabricar, pero se pueden usar para transmitir potencias elevadas.

Al repartirse los esfuerzos, se puede transmitir más potencia, no se produce golpeteo y la transmisión resulta menos ruidosa que con dientes rectos.