Mecanismos Esenciales: Componentes, Funcionamiento y Aplicaciones

Este documento explora diversos mecanismos esenciales en ingeniería, detallando su funcionamiento y aplicaciones prácticas.

Componentes y Funcionamiento

• Piñón cremallera: La cremallera es una superficie dentada en línea recta, mientras que el piñón es un engranaje pequeño. Se utiliza para transformar un movimiento circular en un movimiento lineal, o viceversa.

• Tuerca tornillo: El tornillo es un cilindro con una estría exterior continua, y la tuerca tiene una estría interior correspondiente. Al girar el tornillo mientras la tuerca está fija, el tornillo se desplaza linealmente. Se utiliza en gatos para elevar coches y en gatos de banco.

• Manivela-torno: Un torno es un cilindro alrededor del cual se enrolla una cuerda. La manivela, con forma de zeta, se utiliza para girar el torno, enrollando o desenrollando la cuerda.

• Biela-manivela: La biela es una barra rígida conectada en un extremo a la manivela, que produce un movimiento circular. La biela se mueve de forma alternativa.

• Leva-seguidor: El seguidor es una barra con una rueda en la punta para facilitar el contacto con la leva. La leva es una rueda con un resalte en la periferia que, al girar, eleva el seguidor.

• Cigüeñal-biela: El cigüeñal tiene una forma que permite que, cuando una parte está en la posición superior, otras partes estén en la posición inferior. Cada sección está conectada a una biela, que sube y baja, generando un movimiento circular.

• Excéntrica: Es una rueda a la que se le aplica una biela en un punto de su periferia.

Sistemas de Control y Seguridad

• Trinquete: Es una rueda dentada con dientes asimétricos que, mediante un trinquete, es empujada hacia un lado, impidiendo el retroceso.

• Frenos: Son elementos mecánicos utilizados para detener un mecanismo. Existen dos tipos principales:

  • Frenos de disco: Los ferodos actúan sobre las dos caras de un disco, transformando el movimiento en calor mediante fricción.
  • Frenos de tambor: Dos zapatas entran en contacto con la superficie interior de un cilindro, deteniendo el movimiento.

Acoplamientos y Transmisión

• Acoples: Son uniones de ejes. Los acoples permanentes se realizan mediante tornillos y se denominan fijos. Los acoples móviles incluyen:

  • Unión Cardán: Se utiliza para transmitir movimiento a través de un eje cuando un extremo cambia de posición respecto al otro, permitiendo que cada extremo gire en direcciones perpendiculares entre sí.

• Embragues: Permiten desvincular una parte de un eje respecto a otra. Esto se logra de dos maneras:

  • Embrague de fricción: Utiliza dos discos perpendiculares al eje que se acercan o se separan.
  • Embrague de dientes: Utiliza dos engranajes que se pueden unir o separar, donde uno de ellos tiene los dientes en el interior.

Almacenamiento de Energía y Soportes

• Acumulación de energía: Los muelles o resortes almacenan energía mecánica cuando se estiran o comprimen, liberándola posteriormente.

• Soportes: Los ejes mecánicos se apoyan sobre dos tipos de soporte:

  • Cojinete: Es una anilla de bronce unida al eje que descansa sobre otra anilla de bronce en la parte fija.
  • Rodamiento: Utiliza dos anillas con bolas de acero o cilindros entre ellas para permitir un movimiento más suave.