Tipos de Mecanismos: Palancas, Poleas, Engranajes y Más

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Mecanismos: Transmisión y Transformación del Movimiento

Un mecanismo es un elemento destinado a transmitir y/o transformar fuerzas o movimientos desde un elemento motriz (motor) o manual hasta un elemento receptor. Su finalidad es permitir realizar trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.

Mecanismos de Transmisión Lineal

En los mecanismos de transmisión lineal, tanto el movimiento de entrada como el de salida son lineales.

Palancas

Una palanca es una máquina simple constituida por una barra rígida que puede girar alrededor de un punto de apoyo. La fórmula para resolver problemas de palancas es:

F · d = R · r

  • F: Fuerza aplicada.
  • d: Distancia de la fuerza al punto de apoyo.
  • R: Resistencia (fuerza que se debe vencer).
  • r: Distancia de la resistencia al punto de apoyo.

Poleas

Una polea es una rueda que gira libremente alrededor de su eje. Está provista de un canal en su periferia para guiar una cuerda, correa o cadena, de la cual recibe o le da el movimiento.

  • Polea fija: F = R
  • Polea móvil: F = R / 2
  • Polipasto: F = R / (2n), donde n es el número de poleas móviles.

Mecanismos de Transmisión Circular

Poleas y Correa

La transmisión por poleas y correa se realiza por fricción. Se emplea una correa para unir dos ruedas (poleas). El sentido de giro de la polea de salida es el mismo que el de la motriz. La fórmula es:

n1 · d1 = n2 · d2

Donde:

  • n1 y n2 son las velocidades de giro de las poleas.
  • d1 y d2 son los diámetros de las poleas.

Ruedas de Fricción

La transmisión con ruedas de fricción se produce entre discos lisos en contacto por su periferia. Debido a la elevada presión entre las ruedas y al alto coeficiente de rozamiento del material, se transmite el movimiento circular desde la rueda motriz (o de entrada) a la rueda de salida. d1 y d2 son los diámetros de las ruedas, y n1 y n2 son sus velocidades de giro.

Ruedas Dentadas (Engranajes)

Los engranajes son combinaciones de ruedas dentadas que transmiten el movimiento circular. Pueden transmitir grandes potencias con una relación de transmisión exacta. La fórmula es:

n1 · z1 = n2 · z2

i = n2 /n1

Donde:

  • z1 y z2 son los números de dientes de los engranajes.
  • n1 y n2 son las velocidades de giro (en rpm) de los engranajes.
  • i es la relación de transmisión.

Para pasar de revoluciones por segundo (rps) a rpm, se multiplica por 60.

Mecanismos de Transformación del Movimiento

Piñón-Cremallera

Está formado por una rueda dentada (piñón) que engrana con una barra también dentada (cremallera). Transforma el movimiento circular del piñón en un movimiento rectilíneo de la cremallera, o viceversa.

Tornillo y Tuerca

Consta de un tornillo y una tuerca. Transforma el movimiento circular en rectilíneo, o viceversa.

Biela-Manivela

Está formado por una manivela, que tiene un movimiento circular, y una barra llamada biela. La biela está unida con articulaciones: por un extremo a la manivela y por el otro a un sistema de guiado que describe un movimiento rectilíneo alternativo.

Excéntrica

Consta de dos elementos: la excéntrica (un disco cilíndrico con su eje de giro desplazado respecto a su centro) y un seguidor (una varilla en contacto permanente con la excéntrica). El seguidor recibe el movimiento de la excéntrica.

Leva

Es una pieza mecánica que transforma el movimiento circular en un movimiento rectilíneo alternativo. Las características de este movimiento dependen del perfil de la leva.

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