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Aprendo - Mecanismos - Poleas - Polipastos

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F=R => Poleas fijas
F=R/n=> Poleas móviles
F= Fuerza    ; R= Resistencia
n=número de poleas

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Son ruedas que tienen una acanaladura en su borde por el que se introduce una cuerda o correa. Se utilizan para elevar cargas con un menor esfuerzo.

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Las poleas se dividen en 2 tipos:
-Poleas fijas: Tienen el eje fijo a un soporte. No disminuyen la fuerza requerida para levantar el objeto, lo único que cambia es que el esfuerzo se hace hacia abajo (por lo que puedes usar tu propio peso) en vez de hacia arriba (que cuesta más y te puedes hacer daño en la espalda).

-Poleas móviles: Pueden desplazarse verticalmente a lo largo de la cuerda cuando se tira de esta. Hay que hacer la mitad del esfuerzo si se utilizan dos poleas para elevar el mismo peso.

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Consta de dos ruedas, situadas una junto a la otra. El movimiento se transmite entre las dos ruedas (la conductora y la conducida) por fricción entre ambas. Dado que no existe un deslizamiento entre una rueda y la otra, ambas deben tener la misma velocidad lineal. Por lo tanto se cumple que:
i=w1/w2=r2/r1

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Estas se dividen en tres tipos:
-Ruedas de fricción exteriores
-Ruedas de fricción interiores
-Ruedas de fricción troncocónicas

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Posted on by Antonio Pulido

Una polea es una rueda que tiene un ranura o acanaladura en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Esta ranura sirve para que, a través de ella, pase una cuerda que permite vencer una carga o resistencia R, atada a uno de sus extremos, ejerciendo una potencia o fuerza F, en el otro extremo. De este modo podemos elevar pesos de forma cómoda e, incluso, con menor esfuerzo, hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal puesto que resistencia y potencia poseen tal movimiento.

Podemos distinguir tres tipos básicos de poleas:

a) Polea fija: Como su nombre indica, consiste en una sola polea que está fija a algún lugar. Con ella no se gana en Fuerza, pero se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el levantamiento de cargas al tirar hacia abajo en vez de para arriba, entre otros motivos porque nos podemos ayudar de nuestro propio peso para efectuar el esfuerzo. La fuerza que tenemos que hacer es igual al peso que tenemos que levantar (no hay ventaja mecánica) F=R. Así, por ejemplo, si deseo elevar una carga de 40 kg de peso, debo ejercer una fuerza en el otro extremo de la cuerda de, igualmente, 40 kg.

b) Polea móvil: Es un conjunto de dos poleas, una de las cuales es fija, mientras que la otra es móvil. La polea móvil dispone de un sistema armadura-gancho que le permite arrastrar la carga consigo al tirar de la cuerda. La principal ventaja de este sistema de poleas es que el esfuerzo que se emplea para elevar la carga representa la mitad del que haría si emplease una polea fija. Así, por ejemplo, si quisiera elevar una carga de 40 kg de peso, basta con ejercer una fuerza de tan sólo 20 kg.

Esto supone que la cuerda que emplee para este mecanismo pueden ser la mitad de resistentes que en el caso anterior. Sin embargo, presenta una desventaja: El recorrido que debe hacer la cuerda para elevar la carga una altura determinada (h) debe ser el doble de la altura buscada (2h).

Aunque consta de dos poleas, en realidad se puede construir este mecanismo con una sola polea (observa la imagen de la derecha). Para ello se debe fijar un extremo de la cuerda, la carga a la polea y tirar de la cuerda de forma ascendente. Precisamente, este es la desventaja, mientras que en el caso de emplear dos poleas, este problema desaparece.

c) Sistemas de poleas compuestas: Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos:

Polipasto: Este mecanismo está formado por grupos de poleas fijas y móviles, cada uno de ellos formado a su vez por un conjunto de

poleas de diámetro decreciente y ejes paralelos entre sí que se montan sobre la misma armadura, de modo que existe el mismo número de poleas fijas que móviles.

El extremo de la cuerda se sujeta al gancho de la armadura fija y se pasa alternativamente por las ranuras de las poleas -de menor a mayor diámetro en el caso del polispasto- comenzando por la del grupo móvil y terminando en la polea fija mayor o extrema donde quedará libre el tramo de cuerda del que se tira. La expresión que nos indica el esfuerzo que se debe realizar para vencer una carga (o resistencia) es las siguiente:

siendo n el número de poleas fijas del polipasto. Así, por ejemplo, si disponemos de un polipasto de tres poleas móviles, el esfuerzo que debo realizar para elevar una carga es seis veces menor (2n = 2·3 =6). Suponiendo que la carga sea, por poner un ejemplo, de 60 kg... el esfuerzo que deberíamos efectuar en este caso es de 10 kg.

Otro modelo de polipasto es aquel que emplea dos ramales distintos paralelos y a distinta altura en los que se alojan las poleas. En el ramal superior se sitúan las poleas fijas y en el de abajo las poleas móviles, conjuntamente con la carga.

Por último, es importante señalar que en este tipo de sistema, al igual que la polea móvil, debemos hacer un mayor recorrido con la cuerda; mayor recorrido cuanto mayor es el número de poleas.

Fijas en la siguiente animación. En ella podréis observar como en una polea fija el esfuerzo es idéntico a la resistencia o carga que se desea vencer, mientras que en el caso de una polea móvil tenemos ventaja mecánica, pues el esfuerzo representa la mitad de la resistencia.

Veamos por último un corto vídeo que nos ilustra algunos de los aspectos ya explicados.

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=H11bJh7GBlo]

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Una polea es una rueda que tiene un ranura o acanaladura en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Esta ranura sirve para que, a través de ella, pase una cuerda que permite vencer una carga o resistencia R, atada a uno de sus extremos, ejerciendo una potencia o...

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Las ruedas de fricción son sistemas formados por dos o más ruedas situadas en contacto directo. Se denominan sistemas de transmisión circular porque son capaces de transmitir el movimiento circular, la potencia y la fuerza desde un motor hasta otro elemento denominado receptor. La rueda unida directamente al motor recibe el nombre de rueda de entrada y la rueda unida al receptor se denomina rueda de salida.

En el caso más simple formado por dos ruedas, la rueda de entrada gira rozando con la rueda de salida provocando que esta gire también aunque en sentido contrario. La velocidad de giro de ambas ruedas, también conocida como velocidad angular, se suele expresar en dos unidades:

revoluciones por minuto (rpm). Número de vueltas que da una rueda en un minuto.

revoluciones por segundo (rps). Número de vueltas que da una rueda en un segundo.

Ruedas de Fricción

En la figura se muestra dos ruedas de fricción. La que está conectada al motor es la rueda azul (rueda de entrada) que gira arrastrando a la la rueda roja (rueda de salida). Observa que ambas ruedas están en contacto directo y que su sentido de giro es distinto.

Si se introducen ruedas intermedias entre la de entrada y de salida se provocan alternancias en el giro de cada una de las ruedas.

Ruedas de Fricción Intercaladas

En la figura se muestra cuatro ruedas de fricción. Observa que en este tiop de sistemas, cada una de las ruedas siempre tendrá un sentido de giro opuesto al de las ruedas que están en contacto directo con ella.

Se suelen utlizar para arrastrar superficies de bajo espesor como pueden ser chapas o papel.

Relación de transmisión

Una característica importante de estos sistemas es que son capaces de alterar la velocidad de giro de la rueda de salida en relación con la de la entrada. Para medir esta relación se utiliza una nueva magnitud denominada relación de transmisión.

La relación de transmisión i es una magnitud adimensional que representa el número de veces que la rueda de salida gira más que la rueda de entrada. Su valor viene dado por la siguiente expresión:

donde:

i es la relación de transmisión.

Ns es el valor de la velocidad de giro de la rueda de salida.

Ne es el valor de la velocidad de giro de la rueda de entrada.

En general, en este tipo de mecanismos la relación de transmisión dependerá del diámetro de las ruedas de entrada y salida.

De esta forma, en un sistema formado únicamente por dos elementos, si el diámetro de la rueda de entrada D e y el diámetro de la rueda de salida D r son:

De = Dr. La velocidad de giro de la rueda de salida será el mismo que el de la entrada. i = 1.

De > Dr. La velocidad de giro de la rueda de salida será mucho mayor que el de la entrada. Es lo que se conoce como un sistema multiplicador de velocidad. i > 1

De < Dr. La velocidad de giro de la rueda de salida será mucho menor que el de la entrada. Es lo que se conoce como un sistema reductor de velocidad. i < 1.

Matemáticamente podemos expresar la relación existente entre los diámetros de las ruedas y la relación de transmisión mediante la siguiente expresión:

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Las ruedas de fricción son sistemas formados por dos o más ruedas situadas en contacto directo. Se denominan sistemas de transmisión circular porque son capaces de transmitir el movimiento circular, la potencia y la fuerza desde un motor hasta otro elemento denominado receptor.

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v=w*r=>w1*r1=w2*r2=>i=w1/w2=r2/r1

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Estña formado por dos poleas unidas mediante una correa p+que pasa por las acanaladuras de ambas. A diferencia de las ruedas de fricción, permite la transmisión del movimiento entre ejes alejados. Además, sirve para transmitir potencias mayores que las de las ruedas de fricción.
Las correas de transmisión suelen adoptar formas distintas según la potencia que se vaya a transmitir. Pueden ser planas, redondas, trapezoidales o dentadas (estas últimas, para transmitir las potencias mayores).

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i=w1/w2=r2/r1

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Mecanismo formado por al menos dos ruedas dentadas que engranan diente con diente. La rueda mayor se denomina corona y la menor piñón.
Permite transmitir grandes potencias, pero es caro y ruidoso.

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-Diámetro primitivo: Es el diámetro que tendría una rueda de fricción equivalente.
-Módulo: Es el tamaño del diente y se obtiene como cociente entre el diámetro primitivo  y el número de dientes. Para que dos ruedas engranen tienen que tener el mismo módulo. m= Dp/z
-Paso: Es la distancia entre dos puntos iguales de dos dientes consecutivos: p=pi * m

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i=w1/w2=z2/z1
z1 es el número de dientes de la rueda conductora y z1 es el número de dientes de la conducida

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Un tren de engranajes es un número mayor de 2 ruedas dentadas conectadas. Estos engranajes pueden transmitir el movimiento entre ejes alejados y pueden ser simples o compuestos:
-Tren de engranajes simples: Los ejes están fijos y cada eje lleva montada una única rueda dentada en él. En este caso, la relación de transmisión se establece entre la rueda motriz y la conducida. Las ruedas intermedias no modifican la velocidad de salida del sistema ni intervienen en la relación de transmisión. Se cumple que: i=w1/w2=z2/z1.

-Tren de engranajes compuestos: Los ejes de los engranajes están fijos pero cada eje puede llevar más de un engranaje montado en él. Se cumple que:
i=wm/wc=z2*z4*zn/z1*z3*zn-1=producto de dientes de ruedas conducidas/producto de dientes de ruedas motrices.

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ENGRANAJES

Los engranajes son piezas dentadas que transmiten el movimiento circular entre ejes cercanos mediante el empuje que ejercen los dientes de unas piezas sobre otras.

El engranaje en el que se inicia el movimiento se llama engranaje de entradao motriz y el que termina la transmisión engranaje de salida o conducido. El sentido de giro de los engranajes es contrario

Hay cuatro tipos básicos de engranajes. Cada uno de ellos se emplea para conseguir un efecto diferente:

Engranajes rectos Transmiten el movimiento entre dos ejes paralelos.

Engranajes helicoidales Transmiten el movimiento entre ejes que se cruzan, sin cortarse en el espacio.

Engranajes cónicos Transmiten el movimiento entre ejes que se cortan.

Engranajes sin fin Se utilizan para transmitir el movimiento entre ejes perpendiculares.

Video Engranajes

VARIACIÓN DE VELOCIDAD

Como en todo mecanismo de transmisión por rueda el engranaje más pequeño gira más rápido que el engranaje grande. El tamaño en este caso se mide por la cantidad de dientes.

La diferencia de velocidad entre dos engranajes produce un cambio en la fuerza que se trasmite.
Mecanismo multiplicador de velocidad mediante engranaje.
La utilización de ruedas dentadas en diferentes mecanismos facilita la consecución eficaz de un sistema multiplicador, dimensionando correctamente el número de dientes para cada rueda.

Para el caso de querer obtener un conjunto multiplicador, hay que dar siempre un número superior de dientes a la rueda motriz respecto la conducida.

Por ejemplo, si construimos un mecanismo en que la rueda motriz tiene 30 dientes y solo 10 para la conducida, provocará que para cada vuelta de la motriz, gire tres la conducida. Evidentemente este aumento de velocidad tiene la consiguiente penalización en la fuerza, concretamente de tres veces para el ejemplo planteado.

Video Engranaje multificador
Mecanismo reductor de velocidad mediante engranaje.
Mediante la correcta combinación de dos ruedas dentadas obtenemos fácilmente un sistema reductor de velocidad, que por otra parte nos aumenta la fuerza de torsión en el eje.

Para implementar el dispositivo, basta tener presente que la rueda motriz tiene que ser inferior respecto la conducida (en nº de dientes).

Supongamos que realizamos un engranaje con 10 dientes para el motor y 40 para la rueda conducida, entonces obtenemos un sistema en el que la rueda motriz tiene que realizar 4 vueltas para que la conducida realice una. A su vez obtenemos una ganancia mecánica de 4 veces.

Podemos imaginarnos el cambio de marchas de un vehículo en el que ponemos primera velocidad para superar una pendiente pronunciada, en el interior de la caja hemos engranado una serie de coronas en modo reductor para reducir la velocidad de giro y aumentar la fuerza.

Se llama tren de engranajes a aquella transmisión en la que existen más de dos engranajes.

Los trenes de engranajes se utilizan cuando:

· La relación de transmisión que se quiere conseguir difiere mucho de la unidad.

· Los ejes de entrada y de salida de la transmisión están muy alejados.

· Se quiere que la relación de transmisión sea modificable.

Los trenes de engranajes se pueden clasificar en trenes simples, si existe sólo una rueda por eje; y compuestos, si en algún eje hay más de un engranaje.

También se puede diferenciar entre trenes reductores y multiplicadores, según que la relación de transmisión sea menor o mayor que la unidad.

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ENGRANAJES Los engranajes son piezas dentadas que transmiten el movimiento circular entre ejes cercanos mediante el empuje que ejercen los dientes de unas piezas sobre otras. El engranaje en el que se inicia el movimiento se llama engranaje de entradao motriz y el que termina la transmisión engranaje de salida o conducido.

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QUE ES UN ENGRANAJE ENGRANES Y SU FUNCIONAMIENTO REPRESENTACION ANIMADA

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Está formado por un tornillo sin fin que engrana con una rueda dentada. El tornillo cuenta con un único diente en forma de hélice. Cuando el tornillo da una vuelta completa, la corona avanza un solo diente. Este mecanismo es un excelente reductor de velocidad y no es reversible

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i=z/n
z es el número de dientes de la corona y n el número de hélices del tornillo ( normalmente es 1 )

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Tornillo sin fin

-A que tipo pertenece:

transmisión circular

- Definición:
se trata de un tornillo que engrana con una rueda dentada helicoide, cuyo eje es perpendicular al eje del tornillo. Este sistema permite transmitir el movimiento desde el eje del elemento motriz al eje de la rueda dentada. De este modo se consigue una gran reducción de la velocidad.

por cada vuelta del tornillo sin fin anclado al eje motriz, la rueda dentada acoplada al eje de arrastre gira un diente.

- Fórmula: N tornillo = N rueda · Z rueda / N entradas del tornillo.

1. - ¿Cuántas vueltas tiene que dar un tornillo sin fin para que la rueda dentada de 48 dientes con la que está engranado realice dos vueltas completas?

- Calcular la velocidad de giro de una corona de 40 dientes engranada a un tornillo sin fin de 2 filetes que gira a una velocidad de 200 rpm.

Trabajo presentado por las alumnas Stephanie Labbe Y Enya García.

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A que tipo pertenece: transmisión circular - Definición:se trata de un tornillo que engrana con una rueda dentada helicoide, cuyo eje es perpendicular al eje del tornillo. Este sistema permite transmitir el movimiento desde el eje del elemento motriz al eje de la rueda dentada.

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El sistema de poleas con correa más simple consiste en dos poleas situadas a cierta distancia, que giran a la vez por efecto del rozamiento de una correa con ambas poleas. Las correas suelen ser cintas de cuero flexibles y resistentes. Es este un sistema de transmisión circular puesto que ambas poleas poseen movimiento circular.

En base a esta definición distinguimos claramente los siguientes elementos:

1. La polea motriz: también llamada polea conductora: Es la polea ajustada al eje que tiene movimiento propio, causado por un motor, manivela,

... En definitiva, este eje conductor posee el movimiento que deseamos transmitir.

2. Polea conducida: Es la polea ajustada al eje que tenemos que mover. Así, por ejemplo: en una lavadora este eje será aquel ajustado al tambor que contiene la ropa.

3. La correa de transmisión: Es una cinta o tira cerrada de cuero, caucho u otro material flexible que permite la transmisión del movimiento entre ambas poleas. La correa debe mantenerse lo suficientemente tensa pues, de otro modo, no cumpliría su cometido satisfactoriamente.

Según el tamaño de las poleas tenemos dos tipos:
1. Sistema reductor de velocidad: En este caso, la velocidad de la polea conducida ( o de salida) es menor que la velocidad de la polea motriz (o de salida). Esto se debe a que la polea conducida es mayor que la polea motriz.

En el siguiente vídeo se puede apreciar un mecanismo reductor de poleas con correa. Observa como la polea motriz es menor que la polea conducida la cual gira a mayor velocidad.

Con la correa cruzada se puede lograr que el sentido de giro de la polea conducida sea contrario al de la polea motriz.

2. Sistema multiplicador de velocidad: En este caso, la velocidad de la polea conducida es mayor que la velocidad de la polea motriz. Esto se debe a que la polea conducida es menor que la polea motriz.

La velocidad de las ruedas se mide normalmente en revoluciones por minuto (rpm) o vueltas por minuto.

Los sistemas de poleas con correa presentan una serie de ventajas que hacen que hoy en día sean de uso habitual. Veamos algunas de ellas:

Posibilidad de transmitir un movimiento circular entre dos ejes situados a grandes distancias entre sí.

Funcionamiento suave y silencioso.

Diseño sencillo y costo de fabricación bajo.

Si el mecanismo se atasca la correa puede desprenderse y, de este modo, se para. Este efecto contribuye a la seguridad probada de muchas máquinas que emplean este mecanismo como pueden ser taladros industriales.

Sin embargo, también este sistema presenta algunos inconvenientes:

La primera de las ventajas puede ser una desventaja, es decir, este mecanismo ocupa demasiado espacio.

La correa puede patinar si la velocidad es muy alta con lo cual no se garantiza una transmisión efectiva.

La potencia que se puede transmitir es limitada.

Aplicaciones: Este mecanismo es esencial en los motores de los automóviles, pues la transmisión circular entre diferentes ejes de los mismos se hacen con correas. Hemos oído hablar multitud de veces de la correa de transmisión (o de distribución) del coche. Pues bien, es esencial para el funcionamiento del ventilador de refrigeración, el alternador,...

Definición: Definimos la relación de transmisión (i) como la relación que existe entre la velocidad de la polea salida (n ₂) y la velocidad de la polea de entrada (n ₁).

La relación de transmisión, como su nombre indica, es una relación de dos cifras, no una división.
Ejemplo 1 : Supongamos un sistema reductor de modo que:
n ₁ = velocidad de la polea motriz (entrada) es de 400 rpm.
n ₂ = velocidad de la polea conducida (entrada) es de 100 rpm.
En este caso, la relación de transmisión es:

(tras simplificar)

Una relación de transmisión 1:4 significa que la velocidad de la rueda de salida es cuatro veces menor que la de entrada.

Ejemplo 2 : Supongamos un sistema multiplicador de modo que:

n ₁ = velocidad de la polea motriz (entrada) es de 100 rpm.
n ₂ = velocidad de la polea conducida (salida) es de 500 rpm.

En este caso, la relación de transmisión es:

(tras simplificar)

Una relación de transmisión 5:1 significa que la velocidad de la rueda de salida es cinco veces mayor que la de entrada. Nota que la relación es 5/1 y no 5, pues ambos número nunca debendividirse entre sí (todo lo más simplificarse).

La relación de transmisión también se puede calcular teniendo en cuenta el tamaño o diámetrode las poleas.

donde

d ₁ = diámetro de la polea motriz (entrada).
d ₂ = diámetro de la polea conducida (salida).

Se puede calcular las velocidad de las poleas a partir de los tamaños de las mismas

expresión que también se puede colocar como...

Ejemplo:

Tengo un sistema de poleas de modo que:
La polea de salida tiene 40 cm de diámetro y la de entrada 2 cm de diámetro. Si la polea de entrada gira a 200 rpm
a) Halla la relación de transmisión
b) Halla la velocidad de la polea de salida
c) ¿Es un reductor o un multiplicador?

n ₁ = velocidad de la polea entrada es de 200 rpm.
n ₂ = velocidad de la polea salida es la incógnita
d ₁ = diámetro de la polea entrada es 2 cm
d ₂ = diámetro de la polea salida es 40 cm

a)

c) Es un reductor porque la velocidad de la polea de salida es menor que la velocidad de la polea de entrada (n ₂ < n ₁).

En la siguiente animación observarás un mecanismo de poleas con correa reductor, suponiendo que la polea de la izquierda sea la motriz. Al ser el diámetro de la polea conducida d ₂ = 40 mm y el de la polea motriz d ₁ = 20 mm, la relación de transmisión de este sistema es

de este modo se puede concluir que dos giros de la polea motriz equivalen a un solo giro de la polea conducida.

En la siguiente animación podrás observar un mecanismo de poleas con correa multiplicador. El diámetro de la polea motriz es de d ₁=40 mm , mientras que la polea conducida tiene un diámetro de d ₂= 20 mm. Así pues la relación de transmisión de este sistema es

de este modo se puede concluir que un giro de la polea motriz equivale a dos giros de la polea conducida.
Fuente: Mecaneso
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El sistema de poleas con correa más simple consiste en dos poleas situadas a cierta distancia, que giran a la vez por efecto del rozamiento de una correa con ambas poleas. Las correas suelen ser cintas de cuero flexibles y resistentes. Es este un sistema de transmisión circular puesto que ambas poleas poseen movimiento circular....

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#Lego Mecanismos: Sistemas de poleas con correa

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Está formado por un tornillo y una tuerca. El movimiento de la tuerca es circular y el del tornillo es lineal de avance.
Este sistema es un muy buen reductor de velocidad, ya que permite transmitir grandes empujes.
El trabajo necesario para hacer girar la tuerca es igual al trabajo realizado por el tornillo en su avance.

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F*2*(pi)*L=Favance*p

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Está formado por una rueda dentada (piñón) que engrana con una barra dentada (cremallera).
Es un mecanismo muy preciso (debido al engrane diente a diente), que permite transmitir grandes potencias y que es reversible (esto es, el piñón puede hacer avanzar a la cremallera o el avance de la cremallera puede hacer girar al piñón).

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L=p*z*w
L es el avance de la cremallera en mm/min, pe es el paso del piñón en mm, z es el número de dientes del piñón y w es la velocidad del piñón en rpm.

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Está formado por dos ruedas dentadas (piñones) situadas a cierta distancia unidas entre sí por medio de una cadena que engrana con los dientes de ambas ruedas. Es el mecanismo utilizado en la transmisión del movimiento entre los pedales y la rueda trasera de las bicicletas.

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Está formado por una barra rígida (biela) articulada en uno de sus extremos y unida a una manivela. En su otro extremo suele ir unida a un pistón o émbolo.
Esto permite la transformación del movimiento circular de la manivela en lineal alternativo para el émbolo. Es reversible, esto es, la manivela puede accionar la biela ( como en el caso de una máquina de coser) o la biela puede hacer girar la manivela (como en el caso del motor de un automóvil).
Se denomina carrera la longitud recorrida por la biela, cuando la manivela ha girado 180º. Esta longitud se corresponde con el doble de la longitud de la manivela.
En algunas ocasiones, se necesita que se muevan varias bielas accionadas a la vez. En este caso, todas las manivelas de las bielas se cambian por un eje acodado denominado cigüeñal, que permite transmitir el movimiento a todas las bielas cuando es requerido.

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Es una pieza de contorno especial, generalmente ovoide, que está en contacto con un elemento denominado seguidor por medio de un muelle. Cuando la leva gira, acciona el seguidor de la leva y transforma el movimiento circular de la leva en lineal alternativo en el seguidor.
Este mecanismo se utiliza en programadores de lavadoras, carretes de pesca, motores de combustión para abrir y cerrar válvulas, etc.

# data[].attributes.body
Es un tipo de leva muy parecido, solo que es circular y su eje no está situado en el centro de la circunferencia. Este mecanismo se encuentra en las maquinas de coser de pedal.

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Es un mecanismo que ayuda a controlar el movimiento en los engranajes, permitiéndolo en un sentido e impidiéndolo en el otro.
Está formado por una rueda dentada con dientes en forma de sierra y un gatillo que se ocupa de trabar el giro de la rueda e impedir así el movimiento en el sentido no permitido.
Se utiliza en los relojes para evitar que las manecillas giren en sentido antihorario.

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Posted on by Antonio Pulido

El mecanismo tornillo-tuerca, conocido también como husillo-tuerca es un mecanismo de transformación de circular a lineal compuesto por una tuerca alojada en un eje roscado (tornillo).

Si el tornillo gira y se mantiene fija lo orientación de la tuerca, el tornillo avanza con movimiento rectilíneo dentro de ella.

Por otra parte, si se hace girar la tuerca, manteniendo fija la orientación del tornillo, aquella avanzará por fuera de ésta. Este mecanismo es muy común en nuestro entorno, pues lo podemos encontrar en infinidad de máquinas y artilugios.

Evidentemente, este mecanismo es irreversible, es decir, no se puede convertir el movimiento lineal de ninguno de los elementos en circular.

El avance depende depende de dos factores:

La velocidad de giro del elemento motriz.

El paso de la rosca del tornillo, es decir, la distancia que existe entre dos crestas de la rosca del tornillo. Cuando mayor sea el paso, mayor será la velocidad de avance.

Veamos algunos instrumentos que incorporan este mecanismo:

El sargento: Esta herramienta de sujeción de piezas que se van a mecanizar, muy común en cualquier aula de tecnología, tiene este mecanismo como elemento esencial. En este caso, el elemento motriz es el tornillo que, al girarlo manualmente, avanza dentro de la tuerca que posee el brazo de la corredera.

La bigotera: Este instrumento, muy común en las clases de plástica, regula la abertura de sus brazos gracias al giro de un tornillo que mantiene su posición y que actúa como elemento motriz. Las tuercas se encuentran en los brazos del compás, las cuales avanzan dentro del tornillo.

El gato mecánico: En este caso, al girar la manivela, gira la tuerca, que actúa como elemento motriz y, a la vez, avanza por el tornillo linealmente de forma que se cierran las barras articuladas que levantan el automóvil.

El grifo de rosca: El elemento es el mando giratorio del grifo, acoplado a un tornillo (elemento motriz) que avanza linealmente y gira dentro de una tuerca. En el extremo del tornillo hay una zapata de caucho que termina cerrando el paso al agua.

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El mecanismo tornillo-tuerca, conocido también como husillo-tuerca es un mecanismo de transformación de circular a lineal compuesto por una tuerca alojada en un eje roscado (tornillo). Si el tornillo gira y se mantiene fija lo orientación de la tuerca, el tornillo avanza con movimiento rectilíneo dentro de ella.

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Posted on by Antonio Pulido

Este mecanismo convierte el movimiento circular de un piñón en uno lineal continuo por parte de la cremallera, que no es más que una barra rígida dentada . Este mecanismo es reversible, es decir, el movimiento rectilíneo de la cremallera se puede convertir en un movimiento circular por parte del piñón. En el primer caso, el piñón al girar y estar engranado a la cremallera, empuja a ésta, provocando su desplazamiento lineal.

Aunque el sistema es perfectamente reversible, su utilidad práctica suele centrarse solamente en la conversión de circular en lineal continuo, siendo muy apreciado para conseguir movimientos lineales de precisión (caso de microscopios u otros instrumentos ópticos como retroproyectores), desplazamiento del cabezal de los taladros sensitivos, movimiento de puertas automáticas de garaje, sacacorchos, regulación de altura de los trípodes, movimiento de estanterías móviles empleadas en archivos, farmacias o bibliotecas, cerraduras..

Cómo se puede observar en el anterior vídeo, podemos resumir que...

Tipo de mecanismo: Transformación circular a lineal

Elemento motriz: Piñón, que describe un movimiento circular.

Elemento conducido: Cremallera, que describe un movimiento lineal.

En el siguiente vídeo podrás observar una de sus más extendidas aplicaciones: La dirección asistida. El conjunto de mecanismos que componen el sistema de la dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor. Cuando giras el volante de un automóvil, giras al mismo tiempo un piñón situado en el otro extremo del eje del volante. Este, a su vez, engrana a una cremallera que, al desplazarse, permite el giro de las ruedas que te permiten cambiar la dirección del coche...pero mejor es que observes el vídeo y así comprobarás su funcionamiento.

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También podemos encontrar este mecanismo en las vías de los ferrocarriles en lugares en los que existe una gran pendiente en subida. En este caso, se corre el riesgo de que el ferrocarril patine y es por eso que entre las vías se sitúa una cremallera que engrana con una rueda dentada motriz adosada al tren. Evidentemente, al girar, facilita la subida de la fuerte pendiente sin riesgo de deslizamiento.

En este caso, las vías se encuentran en los alpes suizos, donde los ferrocarriles deben superar la cordillera de Los Alpes, con fuertes pendientes.

Otra aplicación muy común de este mecanismo la encontramos en las puertas correderas, especialmente de aquellas con acceso a una aparcamiento que se activan con un mando a distancia.

El mando a distancia activa un motor eléctrico cuyo eje lleva acoplado un piñón, mientras que la cremallera está adosada a la puerta. Es obvio que, al girar el piñón, obligamos a la puerta a desplazarse gracias a la cremallera.

En la imagen de la derecha apreciamos un motor para una puerta corredera de hasta 400 kg. Se puede apreciar como la cremallera (que estaría adosada a la puerta) se sitúa por encima del piñón. De este modo garantizamos el acoplamiento.

En el siguiente esquema apreciamos el conjunto del motor eléctrico (1), la cremallera (2) y el sistema electrónico que permite el control remoto: antena (3), tarjeta sintonizadora (4) y mando a distancia (5).

Puerta corredera

También se puede encontrar este mecanismo en los elevalunas manuales de un automóvil. Cuando queremos subir la ventanilla de nuestro coche, de forma manual, lo que hacemos en realidad es girar, además de la manivela, un piñón acoplado a una cremallera curva que tiene en un extremo una palanca articulada. Una vez más, un movimiento circular se trasnforma en otro lineal que esta vez pertenece a la luna.

Este mecanismo lo podemos encontrar también en objetos simples y cotidianos como el sacacorchos de la imagen. Este sacacorchos consta de dos palancas que llevan en su extremo un piñón que engrana con una cremallera. Al bajar las palancas, en realidad, obligamos a girar a los piñones los cuales, a su vez, desplazan la cremallera que arrastra el tapón de la botella.

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Este mecanismo convierte el movimiento circular de un piñón en uno lineal continuo por parte de la cremallera, que no es más que una barra rígida dentada . Este mecanismo es reversible, es decir, el movimiento rectilíneo de la cremallera se puede convertir en un movimiento circular por parte del piñón.

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En este mecanismo se establece una relación de movimiento entre un piñón, que como se dijo en el apartado de operadores mecánicos, posee en su superficie dientes, y una cadena, que posee eslabones con pequeñas aberturas donde encajan perfectamente los dientes del piñón.

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El conjunto biela-manivela está formado por una manivela y una barra denominada biela. Esta se encuentra articulada por un extremo con dicha manivela y, por el otro, con un elemento que describe un movimiento alternativo.

Al girar la rueda, la manivela transmite el movimiento circular a la biela, que experimenta un movimiento de vaivén.

Este sistema es reversible, es decir, transforma el movimiento alternativo o de vaivén en movimiento de rotación.

Su importancia fue decisiva en el desarrollo de la locomotora de vapor,

y en la actualidad se utiliza en motores de combustión interna,

limpiaparabrisas, maquinas herramientas, ect...

En la realidad no se usan mecanismos que empleen solamente la manivela (o la excéntrica) y la biela, pues la utilidad práctica exige añadirle algún operador más como la palanca o el émbolo, siendo estas añadiduras las que permiten funcionar correctamente a máquinas tan cotidianas como: motor de automóvil, limpiaparabrisas, rueda de afilar, máquina de coser, compresor de pistón, sierras automáticas...

El sistema biela-manivela emplea, básicamente, una manivela, un soporte y una biela cuya cabeza se conecta con el eje excéntrico de la manivela( empuñadura).

Para el sistema excéntrica-biela se sustituye la manivela por una excéntrica, conectando la biela al eje excéntrico y siendo el resto del mecanismo semejante al anterior.

¿Cómo fabricar el mecanismo biela-manivela?

Este mecanismo se puede construir en el taller de tecnología usando los siguientes materiales:

Cartón, para las poleas.

Varilla roscada M4.

Tuercas y arandelas M4.

Casquillo metálico.

Listón de madera 18x9 mm.

Palito de barbacoa.

Contrachapado de 3 mm.

Contrachapado de 10 mm.

Tinte para madera.

El resultado se puede observar en las siguientes imágenes:

Descripción de las piezas del mecanismo:

La biela y el pistón están fabricadas con contrachapado de 3 mm y los orificios han sido realizados utilizando una broca de 3 mm.

Al fabricar la biela hemos tenido en cuenta que su longitud debe debe de ser al menos 4 veces el radio de giro de la manivela a la que esta acoplada.

El pistón también se ha construido con contrachapado de 3 mm y su longitud depende del proyecto donde se quiera utilizar.

La guía se ha construido utilizando contrachapado de 3 mm.y el resultado se puede observar en la figura. Para el soporte de la guía se puede utilizar listón de pino.

La Excéntrica la hemos fabricado utilizando cartón, para el eje varilla roscada M4, para el soporte listón de pino y para la manivela contrachapado de 5 mm.

Funcionamiento del mecanismo

Proyectos realizado basados en este mecanismo:

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El conjunto biela-manivela está formado por una manivela y una barra denominada biela. Esta se encuentra articulada por un extremo con dicha manivela y, por el otro, con un elemento que describe un movimiento alternativo. Al girar la rueda, la manivela transmite el movimiento circular a la biela, que experimenta un movimiento de vaivén.

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Leva (mecánica) - Wikipedia, la enciclopedia libre

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En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico que está sujeto a un eje por un punto que no es su centro geométrico, sino un alzado de centro. En la mayoría de los casos es de forma ovoide.

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Trinquete (mecánica) - Wikipedia, la enciclopedia libre

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Un trinquete es un mecanismo que permite a un engranaje girar hacia un lado, pero le impide hacerlo en sentido contrario, ya que lo traba con un gatillo que engrana en los dientes en forma de sierra. Permite que los mecanismos no giren en el sentido contrario al deseado.