Mecanismos de Transmisión - Unidad Educativa Lev Vygotsky

Transcripción

Mecanismos
de Transmisión
Daniel García-Villacañas
Alejandro Laufer
Thais Carvajal
Marissa Albuja
Índice
Introducciòn.............................................................................................................................................................................................3
Prerrequisitos...........................................................................................................................................................................................5
Mentefacto conceptual..........................................................................................................................................................................6
Paquete proposicional...........................................................................................................................................................................7
1) ¿Qué es un mecanismo de Transmisión Mecánica?...............................................................................................................9
2) ¿Qué caracteriza a un Mecanismo de Transmisión Mecanica?...............................................................................................9
2.1) Transmite potencia y trabajo entre piezas sólidas.........................................................................................................9
2.2) Posee esqueletos vectoriales que definen la naturaleza del movimiento transmitido.......................................10
2.3) Obedecen las leyes de cinemática y dinámica..............................................................................................................11
3) ¿De qué otros mecanismos de transmisión de movimiento se diferencian los mecanismos de transmisión
mecánica? ................................................................................................................................................................................................11
3.1) Mecanismos de transmisión hidráulica..........................................................................................................................11
3.2) Mecanismos de transmisión neumática..........................................................................................................................12
3.3) Mecanismo de transmisión eléctrica................................................................................................................................12
4) Clasificación de los Mecanismos de Transmisión Mecánica............................................................................................13
4.1) Según el número de elementos que lo componen.......................................................................................................13
4.1.1) Mecanismos simples.......................................................................................................................................................13
4.1.2) Mecanismos complejos..................................................................................................................................................14
4.1.2.1) Trenes de poleas y engranajes...........................................................................................................................14
4.1.2.1.1) Trenes de poleas..............................................................................................................................................14
4.1.2.1.2) Trenes de engranajes.....................................................................................................................................14
4.1.2.1.3) Aplicaciones de trenes de poleas y engranajes...................................................................................15
4.1.2.1.4) Ejercicios de aplicación.................................................................................................................................15
4.1.2.2) Acoplamientos........................................................................................................................................................17
4.1.2.2.1) Aplicaciones de acoplamientos..................................................................................................................17
4.2) Según el tipo de acción que se realiza sobre el mecanismo.....................................................................................18
4.2.1) Mecanismos transmisores de movimiento...........................................................................................................18
4.2.1.1) Mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo..............................................................................18
4.2.1.1.1) Algunos mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo son las palanca....................19
4.2.1.1.1.1) Aplicaciones de palancas...................................................................................................................20
4.2.1.1.2) Algunos mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo son los sistemas de pole
as.................................................................................................................................................................................................................21
4.2.1.1.2.1) Poleas fijas...............................................................................................................................................21
4.2.1.1.2.2) Poleas móviles.......................................................................................................................................21
4.2.1.1.2.3) Polipasto..................................................................................................................................................21
4.2.1.1.2.4) Aplicaciones de los sistemas de poleas........................................................................................22
4.2.1.1.2.5) Ejercicios de aplicación.......................................................................................................................22
4.2.1.2) Mecanismos transmisores de movimiento circular..................................................................................24
4.2.1.2.1) Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular son directos...............................24
4.2.1.2.1.1) Árboles de transmisión.....................................................................................................................25
4.2.1.2.1.1.1) Aplicaciones de los árboles de transmisión......................................................................25
4.2.1.2.1.2) Ruedas de fricción...............................................................................................................................26
4.2.1.2.1.2.1) Ruedas de fricción exteriores.......................................................................................26
4.2.1.2.1.2.2) Ruedas de fricción interiores.......................................................................................26
4.2.1.2.1.2.3) Ruedas de fricción troncocónicas..............................................................................26
4.2.1.2.1.2.4) Ventajas, desventajas y usos de las transmisiones por fricción......................26
4.2.1.2.1.2.5) Aplicaciones de las ruedas de fricción.....................................................................27
4.2.1.2.1.2.6) Ejercicios de aplicación.................................................................................................27
4.2.1.2.1.3) Engranajes................................................................................................................29
4.2.1.2.1.3.1) Transmisión entre árboles o ejes paralelos........................................................................30
4.2.1.2.1.3.2) Transmisión entre ejes perpendiculares que se cortan................................................30
4.2.1.2.1.3.3) Transmisión entre ejes perpendiculares que se cruzan...............................................31
4.2.1.2.1.3.4) Ventajas y desventajas de los engranajes...........................................................................32
4.2.1.2.1.3.5) Aplicaciones de los engranajes..............................................................................................32
4.2.1.2.1.3.6) Ejercicios de aplicación.............................................................................................................32
4.2.1.2.2) Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular son indirectos........................34
4.2.1.2.2.1) Poleas con correa...........................................................................................................................34
4.2.1.2.2.1.1) Tipos de poleas............................................................................................................................35
4.2.1.2.2.1.2) Aplicaciones de las poleas con correas..............................................................................36
4.2.1.2.2.1.3) Ventajas de las transmisiones por correas........................................................................36
4.2.1.2.2.2) Cadenas..................................................................................................................................................37
4.2.1.2.2.2.1) Ventajas y desventajas.............................................................................................................37
4.2.1.2.2.2.2) Aplicaciones de las cadenas..................................................................................................37
4.2.2) Mecanismos transformadores de movimiento.......................................................................................................38
4.2.2.1) Mecanismos transformadores de movimiento rectilíneo a circular.................................................38
4.2.2.1.1) Algún mecanismo transformador de movimiento rectilíneo a circular es el mecanismo
tornillo-tuerca........................................................................................................................................................................................38
4.2.2.1.1.1) Aplicaciones del mecanismo tornillo-tuerca..............................................................................39
4.2.2.1.2) Algún mecanismo transformador de movimiento rectilíneo a circular es el mecanismo
piñón-cremallera...................................................................................................................................................................................40
4.2.2.1.2.1) Aplicaciones del mecanismo piñón-cremallera.......................................................................40
4.2.2.2) Mecanismos transformadores de movimiento circular a alterno.....................................................41
4.2.2.2.1) Algunos mecanismos transformadores de movimiento circular a alterno son la leva y la
excéntrica.................................................................................................................................................................................................41
4.2.2.2.1.1) La leva.....................................................................................................................................................41
4.2.2.2.1.1.1) Según la forma del seguidor...................................................................................................41
4.2.2.2.1.1.2) Según la forma de la leva.........................................................................................................42
4.2.2.2.1.2) La excéntrica..........................................................................................................................................42
4.2.2.2.1.3) Aplicaciones de la leva y la excéntrica........................................................................................43
4.2.2.2.2) Algún mecanismo transformador de movimiento circular a alterno es el mecanismo la
biela - manivela - émbolo...................................................................................................................................................................44
4.2.2.2.2.1) Aplicaciones de la biela-manivela-émbolo.............................................................................................................44
5) Proposiciones complementarias.................................................................................................................................................45
5.1) Según su naturaleza, un tipo de movimiento es movimiento alternativo.........................................................45
5.2) Un tipo de sistema vectorial es esqueleto vectorial...............................................................................................46
6) Glosario....................................................................................................................................................................................47
7) Evaluación.........................................................................................................................................................................48
L
Introducción
a presente guía tiene como propósito mejorar el proceso de aprendizaje de la materia
de Física en Segundo de Bachillerato. Pretendemos que esta guía sea un apoyo constante y un texto de referencia en el desarrollo de los contenidos de Física referentes
al movimiento en los planos y el espacio, las Fuerzas, la Energía y el Rendimiento.
Intentamos mantener un entorno amigable y didáctico, basado en la Pedagogía
Conceptual, con el fin de crear un sentido de familiaridad en el estudiante, para que de esta
manera se motive el aprendizaje de manera efectiva y se obtengan resultados ostensiblemente mejores que los posibles sin el uso de la Guía.
En nuestro entorno estudiantil percibimos una falta de interés en la materia de Física, que
creemos se origina de una dificultad para tratar la ciencia. Este problema, pensamos en un
inicio, tiene origen en los métodos de enseñanza de la materia y en la dificultad que tienen
los estudiantes para absorber y retener el conocimiento, pues este requiere de una mejor
organización.
Nuestras sospechas fueron confirmadas con el estudio de campo que realizamos, en el que
determinamos que los factores principales que contribuyen al estado de la enseñanza de la
materia de Física en Segundo de Bachillerato son el rol del docente y la falta de un documento de consulta oportuna.
Otra de las razones por las que realizamos este proyecto es que percibimos que los textos
académicos, aunque reconocidos por su utilidad y su eficacia, a veces fallan al presentar la
información de manera que el estudiante tiene dificultad para extraerla y retenerla. Para solventar este problema, esta Guía aborda conceptos de la materia de Física de manera diferente
a la tradicional, caso puntual es usar ejemplos de mecanismos de transmisión mecánica para
enseñar los diferentes tipos de movimientos.
Con estos problemas en la mente, realizamos esta Guía para solventar las mencionadas falencias.
Todas las sesiones de aprendizaje tienen tres fases obligatorias para garantizar que los estudiantes alcancen los propósitos establecidos.
Fase de Inicio: en la cual se persigue la meta de desestabilizar el sistema cognitivo y llevar al
sistema afectivo a comprometer la persona con el aprendizaje de información significativa.
En esta fase se incluyen las actividades de: motivación y encuadre.
Fase de Desarrollo: en la cual se llevan a cabo las acciones de instrucción e interacción que
le permitan al sistema cognitivo reacomodarse y reorganizar las redes de significado que
respaldan sus acciones. Para esto, el educador utiliza información estructurada en diferentes
instrumentos del conocimiento. En esta fase se incluyen las actividades de: enunciación,
modelación, simulación y ejercitación.
Fase de Cierre: en la cual, a través de diferentes acciones, se lleva al estudiante a
manejar con autonomía las nuevas redes que posee. En esta fase se incluyen las
actividades de: demostración.
A continuación se explica cada actividad:
Motivación: Vincular al estudiante afectivamente con el aprendizaje,
3
argumentando la necesidad de poderlo utilizar. Se debe ejecutar una acción que despierte su
interés.
Encuadre: Disponer el ambiente propicio para el alcance del objetivo, a través de normas de
convivencia.
Enunciación: Es la acción de plantear lo que se va a enseñar, haciendo referencia a las características genéricas y diferenciales de ese tema. (¿Qué es?, ¿Cómo es?).
Modelación: Es el conjunto de procedimientos, pasos aplicados al conocimiento, situación
que se está aprendiendo y que el estudiante debe ejecutarlos.
Simulación: Es la etapa de desarrollo de la destreza. Se debe inducir a los estudiantes para
que concienticen sobre la calidad de la aplicación del procedimiento.
Ejercitación: En esta etapa se desarrolla la destreza en base a ejercicios.
Demostración: El estudiante da muestras de haber adquirido la competencia a través de la
evaluación.
Contenidos
• ¿Qué es un Mecanismo de Transmisión Mecánica?
• ¿Qué caracteriza a un Mecanismo de Transmisión Mecánica?
- Transmite potencia y trabajo entre piezas sólidas.
- Tienen esqueletos vectoriales que definen la naturaleza el movimiento
- Funciona de acuerdo a las leyes de Cinemática y Dinámica.
• ¿De qué otros mecanismos de transmisión de movimiento se diferencian los Mecanismos de Transmisión Mecánica?
- Mecanismos de Transmisión Hidráulica.
- Mecanismos de Transmisión Neumática.
- Mecanismos de Transmisión Eléctrica.
• Clasificación de los mecanismos de transmisión mecánica.
○Según el número de mecanismos que los componen.
- Mecanismos simples.
- Mecanismos complejos.
○Según el tipo de acción que se realiza sobre los mecanismos.
- Mecanismos transmisores de movimiento.
- Mecanismos transformadores de movimiento.
• Proposiciones complementarias
- Movimiento alterno.
- Esqueletos vectoriales.
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Prerrequisitos
Para desarrollar el contenido de esta guia es necesario del conocimiento previo de conceptos
de Dinámica y Cinemática tales como:
• Movimiento rectilineo uniforme: Es un tipo de moviento que describe una trayectoria
recta, además su velocidad es la misma en cualquier punto de la trayectoria, es decir es constante.
• Movimiento rectilineo uniformemente variado: Este movimiento describe una linea trayectoria recta, pero a diferencia del rectilineo uniforme, este experimienta variaciones de velocidad en cada unidad de tiempo (aceleración)
• Movimiento circular: Es el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo cual la
trayectoria es una circunferencia.
•Fuerza: Es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los
materiales.
• Energía: Es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. Es la capacidad que tiene un objeto para realizar
un trabajo.
• Trabajo: hablamos de trabajo cuando una fuerza mueve un cuerpo y libera la energía potencial de este; es decir, se realiza un trabajo cuando una fuerza vence una resistencia a lo
largo de un camino.
• Potencia: La potencia es la cantidad de trabajo que se realiza por unidad de tiempo. Puede
asociarse a la velocidad de un cambio de energía dentro de un sistema, o al tiempo que demora la concreción de un trabajo.
5
Mentefacto conceptual
6
Paquete proposicional
P1: Todo mecanismo de transmisión mecánica es un mecanismo de transmisión
de movimiento.
P2.1: Todo mecanismo de transmisión mecánica es un mecanismo que transmite potencia y trabajo entre piezas sólidas.
P2.2: Todo mecanismo de transmisión mecánica tiene esqueletos vectoriales
que definen la naturaleza del movimiento transmitido.
P2.3: Todo mecanismo de transmisión mecánica funciona de acuerdo a las leyes
de cinemática y dinámica.
P3.1: Ningún mecanismo de transmisión mecánica es un mecanismo de transmisión hidráulica.
P3.2: Ningún mecanismo de transmisión mecánica es un mecanismo de transmisión neumática.
P3.3: Ningún mecanismo de transmisión mecánica es un mecanismo de transmisión eléctrica.
P4.1.1: Según el número de elementos, algunos mecanismos de transmisión
mecánica son mecanismos simples.
P4.1.2: Según el número de elementos, algunos mecanismos de transmisión
mecánica son mecanismos complejos.
P4.1.2.1: Algunos mecanismos de transmisión complejos son los trenes de poleas
y engranajes.
P4.1.2.2: Algunos mecanismos de transmisión complejos son los árboles de
transmisión.
P4.1.2.3: Algunos mecanismos de transmisión complejos son acoplamientos.
P4.2.1: Según el tipo de acción, algunos mecanismos de transmisión mecánica
son mecanismos transmisores de movimiento.
P4.2.1.1: Según su naturaleza, algunos mecanismos transmisores de movimiento son mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo a rectilíneo.
P4.2.1.1.1: Algunos mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo a rectilíneo son las palancas.
P4.2.1.1.2: Algunos mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo a rectilíneo son los sistemas de poleas.
P4.2.1.2: Según su naturaleza, algunos mecanismos transmisores de movimiento son mecanismos transmisores de movimiento circular a circular.
P4.2.1.2.1: Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular a
circular son mecanismos de transmisión directos.
P4.2.1.2.1.1: Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular a circular directos son los árboles y ejes.
P4.2.1.2.1.2: Algunos mecanismos transmisores de movimiento
circular a circular directos son las ruedas de fricción.
P4.2.1.2.1.3: Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular a circular directos son los engranajes.
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P4.2.1.2.2: Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular a circular
son mecanismos de transmisión indirectos.
P4.2.1.2.2.1: Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular a circular indirectos son las poleas con correa.
P4.2.1.2.2.2: Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular a circular indirectos son las cadenas.
P4.2.2: Según el tipo de acción, algunos mecanismos de transmisión mecánica
son mecanismos transformadores de movimiento.
P4.2.2.1: Según el cambio en el tipo de movimiento, algunos mecanismos transformadores de movimiento son mecanismos transformadores de movimiento
rectilíneo a circular.
P4.2.2.1.1: Algún mecanismo transformador de movimiento rectilíneo a circular
es el mecanismo tornillo-tuerca.
P4.2.2.1.2: Algún mecanismo transformador de movimiento rectilíneo a circular
es el mecanismo piñón-cremallera.
P4.2.2.2: Según el cambio en el tipo de movimiento, algunos mecanismos transformadores de movimiento son mecanismos transformadores de movimiento
circular a alterno.
P4.2.2.2.1: Algunos mecanismos transformadores de movimiento circular a alterno son la leva y la excéntrica.
P4.2.2.2.2: Algún mecanismo transformador de movimiento circular a alterno
es la biela manivela.
P4.2.2.2.3: Algún mecanismo transformador de movimiento circular a alterno
es el cigüeñal.
PC1: Según su naturaleza, un tipo de movimiento es movimiento alternativo.
PC2: Un tipo de sistema vectorial es esqueleto vectorial.
8
¿Qué es un mecanismo de Transmisión Mecánica?
Es un tipo de mecanismo de transmisión de movimiento. Es un conjunto de elementos conectados entre sí por medio de articulaciones móviles cuya misión es: transformar una velocidad en otra, una fuerza en otra, una energía en otra forma de energía o modificar una
trayectoria.
Los mecanismos son las partes de las máquinas encargadas de transmitir o transformar la
energía recibida del elemento motriz (una fuerza o movimiento de entrada), para que pueda
ser utilizada por los elementos conducidos de salida que hacen que las máquinas funcionen.
Por lo general los elementos motrices suelen producir movimientos circulares, que posteriormente deben convertirse en lineales o armónicos.
Hay que puntualizar que en todas las máquinas es preciso introducir una energía eléctrica,
cinética y/o potencial. Esta energía se introduce fundamentalmente en forma de trabajo y
se denomina trabajo motor (Wm). Este trabajo es absorbido por las fuerzas que se oponen al
movimiento de los mecanismos, produciendo el llamado trabajo resistente o pasivo (Wr). La
diferencia entre el trabajo motor y el trabajo resistente es el denominado trabajo útil, que es
el rendimiento de la máquina.
Mecanismos de
Transmisión de
Movimiento
Mecanismos de
Transmisión Mecánica
Conjunto de elementos
que transmiten potencia
y trabajo entre sí.
9
¿Qué caracteriza a un Mecanismo de Tranmisión Mecánica?
• Transmite potencia y trabajo entre piezas sólidas.
Las piezas sólidas que conforman un mecanismo de transmisión mecánica necesitan de potencia y trabajo producidos en un motor para poder moverse, esta potencia y trabajo a su
vez debe pasar de pieza a pieza para que todas funcionen en un sistema. Esta transmisión se
llama transmisión interna, y se da dentro del mecanismo de transmisión mecánica.
La transmisión externa se realiza cuando una pieza del mecanismo de transmisión mecánica transmite su movimiento a otra pieza. Esta transmisión de movimiento es lo que dota a
la pieza receptora del movimiento necesario para hacer funcionar al mecanismo del que
es parte, por lo que se puede decir que la transmisión mecánica es primordial para el
funcionamiento de mecanismos complejos.
Transmisión
de potencia y
trabajo
Transmisión
interna
Sucede cuando un motor transmite una potencia a un sistema
mecánico
Transmisión
externa
Sucede cuando una pieza transmite la potencia a otra pieza del
mismo sistema mecánico
• Posee esqueletos vectoriales que definen la naturaleza del movimiento
transmitido.
Los componentes en un mecanismo de transmisión mecánica son piezas sólidas, las
cuales rotan, se desplazan o poseen alguna clase de movimiento. Este movimiento
se explica por fuerzas, las cuales se producen tanto en movimiento circular como
movimiento lineal. Estas fuerzas producen vectores, los cuales forman un sistema o
esqueleto vectorial.
Los esqueletos vectoriales explican la naturaleza y trayectoria del movimiento. Para
comprender un esqueleto vectorial es necesario analizar los vectores que lo conforman, los cuales pueden ser de entrada, de salida, o de transmisión.
DE ENTRADA
Los vectores de entrada son los que representan la entrada del movimiento al sistema,
que proviene usualmente de un motor. Los vectores de entrada no son determinantes
de la forma o la trayectoria del movimiento que el mecanismo de transmisión produce.
DE TRANSMISIÓN
El movimiento de entrada incide en las piezas sólidas del mecanismo de transmisión
de movimiento, produciendo los vectores de transmisión. Cada pieza sólida se mueve
de manera diferente, por lo que los vectores de transmisión son muy variados. Los
vectores de transmisión interactúan entre ellos, transformando el movimiento internamente en el mecanismo y transmitiéndolo entre piezas.
DE SALIDA
Los vectores de salida dictaminan la naturaleza del movimiento que produce el mecanismo de transmisión. Los vectores de salida de un mecanismo son los vectores de
entrada de otro en máquinas complejas que necesitan de varios mecanismos de transmisión mecánica interconectados. Así, un movimiento que ingresa a un sistema complejo puede ser circular, y continuar siéndolo en varios segmentos del sistema, pero si
el último segmento lo convierte en un movimiento lineal alternado, el movimiento final
producido por el sistema será lineal alternado.
Motor
el
mo
vim
Tra
n
to
ien
sm
ite
en
vim
mo
n
ye
lu
nc
Co
e
uc
od
Pr
ien
to
a
Vectores de transmisión
Los vectores de entrada
representan ese movimiento
Vectores de salida que
determinan la naturaleza del movimiento
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• Obedecen las leyes de cinemática y dinámica.
La Cinemática es el dominio de la Física que estudia las leyes del movimiento, las
cuales expresan cómo se comporta. Un mecanismo de transmisión mecánica se
conforma al menos de una pieza móvil, por lo que siempre estará involucrada la
Cinemática.
La Dinámica indica, en cambio, las causas por las que se produce el movimiento
y las relaciona con las leyes de la Cinemática. El movimiento en un mecanismo de
transmisión mecánica se produce por la acción de las piezas sólidas que lo conforman, las cuales, a su vez, se mueven de acuerdo a las leyes de la Dinámica
Cinemática
Estudian las leyes del movimiento
de los cuerpos omitiendo las causas que lo originaron.
Dinámica
Estudia las causas que originaron
el movimiento.
Los mecanismos de
transmisión mecánica
obedecen
¿De qué otros mecanismos de transmisión de movimiento se
diferencian los mecanismos de transmisión mecánica?
• Mecanismos de transmisión hidráulica
Los mecanismos de transmisión mecánica transmiten potencia y energía a través de cuerpos
sólidos, a diferencia los mecanismos de transmisión hidráulica que utilizan los fluidos para
transmitir potencia y trabajo.
Un sistema hidráulico contiene y confina un líquido de manera que forme una vía de conducción cerrada, la misma usa leyes que gobiernan a los líquidos para así, transmitir potencia
y desarrollar un trabajo. En estos mecanismos, vemos algunos sistemas básicos y tratamos
componentes de un sistema hidráulico que almacenan y acondicionan el fluido: el reservorio
de aceite, los filtros, los intercambiadores de calor o enfriadores y los acumuladores (Atlantic
International University, 2009).
Los fundamentos de la hidráulica se basan en dos principios fundamentales de la física, a
saber:
• Principio de Pascal: el cual expresa que la presión que ejerce un fluido incompresible y
en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual
intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
• Principio de Bernoulli: expone que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento)
en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido
permanece constante a lo largo de su recorrido.
Un ejemplo de la transmisión hidráulica es el gato hidráulico. Su mecanismo consiste introducir aire mediante
una palanca a una sección de área pequeña, el líquido
almacenado en el gato es empujado hacia el lado de
área mayor levantando un émbolo que multiplicará
la fuerza ejercida por el aire adicionado en relación
al área mayor.
11
• Mecanismos de transmisión neumática
La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de
la energía. Esta energía es necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos, los cuales
son llamados por la característica de la energía que utilizan como mecanismos neumáticos.
El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene
esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita expandirse, según
la los gases ideales.
Los elementos básicos de un circuito neumático son:
• El generador de aire comprimido: es el dispositivo que comprime el aire de la atmósfera
hasta que alcanza la presión de funcionamiento de la instalación.
Generalmente se asocia con un tanque donde se almacena el aire para su posterior utilización.
• Las tuberías y los conductos: a través de los que se canaliza el aire para que llegue a todos
los elementos.
• Los actuadores, como cilindros y motores: son los encargados de transformar la presión del
aire en trabajo útil.
• Los elementos de mando y control: como las válvulas distribuidoras, se encargan de permitir o no el paso del aire según las condiciones preestablecidas.
Una aplicación de los mecanismos
de tranmisión neumática es la tijera
neumática la cual comprime aire dentro
de un émbolo para aumentar la fuerza
con las que se cierran las tenazas y hacerlo en un solo movimiento cortante.
• Mecanismo de transmisión eléctrica
Un mecanismo de transmisión eléctrica transmite el movimiento a través de la electricidad
y la manera en la que esta incide sobre los componentes receptores. Un buen ejemplo de este
tipo de transmisión son los tranvías y los trenes eléctricos, en los motores de los cuales incide
la carga que obtienen de los cables de alta tensión debajo de los cuales transitan.
Un mecanismo de transmisión eléctrica puede utilizar piezas sólidas, pero estas no trasmiten
trabajo o potencia entre ellas, sino que son estáticas y se utilizan para transmitir la carga
eléctrica o almacenarla.
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A partir de esta página, se debe tomar en cuenta que la mayoría de la información plasmada es una compilación de varias fuetes debidamente acreditadas
al final y que no son de nuestra autoría.
Clasificación de los Mecanismos de Transmisión
Mecánica.
Para la clasificación de todos los mecanismos se tomó en cuenta dos criterios de división;
según el número de elementos que los componen y según el tipo de acción que se realiza
sobre los mecanismos.
Según el número de elementos que lo componen
Mecanismos simples: Los mecanismos de transmisión mecánica simples tienen dos
elementos funcionales en su estructura, al menos uno de ellos móvil. Se les dice simples
pues la naturaleza del movimiento que transmiten es usualmente igual a la naturaleza del
movimiento que reciben, es decir, la trayectoria se mantiene en los elementos de entrada y
de salida.
Los mecanismos de transmisión mecánica simples se usan en los mecanismos de transmisión mecánica como componentes de sistemas más complejos, pues así se reduce la cantidad
de piezas necesarias para completar el mecanismo.
Los mecanismos de transmisión mecánica simples son:

Palancas

Ruedas de fricción

Engranajes

Correas y poleas

Cadenas y engranajes

Tornillo - tuerca

Piñón - Cremallera
Estos mecanismos los tocaremos a fondo en el siguiente criterio
de división.
13
Mecanismos complejos: Los mecanismos de transmisión mecánicos complejos tienen
más de dos elementos, usualmente se componen de mecanismos simples actuando en tándem, pero existen mecanismos en su propio mérito. Se utilizan en sistemas que necesitan de
una naturaleza muy específica de movimiento, o de la máxima eficiencia en varios componentes al mismo tiempo, pues mientras mayor sea el número de piezas eficientes, aumenta el
número máximo de piezas que pueden hacer actuar con la misma cantidad de movimiento.
Los mecanismos complejos tienen una pérdida de energía muy notable en comparación con
los mecanismos simples, pues tienen gran cantidad de componentes que producen fuerzas
oponibles entre sí, como la fricción o la pérdida de energía por producción de energía calórica.
Los mecanismos de transmisión mecánica complejos son:

Trenes de poleas y engranajes

Árboles de transmisión

Acoplamientos

Biela - Manivela - Émbolo
Trenes de poleas: consiste en un siste-
ma de poleas con correa en donde cada una
de estas interactúa con la otra, ya sea por la
transmisión de velocidad tangencial (entre
dos poleas a través de una correa) o velocidad angular (dos poleas situadas en el mismo eje).
Trenes de engranajes:
en esencia su
concepto es muy parecido al del tren de
poleas. Es un conjunto de más de dos engranajes que transmiten velocidad angular
o tangencial según la posición de los engranajes. La principal diferencia radica en
que este sistema ocupa menos espacio que
el anterior.
Para resolver ejercicios que involucren sistemas de poleas y engranajes y sus respectivas
velocidades angulares y tangenciales se debe
conocer las siguientes fórmulas:
Para encontrar la velocidad tangencial o angular de una polea se utiliza la fórmula:
Vt = W . R
Siendo Vt = velocidad tangencial, W = velocidad angular y R = radio de la polea.
Por lo tanto, si no hay rozamiento entre la
polea y la correa entonces Vt1 = Vt2.
Entonces: W1.R1 = W2.R2
Si las poleas están sobre un mismo eje entonces: W1 = W2
Para trabajar con los engranajes es indispensable tomar en cuenta el número de dientes que tiene cada engranaje, este valor será
representado con la letra Z. Para encontrar
la velocidad angular se usará la siguiente fórmula:
Z1.W1 = Z2.W2
La velocidad tangencial se calcula
con la misma fórmula con la
que se calcula la velocidad
tangencial de una polea.
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Aplicaciones de trenes de poleas y engranajes:
Lavadoras: el motor conduce potencia hacia la
primera polea, la más
grande, la misma que
transmite a su vez potencia
a tres poleas que empujan
el tambor (cilindro de acero donde se coloca la ropa).
Trenes de
poleas
Reloj mecánico: se consigue
la reduccion de velocidad
utilizando engranajes cada
vez más pequeños que
salen de un engranaje central, los cuales accionan piñones que llevan la cuenta
del tiempo.
Trenes de engranajes
Ejercicios de aplicación:
1) En el siguiente gráfico, la polea A tiene una velocidad angular de 60 rad/s. Si el radio de
las poleas rojas es 43 cm y e l de las poleas verdes es 90 cm, calcular:
A
B
c
D
a) Velocidad angular de poleas verdes.
Velocidad tangencial polea roja = Velocidad tangencial polea verde
W1.R1=W2.R2
60 (0.43) = W2 (0.9)
W2 = 28.66
b) Velocidad tangencial de poleas rojas y verdes.
Velocidad tangencial polea rojas y verdes Vt = W1 . R1 = 25.8 m/s
15
2) En el siguiente tren de engranajes, utilizando los datos de la rueda motriz, calcular:
a) La velocidad angular de cada engranaje en rpm.
b) La velocidad angular de cada engranaje en rad/s.
Z=7
Z=35
Z=7
Z=30
W=1200rpm
3) En el siguiente tren de poleas, el motor gira a 2000 rpm y su barra tiene un diámetro de
150 cm. Las poleas más pequeñas tienen 15 cm de radio. Asumiendo que no existe roce entre
las bandas y las poleas, y que la transmisión se realiza con una cantidad inconmensurable de
potencia, calcular lo siguiente:
a) Si el radio de P1 es 30 cm y el diámetro de P2 es 180 cm, calcular sus velocidades tangenciales.
b) Con los datos extraídos anteriormente, calcular el radio de P3 y P4 si sus velocidades angulares son 700 rpm y 1500 rpm, respectivamente.
c) La velocidad tangencial de P5.
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Acoplamientos:
Son elementos de una máquina cuyo propósito principal es el de conectar los ejes de las unidades que fueron manufacturadas por separado y que giran, como
el motor o el generador.
Estos, sin embargo, sí permiten un cierto movimiento final o desalineación para la flexibilidad y también proporcionan una fácil desconexión de los dos dispositivos independientes
para las reparaciones o modificaciones. Además, reducen el choque que se transmite de un
eje a otro, protegen contra las sobrecargas y pueden alterar la cantidad de vibraciones que
experimenta una unidad giratoria.
Estos mecanismos se clasifican en:
• Acoplamientos rígidos: Los acoplamientos rígidos se diseñan para unir dos ejes en
forma apretada de manera que no sea posible que se genere movimiento relativo entre
ellos. Los acoplamientos rígidos deben emplearse solo cuando la alineación de los dos
ejes puede mantenerse con mucha precisión, no solo en elemento en que se instalan, sino
también durante la operación de las máquinas. Si surge una desalineación angular, radial
o axial significativa, aquellas tensiones serán difíciles de predecir y pueden conducir a
una falla temprana del eje debido a la fatiga que puede ser inducida sobre el mismo.
• Acoplamientos flexibles: Los acoplamientos flexibles son diseñados de tal manera que
sean capaces de transmitir torque con suavidad, en tanto permiten cierta desalineación
axial, radial o angular.
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Aplicaciones de acoplamientos:
Los acoplamientos tienen varios usos en la
industria, por ejemplo en las estructuras antisísmicas se utilizan acoples flexibles de alta resistencia para mantener unidos los ejes en un
sistema mecánico.
Otra aplicación un poco más común es la de
los acoples entre vagones en un ferrocarril.
Se realiza una transmisión de pontensia
cuando un vagón arrastra a otro a través
de acoples de alta velocidad.
Los arboles de transmisión y el mecanismo Biela - Manivela
- Émbolo serán analizados a continuación en el siguiente criterio de división.
Según el tipo de acción que se realiza sobre el
mecanismo
Mecanismos transmisores de movimiento:
Mecanismos
transmisores de
movimiento
Transmisores
de movimiento
rectilíneo
Palancas
Poleas
Arboles de transmisión
Transmisores
de movimiento
circular
Ruedas de fricción
Engranajes
Los mecanismos de transmisión son aquellos en los que el elemento motriz (o de entrada) y
el elemento conducido (o de salida) tienen el mismo tipo de movimiento.
Transmiten el movimiento sin transformarlo desde un punto hasta otro distinto, siendo en
ambos casos el mismo tipo de movimiento.
Por ejemplo, el mecanismo de la bicicleta es de transmisión, puesto que el elemento motriz
tiene movimiento circular (los pedales) y el elemento conducido tiene también movimiento
circular (la rueda trasera).
Tenemos dos tipos de mecanismos transmisores de movimiento:
1. Mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo: En estos tipos de
mecanismos transmisores se cumple que elemento de entrada y el de salida tiene un
movimiento rectilíneo; es decir, la trayectoria que se describe es una línea recta, la velocidad
tiene dirección constante (aunque pueda tener en algunos casos aceleración), además hay
fuerza y aceleración que serán siempre paralelas a la velocidad.
Algunos mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo son las palancas
“Dadme una barra y un punto de apoyo, y moveré el mundo”
(ARQUÍMEDES, S. III A.C)
Consiste en una barra rígida que se articula en el denominado punto
de apoyo o fulcro, que hace posible que la barra gire.
La fuerza que se debe vencer con la palanca se denomina Resistencia
(R), mientras que la fuerza motriz aplicada recibe el nombre de Potencia (F). Las distancias de las líneas de acción a estas dos fuerzas al
punto de apoyo se conocen como brazo de resistencia (bR) y brazo de
potencia (bF), respectivamente.
18
Cuando la palanca está en equilibrio, la expresión que define su comportamiento se denomina Ley de la Palanca, que se puede enuncias así:
“La potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo”
F . BF = R . BR
Existen tres tipos de palancas. Estas se clasifican según la posición de las resistencia, la fuerza y del punto de apoyo.
Primer orden
Palancas
Segundo orden
Tercer orden
19
“Se cataloga a la palanca dentro de los mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en otros también rectilíneos, aunque en realidad los movimientos de las palancas
son curvilíneos. Esto se hace así porque en lo general el ángulo girado por la palanca es
pequeño y en estos casos se puede considerar que el desplazamiento es aproximadamente rectilíneo”. (VILLALBA HERVÁS, 2008, P.3).
Los puntos de apoyo son generalmente cuñas, pues estos tienen una superficie
limitada en la punta.
La ventaja mecánica es necesaria para entender la utilidad de las palancas de
primer y segundo orden. Así, es necesario definirla.
Es una medida cuantificable que indica la capacidad de un mecanismo de
producir más fuerza de la que entra al mecanismo. No se rompe la ley
de conservación de la energía, pues esta fuerza se origina de la dimensión de los brazos de la barra al levantar el objeto.
1) Se imprime una fuerza de 300 N sobre una barra, con la que se intenta izar una esfera de
325N de peso. Si el brazo de fuerza mide 1m50cm y el brazo de resistencia mide 1m10cm,
¿es posible? ¿Se trata de una palanca con ventaja mecánica o no? ¿Qué tipo de palanca es?
Ley de la palanca: Brazo de fuerza (Fuerza) = Brazo de
resistencia (Resistencia)
BF (F) = BR (R)
1.50 (F) = 1.10 (325)
F = 238.33
300 > 238.33
Por lo tanto, es posible izar la esfera con la fuerza impresa.
La palanca tiene ventaja mecánica porque el brazo de fuerza es mayor.
Es una palanca de primer grado, el fuero se encuentra entre los dos puntos de aplicación de
las fuerzas.
2) Se intenta alzar una carga de 800N de cemento con una carretilla. Si la distancia al compartimento de cemento desde la rueda de la carretilla es 80 cm, y el obrero se encuentra a
1m40cm, ¿puede alzar la carga con la fuerza de sus brazos, que es 500N? ¿La carretilla posee
ventaja mecánica? ¿A qué tipo de palanca es análoga la carretilla?
20
3. Un pescador atrapa un pez que pesa 950 N con su caña de pescar. La caña mide 2m50cm
completamente extendida, y la guarda de la mano mide 80cm. Si el pescador alza la caña
con todas sus fuerzas, que se remontan a 1150 N, ¿logra quedarse con su trofeo? ¿es una
palanca de qué tipo?
Algunos mecanismos transmisores de movimiento rectilíneo son los sistemas de poleas
Una polea es una rueda con una ranura que gira alrededor de un eje por la que se hace
pasar una cuerda que permite vencer una resistencia R de forma cómoda, aplicando una
fuerza F. De este modo podemos elevar pesos hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal, pues el movimiento de entrada y salida es lineal (Antonio Glez Glez – Tejina,
2011).
Se clasifican en:
• Poleas fijas:
Como su nombre indica consta de una
sola polea fija a algún lugar. La fuerza F que se debe aplicar para vencer una resistencia R es la misma, tal que:
Fuerza = Resistencia
En este mecanismo hay que recalcar que no disminuye la
fuerza que se utiliza para realizar el trabajo, sino que facilita
la realización del trabajo.
• Poleas móviles:
En una polea móvil, la fuerza F
que se debe hacer para vencer una resistencia R, se reduce a la mitad. Por ello, este tipo de poleas permite elevar más peso con menos esfuerzo.
F=R/2
Así, si quiero levantar 40 kg de peso, me basta hacer una
fuerza de 20 kgf. En definitiva: Una polea móvil divide por
dos la fuerza realizada, pero es necesario recoger el doble de
cuerda.
• Polipasto:
A un conjunto de dos o más poleas se le
llama polipasto. El polipasto está constituido por dos
grupos de poleas, las fijas y las móviles.
A medida que aumentamos el número de poleas
en un polipasto, el mecanismo es más complejo, pero permite reducir mucho más el esfuerzo necesario para levantar una carga. Los polipastos se usan para elevar
cargas muy pesadas con mucho
Donde n es el número de
menor esfuerzo.
poleas móviles.
F=R/2n
21
Aplicaciones de los sistemas de poleas:
• Los pozos: Para acceder • Los ascensores: Los as- • Las grúas: Esta máquina
está destinada a elevar y
al agua en el fondo del
censores funcionan a
distribuir cargas en el espozo, se utiliza una polea
través de un sistema de
pacio a través del uso de
fija para facilitar la tarea.
poleas electrónico de
poleas y contrapesos.
gran alcance. De hecho,
los ascensores hacen
uso de varios sistema de
poleas y contrapesos para
proporcionar el sistema
de elevación con potencia
y seguridad.
22
En el primer caso tenemos un sistema
formado por una polea simple, y dos
cuerpos que tienden de una cuerda.
Existen tres fuerzas, la Tensión de la
cuerda (T), el Peso del primer cuerpo
(P1), y el Peso del segundo cuerpo(P2).
Si suponemos que m1 > m2, aplicando
la Segunda Ley de Newton a ambos lados de la polea tenemos:
P1-T=m1 . a
T-P2=m2 . a
Como se puede ver, la Tensión es igual
en ambas ecuaciones, por lo que se forma un sistema de ecuaciones, que al ser
resuelto da:
P1– P2= m1. a + m2. a
Una vez calculada la aceleración, se sustituye en cualquiera de las dos ecuaciones iniciales y se calcula la Tensión.
En este caso existe una nueva fuerza, que es
la fuerza de Rozamiento, producida cuando el
cuerpo se desliza sobre la superficie horizontal.
Aplicando la Segunda Ley de Newton a ambos lados de la polea, se obtiene:
P1 – T = m1 . a
T - Fr = m2. a
Resolviendo las dos ecuaciones se obtiene
g (m1 - u . m2) = a ( m1 + m2)
Se calcula la aceleración y se reemplaza en cualquiera de las dos ecuaciones
iniciales para obtener la Tensión.
23
2.
Mecanismos transmisores de movimiento circular: En este tipo de me-
canismos transmisores se cumple que el elemento de entrada y el elemento de salida tienen
un movimiento circular. Este movimiento se basa en un eje de giro y el radio constante, por
lo cual la trayectoria es una circunferencia.
Los mecanismos de transmisión circular reciben el movimiento circular del eje del motor (eje
motor) y lo transmiten circular al eje del elemento receptor.
Para analizar los mecanismos que transmiten un giro, hay que introducir tres nuevos conceptos:
En primer lugar, los elementos giratorios necesitan hacerlo alrededor de una barra que los
mantiene en su posición. Cuando esta barra no transmite el giro, por ejemplo porque es fija
y los elementos giran sobre ella, decimos que tenemos un eje. Pero cuando la barra transmite
esfuerzos de torsión decimos que tenemos un árbol, por ejemplo cuando los elementos están
fijos a la barra y ésta es giratoria. A veces se llama palier al árbol de transmisión, cuando
transmite el giro a una rueda.
En segundo lugar, se trabaja con velocidades de rotación, que miden el giro que describe un
elemento en relación al tiempo empleado para ello. Aunque la velocidad en el Sistema Internacional se mide como velocidad angular ω en radianes partido por segundo (rad/s), es muy
corriente utilizar la velocidad de giro n en revoluciones por minuto (rpm).
Por último, a la relación de las velocidades de giro del elemento conducido entre la velocidad
de giro del elemento motriz se le llama relación de transmisión, se representa por la letra “i”
y no tiene unidades. Nos da la idea de cuántas vueltas gira el elemento conducido cuando la
motriz gira una vuelta.
Los mecanismos transmisores de movimiento circular pueden ser directos o indirectos.
Los mecanismos de transmisión circular reciben el movimiento circular del eje del motor y lo transmiten circular al eje del elemento
receptor.
Directos
Mecanismos transmisores de movimiento
circular
Indirectos
Algunos mecanismos transmisores de movimiento
circular son directos.
Son aquellos mecanismos en donde las piezas transmiten la potencia a
través de un contacto directo, el cual se produce de manera radial por
medio de dientes u otro tipo de medios de contacto por medio de fricción; en donde la misma fricción de las piezas es la clave para este tipo
de transmisión. En este tipo de mecanismos la dirección del giro de las
piezas se invierte entre el contacto de dos piezas.
Estos se clasifican en:
24
Árboles de transmisión
Mecanismos
directos
Ruedas de fricción
Engranajes
• Árboles de transmisión: un árbol es un elemento de una máquina, cilíndrico o no,
sobre el que se montan diferentes piezas mecánicas, por ejemplo, un conjunto de engranajes o poleas, a los que se trasmite potencia. Pueden adoptar diferentes formas (rectos, acodados, flexibles, etc.). Los árboles giran siempre junto a los órganos soportados.
“Como consecuencia de su función, están sometidos fundamentalmente a esfuerzos de
torsión y flexión” (VILLALBA HERVÁS, 2008, P.5)
No hay que confundir a los árboles de transmisión con los ejes, la diferencia esencial entre
ellos es la siguiente: los primeros son elementos que sustentan (sostienen o soportan) los órganos giratorios de las máquinas y no transmiten potencia (se dice que no están sometidos
a esfuerzos de torsión), mientras que los árboles son elementos que transmiten potencia y sí
están sometidos a esfuerzos de torsión. (Villalba Hervás, 2008, p.5).
Aplicaciones de los árboles de transmisión:
En los vehículos con motor delantero y tracción trasera es el órgano que transmite el movimiento del cambio al diferencial o del motor al cambio en el caso
de que la caja de cambio esté colocada en la parte posterior
25
• Ruedas de fricción: Consiste en transmitir el movimiento entre dos ruedas gracias a
la fuerza de rozamiento. Para ello, las zonas de contacto deben estar fabricadas de un
material con alto coeficiente de rozamiento, con objeto de evitar que deslicen o patinen.
Además, ambas ruedas deben estar fuertemente presionadas una contra la otra.
La rueda que transmite el movimiento recibe el nombre de piñón y la conducida recibe el
nombre de rueda.
La fuerza axial (Fx) con la que se debe presionar es la siguiente:
n= número de revoluciones por minuto (rpm)
r = radio de la rueda conductora (en metros)
µ= coeficiente de rozamiento (entre 0 y 1)
P = potencia a transmitir (en W)
Fx= fuerza axial (en N)
Las ruedas de fricción se clasifican en:
• Ruedas de fricción exteriores: Están formadas
por dos discos que se
encuentran en contacto
por sus periferias. El
contacto se realiza por
presión, de forma que
la rueda conductora (A)
hace girar a la conducida (B).
• Ruedas de fricción interiores: Aquí la rueda
interior y exterior gira
en el mismo sentido.
La rueda conductora se
encuentra dentro de la
rueda conducida.
• Ruedas de fricción troncocónicas: Se caracterizan porque sirven para
transmitir el movimiento entre ejes cuyas prolongaciones se cortan.
Tienen la forma de tronco de cono, tal y como se
muestra en la figura.
Ventajas, desventajas y usos de las transmisiones por fricción:
Ventajas:
• Bajo costo.
• Facilidad de construcción.
• Bajo nivel de ruido.
Desventajas:
• Relación de transmisión no constante (deslizamiento).
•Grandes esfuerzos de contacto.
• Grandes fuerzas en apoyos y árboles.
• Resbalamiento por sobrecarga.
Usos:
•
Principalmente en aplicaciones de baja potencia.
26
Aplicaciones de las ruedas de fricción:
Barra de frición
Calcula la fuerza FX necesaria para que no se
produzca deslizamiento si la potencia a
transmitir es de 552 W, el radio de la rueda
100mm, n = 800rpm y el coeficiente de
rozamiento η = 0,5.
27
Determina cual será la máxima velocidad (rpm) con
que puede girar el piñón de una tranmisión
mediante ruedas de fricción interiores (r = 5cm), si la
potencia a transmitir es de 150 W, la
fuerza axial realizada es de 25Kgf y el coeficiente de
rozamiento η = 0,35.
28
• Engranajes: Los engranajes son ruedas dentadas que encajan entre sí, de
modo que, unas ruedas transmiten el movimiento circular a las siguientes.
Los engranajes giran de modo que, los más pequeños giran a mayor velocidad,
de modo similar al caso del sistema de poleas con correa. En este caso, en lugar
de tener en cuenta el diámetro de la polea, se tienen en cuenta el número de
dientes de cada rueda.
El tamaño de los dientes de todos los engranajes debe ser igual.
Se puede calcular las velocidades de los engranajes a partir de los tamaños de
las mismas a través de la siguiente fórmula:
n1 . Z1 = n2 . Z2
Siendo:
n1 = velocidad del engranaje de entrada
n2 = velocidad del engranaje de salida
Z1 = número de dientes del engranaje de entrada (motriz)
Z2 = número de dientes del engranaje de salida (conducido)
Los engranajes tienen la ventaja de que transmiten movimiento circular entre
ejes muy próximos y además transmiten mucha fuerza (porque los dientes no
deslizan entre sí), al contrario que con el sistema de poleas con correa (Departamento de agronomía. UNS, 2006).
Normalmente al engranaje mayor se le llama rueda y al menor piñón.
Al igual que con el sistema de poleas con correa, hay dos tipos de sistemas de
transmisión por engranajes.
a) Reductor: El piñón es el engranaje motriz y
la rueda es el engranaje conducido. En este caso,
la velocidad de salida (rueda) es menor que la velocidad de entrada (piñón).
b) Multiplicador: El piñón es el engranaje con-
ducido y la rueda es el engranaje motriz. En este
caso, la velocidad de salida (piñón) es mayor que
la velocidad de entrada (rueda).
Motriz
Conductor
Motriz
Conductor
29
Los engranajes se clasifican según la posición de los ejes y por la forma de los dientes.
A. TRANSMISIÓN ENTRE ÁRBOLES O EJES PARALELOS.
• Engranajes de dientes rectos:
Son fáciles de fabricar, pero tienen el inconveniente
de ser muy ruidosos y producir vibraciones. Se emplean cuando la potencia que se va a transmitir y el
número de revoluciones con que giran no es muy
grande.
• Engranajes de dientes helicoidales:
Se caracterizan por tener sus dientes inclinados
respecto de su eje. La forma transversal del diente es
exactamente igual que en el caso de los dientes rectos.
Tienen la particularidad de estar engranando varios
dientes a la vez. Esto da lugar a que el esfuerzo de
flexión se reparta entre ellos durante la transmisión,
con lo que hay menos posibilidades de rotura y menos ruidos y vibraciones. Son idóneos para transmitir
grandes potencias y para funcionar a gran número
de revoluciones.
Los únicos inconvenientes son que resultan más
caros, ya que son más difíciles de fabricar.
• Engranajes epicicloidales:
Se componen de una corona dentada interiormente,
un piñón central (denominado planetario) y otros
tres piñones más pequeños, los cuales engranan con
el planetario y corona, que se denominan satélites.
Estos satélites giran libres sobre sus ejes, que están
unidos al porta satélites.
B. TRANSMISIÓN ENTRE EJES PERPENDICULARES QUE SE CORTAN.
• De dientes rectos.
30
• De dientes helicoidales.
C. TRANSMISIÓN ENTRE EJES PERPENDICULARES QUE SE CRUZAN
• Tornillo sinfín: El movimiento solamente
se transmite de la corona al tornillo y nunca
al revés. Esto lo hace muy adecuado para uso
en tornos que suben agua o materiales de
construcción, ascensores, etc.
Es un mecanismo diseñado para transmitir
grandes esfuerzos, y como reductores de velocidad, por tanto aumentando la potencia
de transmisión. Generalmente trabajan en
ejes que se cruzan a 90º.
Tiene la desventaja de no ser reversible el sentido de giro, sobre todo en grandes relaciones
de transmisión y de consumir en rozamiento
una parte importante de la potencia.
• Hipoide: Se trata de dos engranajes cónicos
helicoidales. Uno de ellos se ha desplazado
para que no se corten sus ejes geométricos.
• Engranaje helicoidal: El ángulo que
forman los engranajes es opuesto. La
suma algebraica (ángulo de uno menos el ángulo del otro) es igual al ángulo que forman sus ejes.
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Ventajas y desventajas de los engranajes:
Ventajas:
• Ocupan espacios muy reducidos.
• No hay posibilidad de deslizamiento.
• Tienen mayor capacidad de transmisión de potencia.
• Tienen un elevado rendimiento, de 98% a 99.5%.
• No necesitan un mantenimiento constante.
Desventajas:
• Son muy costosos.
• Son muy ruidosos.
Aplicaciones de los engranajes:
Relojes
32
Formula a aplicar:
Z1 . n1 = Z2 . n2
Se remplazan los datos:
(15*15)/30=n2
Se llega a la respuesta:
n2 = 7.5
Ejercicio A
Z1 = 15 dientes , n1 = 15rpm
Z2 = 30 dientes , n2 = ? rpm
Ejercicio B
Z1 = 18 dientes , n1 = ? rpm
Z2 = 25 dientes , n2 = 300 rpm
Ejercicio C
Z1 = 20 dientes , n1 = 1200 rpm
Z2 = ?
, n2 = 800 rpm
Ejercicio D
Z1 = ?
, n1 = 600 rpm
Z2 = 60 dientes , n2 = 350 rpm
33
Algunos mecanismos transmisores de movimiento circular son directos.
La transmisión de potencia no se realiza directamente entre las piezas, sino que a través de
otro medio como las correas o las cadenas, las cuales limitan la distancia entre dos piezas a la
distancia del radio de su elipse, por lo que normalmente se necesita varias junciones de este
tipo para maquinaria industrial de gran escala.
Poleas con correas
Mecanismos
indirectos
Cadenas
• Poleas con correa:
Las transmisiones por
correa, en su forma más sencilla, consta de una cinta
colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra
movida. Al moverse la cinta (correa) trasmite energía
desde la polea motriz a la polea movida por medio
del rozamiento que surge entre la correa y las poleas.
Durante la transmisión del movimiento, en un régimen de velocidad uniforme, el momento producido
por las fuerzas de rozamiento en las poleas (en el contacto correa-polea) será igual al momento motriz en
el árbol conductor y al del momento resistivo en el árbol conducido. Cuanto mayor sea el
tensado, el ángulo de contacto entre polea y correa, y el coeficiente de rozamiento, tanto
mayor será la carga que puede ser trasmitida por el accionamiento de correas y poleas.
Una transmisión por correa consta, al menos, de dos poleas y una correa. Este tipo de transmisión se emplea más que las ruedas de fricción, ya que tiene una mayor superficie de fricción y puede transmitir mayores esfuerzos. Para que el rendimiento sea óptimo, las correas
deben estar tensadas adecuadamente, ejerciendo la fuerza axial adecuada.
34
Tipos de poleas:
• Trapezoidal: Es la más utilizada para usos industriales.
• Plana/ rectangular: Muy empleada para transmitir pequeñas potencias como, por ejemplo, en el interior de casetes, o para transmitir
el movimiento entre ejes que no son paralelos.
La forma curvada de la polea evita su salida durante el giro (se auto
centra).
• Redonda: Suele emplearse en máquinas que giran a muy pocas
revoluciones (por ejemplo, máquinas de coser antiguas) o cuando es
necesario transmitir el movimiento entre ejes que no son paralelos.
• Dentada: Cuando se necesita una transmisión sin resbalamiento se
utilizan las llamadas correas dentadas.
Las correas dentadas se clasifican como un sistema de cadena especial, pues los cálculos se realizan también mediante el número de
dientes de las ruedas dentadas motriz y conducida.
Este sistema es el más silencioso de todos los mecanismos de transmisión gracias a la flexibilidad de la correa, sin perder la sincronización entre el elemento motriz y el conducido, por lo que se usa
ampliamente en los motores de automóviles. Es la conocida correa
de la distribución.
35
Aplicaciones de las poleas con correas:
Lavadoras
Ventajas de las transmisiones por correas:
-
Transmiten potencia a distancias grandes.
Amortiguan impactos.
Versatilidad: posiciones de los ejes y sentidos de giro.
Son elementos muy comercializados.
Simplifican la transmisión.
Trabajo silencioso.
No requieren lubricación un fundas especiales.
Pueden transmitir potencia a varios árboles.
En caso de atoraduras el mecanismo puede patinar evitando roturas.
Demandan menos exactitud en la alineación de los ejes.
Desventajas de las transmisiones por correas:
- Relación de transmisión no constante (deslizamiento), excepto en las transmisiones con
correas dentadas en donde el deslizamiento se reduce considerablemente.
- Grandes fuerzas en apoyos y árboles (tensado inicial).
- Alargamiento de las correas.
- A veces se requieren dispositivos tensores.
- Vida útil de la correa relativamente baja.
- Duración de la correa afectada por temperatura y humedad.
- Aceite, polvo y humedad reducen el coeficiente de rozamiento.
36
• Cadenas: Este sistema de transmisión consiste en dos ruedas dentadas de ejes paralelos, situadas a cierta distancia la una de la otra, y que giran a la vez por efecto de una
cadena que engrana a ambas. Es el mecanismo que emplean las bicicletas.
Ventajas:
• Transmiten potencia a distancias grandes.
• Relación de transmisión prácticamente constante.
• Sometidas a menores cargas que las transmisiones por correas (no requieren tensado
inicial).
• Mejor resistencia a las condiciones ambientales que las transmisiones por correas.
• Elementos comercializados.
• Simplifican la transmisión.
• Pueden transmitir potencia a varios árboles.
Desventajas:
• Requieren lubricación y fundas.
• Alto costo.
• Puede existir cierta irregularidad en su funcionamiento.
• Requiere montaje y mantenimiento minucioso.
Aplicaciones de las cadenas:
Motocicletas
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Mecanismos transformadores de movimiento:
Los mecanismos de transformación son aquellos en los que el elemento motriz y el conducido tienen distinto tipo de movimiento.
Por ejemplo, el mecanismo que hace subir una persiana con una manivela es de transformación, puesto que el elemento motriz (la manivela) tiene movimiento circular, pero el
elemento conducido (la persiana) tiene movimiento lineal.
Tenemos dos tipos de mecanismos transmisores de movimiento:
1. Mecanismos transformadores de movimiento rectilíneo a circular:
En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento rectilíneo, mientras que el elemento
de salida tiene movimiento circular, se produce la transformación cambiando ciclos radiales
por movimiento rectilíneo a través de un elemento lineal, que encaja por medio de dientes o
fricción a un tornillo sin fin.
Algún mecanismos transformador de movimiento
rectilíneo a circular es el mecanismo tornillo-tuerca.
La aplicación más utilizada consiste en girar el tornillo y evitar que gire la tuerca. De este
modo, la tuerca se desplaza longitudinalmente.
Desde el punto de vista energético se cumple:
Trabajo motor = Trabajo resistente
El sistema tornillo-tuerca presenta una ventaja muy grande respecto a otros sistemas de
conversión de movimiento giratorio en longitudinal: por cada vuelta del tornillo la tuerca
solamente avanza la distancia que tiene de separación entre filetes (paso de rosca), por lo que
la fuerza de apriete (longitudinal) es muy grande.
La velocidad de avance del tornillo es:
v = p e n ( e es el nº de entradas del tornillo, n el número de rpm y p el paso).
Por otro lado, presenta el inconveniente de que el sistema no es reversible (no podemos aplicarle un movim iento longitudinal y obtener uno giratorio).
38
El sistema tornillo-tuerca como mecanismo de desplazamiento se emplea en multitud de
máquinas, pudiendo ofrecer servicio tanto en sistemas que requieran de gran precisión de
movimiento (balanzas, tornillos micrométricos, transductores de posición, posicionadores)
como en sistemas de baja precisión.
El avance 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.
Aplicaciones del mecanismo tornillo-tuerca:
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.
39
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.
Algún mecanismo transformador de movimiento rectilíneo a circular es el mecanismo piñón-cremallera.
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.
Aplicaciones del mecanismo piñón-cremallera:
Una de las aplicaciones más extendidas de este mecanismo es 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 gira el volante de un automóvil, gira 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 permiten cambiar la dirección del coche.
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1. Mecanismos transformadores de movimiento circular a alterno: Los
transformadores de movimiento circular a alterno toman el movimiento producido por cada
ciclo del componente circular, y por medio de una junción móvil con una pieza solida montada sobre un riel o en libertad lo transforman en movimiento lineal a alterno, en el que se
cumple que por cada ciclo del componente circular se cumple un ciclo del componente alterno.
Algunos mecanismos transformadores de movimiento circular a alterno son la leva y la excéntrica.
La leva: En mecánica, una leva es un elemento mecánico
hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que
va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial
(forma de gota). De este modo, el giro del eje hace que el
perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte
una pieza conocida como seguidor.
Permite obtener un movimiento alternativo, a partir de uno
circular; pero no nos permite obtener el circular a partir de
uno alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no
reversible, es decir, el movimiento alternativo del seguidor
no puede ser transformado en un movimiento circular para
la leva.
En resumen:
Elemento motriz: Leva, que describe un movimiento circular.
Elemento conducido: Seguidor, que describe un movimiento alternativo.
Existen dos tipos de levas:
 Levas lineales: Tienen muy pocas aplicaciones.
 Levas rotativas: El desplazamiento máximo que sufre el seguidor se conoce como alzada
de la leva. El retorno del seguidor se puede hacer por gravedad o mediante muelle.
Según la forma del seguidor:
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Según la forma de la leva:
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La excéntrica: Es un disco o cilindro cuyo eje de giro no coincide con su centro
geométrico. La distancia d, entre el centro del disco y el del eje, recibe el nombre de excentricidad.
Las excéntricas producen en un seguidor un suave movimiento continuo, denominado
movimiento armónico simple.
Aplicaciones de la leva y la excéntrica:
Cañas de pescar
43
Cerraduras
Algún mecanismo transformador de movimiento circular
a alterno es el mecanismo la biela - manivela - émbolo
Se trata de un mecanismo capaz de transformar el movimiento circular en movimiento
alternativo o viceversa. Dicho sistema está formado por un elemento giratorio denominado
manivela que va conectado con una barra rígida llamada biela, de tal forma que al girar la
manivela la biela se ve obligada a retroceder y avanzar, produciendo un movimiento alternativo.
El recorrido de desplazamiento de la biela (carrera) depende de la longitud de la manivela,
de tal forma que cada vez que está da una vuelta completa la biela se desplaza una distancia igual al doble de la longitud de la manivela. Dicho desplazamiento se realiza entre el
punto muerto inferior y superior:
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Aplicaciones de la biela-manivela-émbolo:
Un motor de combustión interna alimentado por gasolina utiliza la explosión del combustible y el aire, provocado por una chispa, para expandir
el gas empujando el pistón de arriba abajo, creando un movimiento que
más adelante llegará a las ruedas haciéndolas moverse.
Motor de combustión
interna
Proposiciones complementarias
Según su naturaleza, un tipo de movimiento es movimiento
alternativo
El movimiento alternativo no se produce naturalmente por un mecanismo tradicional, sino
que requiere de un transformador de movimiento con una entrada de movimiento circular
o lineal, esto se evidencia en: “La creación de mecanismos de acuerdo a la separación de
estructura cinemática y función se lleva a cabo por una clase de mecanismos tridimensionales equipados para la conversión entre movimiento rotatorio y recíproco en motores
axiales, bombas de succión y compresores” (Freudenstein, F., & Maki, E. R. (1984). Kinematic
structure of mechanisms for fixed and variable-stroke axial-piston reciprocating machines.
Journal of Mechanical Design, 106(3), 355-364)
El movimiento alternativo es de vaivén, el actuador en el movimiento tiene una posición de
inicio y una posición de llegada, y alterna -de allí el nombre del movimiento- entre las dos
posiciones. Estas dos posiciones pueden ser puntos en una recta, o en una circunferencia, lo
que crea dos tipos de movimiento alternativo:
MOVIMIENTO LINEAL ALTERNATIVO
En el movimiento lineal alternativo, el actuador tiene una
trayectoria lineal definida entre dos puntos, creando un
segmento de recta; el cual recorre siempre, alternando su
sentido pero nunca su dirección.
El movimiento lineal alternativo es armónico, la misma
cantidad de tiempo pasa entre la llegada y la salida del
actuador.
MOVIMIENTO CIRCULAR ALTERNATIVO
En el movimiento circular alternativo, el actuador viaja
entre dos puntos radiales, que forman un arco de circunferencia. El trayecto entre estos dos puntos se realiza
una vez por cada ciclo de movimiento, produciendo un
movimiento armónico.
Algunos mecanismos que usan el movimiento circular
alternativo tienen cierto grado de autonomía, pues el
mo vimiento se beneficia de un impulso inicial y
puede mantenerlo en forma de movimiento pendular.
En conclusión, el movimiento alternativo es repetitivo, armónico y esencialmente diferente
al mo vimiento lineal y al movimiento circular.
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Un tipo de sistema vectorial es esqueleto vectorial
Los esqueletos vectoriales son estructuras formadas por varios vectores que tiene puntos
de acción y aplicación comunes, que diagramados parecen formar una especie de esqueleto
axial -de allí su nombre- con varias ramificaciones.
Los esqueletos vectoriales son útiles en el estudio del comportamiento de un mecanismo,
pues cada uno de sus componentes móviles genera al menos un vector, que puesto en contraste con el resto de vectores generados por el sistema da una comparación de magnitudes,
puntos de aplicación, direcciones y sentidos.
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Glosario
Mecanismo.- Tiene su origen en el término latino mechanisma y se refiere a la totalidad que
forman los diversos componentes de una maquinaria y que se hallan en la disposición propicia para su buen funcionamiento.
Hidráulica.- Es una rama de la mecánica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería
que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos.
Potencia.- En Física, es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.
Energía.- Se define como la capacidad para realizar un trabajo.
Compresión.- Este verbo refiere a estrechar, apretar, oprimir o reducir a menor volumen.
Trayectoria.- Es el lugar geométrico de las posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo
en su movimiento.
Palanca.- Una máquina simple que permite mover objetos a partir de la transmisión de una
fuerza.
Polea.- Es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza.
Engranaje.- Conjunto de ruedas dentadas y piezas que encajan entre sí y forman parte de un
mecanismo o de una máquina.
Cojinetes.- Un cojinete en ingeniería es la pieza o conjunto de ellas sobre las que se soporta y
gira el árbol transmisor de momento giratorio de una máquina.
Quicionera.- Agujero donde se apoya un eje.
Torsión.- Es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general,
elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.
Flexión.- Se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural
alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal.
Momento torsor.- Se denomina momento torsor a la componente paralela al eje longitudinal
del momento de fuerza, resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal del prisma mecánico.
Fulcro.- Punto de apoyo de una palanca.
Resistencia.- Esta representa la oposición a la que la corriente hace frente dentro de un circuito eléctrico de tipo cerrado.
Polipasto.- Es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena
que alternativamente va pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas.
Radián.- Unidad de medida de ángulos del Sistema Internacional, de símbolo rad, que
equivale a un ángulo plano, que teniendo su vértice en el centro de una circunferencia, le corresponde un arco de longitud igual al radio de la circunferencia.
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Evaluación
1. Los Mecanismos de Transmisión Mecánica, pertenecen a:
a) Mecanismos de Composición Mecánica.
b) Transmisores de Movimiento.
c) Mecanismos de Transmisión de Movimiento.
2. Los Mecanismos de Transmisión Hidráulica son Mecanismos de Transmisión Mecánica.
a)Verdadero.
b)Falso.
Porque: ……………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………...........................................
3. ¿Qué relación tiene la fuerza necesaria para alzar un peso, al usar un sistema con una
polea móvil?
a) La misma fuerza.
b) El doble de fuerza.
c) La mitad de fuerza.
4. Una carretilla que alce una carga, es un ejemplo de una palanca de:
a) Primer Grado.
b) Segundo Grado.
c) Tercer Grado.
d) No es una palanca.
5. En una polea fija sin rozamiento ¿qué sucede con la fuerza necesaria para alzar una carga?
a) Reduce la fuerza necesaria
b) Aumenta la fuerza necesaria.
c) Mantiene la fuerza necesaria.
d) Las poleas no están en capacidad de alzar cargas.
6. ¿Qué es un polipasto?
a) Es un conjunto de poleas fijas y móviles.
b) Es un conjunto de poleas móviles.
c) Es un conjunto de poleas fijas.
d) Es un tren de poleas.
7. ¿Qué uso tiene un polipasto?
a) Es un reductor de la fuerza necesaria para alzar un peso.
b) Hace que la fuerza sea aplicada de manera más incómoda.
c) Cambia el movimiento lineal a circular.
d) Cambia el movimiento circular a alterno.
8. Usando la fórmula del polipasto, calcular la fuerza necesaria para alzar un peso de 80 kg,
si el polipasto tiene 2 poleas móviles.
a) 20 kgf
b) 15 kgf
c) 40 kgf
d) 80 kgf
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9. Encierre la relación de las palancas de primer grado con la ventaja mecánica
a) Siempre tienen ventaja mecánica.
b) Nunca tienen ventaja mecánica.
c) Pueden tener ventaja mecánica.
d) La ventaja mecánica no tiene relación con las palancas
.
10. Se intenta alzar un peso de 90 kg con una palanca. Si el fuero se encuentra justo en la
mitad de la palanca, ¿qué fuerza es necesaria para alzar el peso?
a) 45 kgf
b) 80 kgf
c) 180 kgf
d) 90 kgf
11. De entre estos dos polipastos, escoja cuál es el más ventajosos para alzar un peso.
a) Siete poleas móviles y cinco fijas.
b) Ocho poleas móviles y siete fijas.
c) Las dos opciones producen la misma ventaja mecánica.
d) Ninguna opción produce ventaja mecánica.
12. Calcular la ventaja mecánica de un polipasto con 3 poleas móviles.
a) 200%
b) 800%
c) 600%
d) 1200%
13. ¿Qué factor usan los engranajes para transmitir el movimiento entre ellos?
a) La fuerza de rozamiento que se produce entre ellos.
b) Dientes que se entrelazan entre sí.
c) Correas que transmiten la fricción.
d) No transmiten movimiento, son piezas fijas.
14. ¿Qué se utiliza para transmitir movimiento entre dos puntos distantes y en ángulo?
a) Trenes de engranajes helicoidales cónicos.
b) Acoplamientos.
c) Trenes de engranajes perpendiculares cónicos.
d) Es imposible transmitir movimiento en ángulo.
15.¿De qué manera transmiten las ruedas de fricción el movimiento entre ellas?
a) La fuerza de rozamiento que se produce entre ellas.
b) Dientes que se entrelazan ente sí.
c) Cadenas que encajan entre los dientes.
d) Engranajes entre las ruedas de fricción.
16. Los engranajes y ruedas de fricción, ¿transmiten qué tipo de movimiento?
a) Movimiento lineal.
b) Movimiento circular.
c) Movimiento lineal alterno.
d) Movimiento circular alterno.
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17. Un engranaje adyacente a otro, ¿transmite su velocidad angular de qué manera?
a) En sentido contrario.
b) Siempre de igual a igual.
c) Depende del tamaño del engranaje conducido.
d) Depende del número de dientes de los engranajes.
18. Si un engranaje conducido tiene un número de dientes menor al conductor, ¿qué cambio
sufre la velocidad angular?
a) La velocidad aumenta.
b) La velocidad disminuye.
c) La velocidad se mantiene.
d) Es imposible calcularlo con la información dada.
19. ¿Cómo se conoce la fuerza motriz que se conduce entre dos ruedas de fricción?
a) Fuerza axial.
b) Ventaja mecánica.
c) Fuerza conductora.
d) Fuerza conducida.
20. ¿Por qué las ruedas de fricción son más eficientes que los engranajes?
a) Hay una pérdida de energía en el contacto de dos ruedas de fricción.
b) Hay una pérdida de energía en el contacto de las cadenas con las ruedas de fricción.
c) La pregunta es errónea, son más eficientes las ruedas de fricción.
d) Las ruedas de fricción son completamente eficientes.
21. ¿Cuántas vueltas da una rueda conducida por cada vuelta de una conductora con el doble
de dientes?
a) El doble de vueltas.
b) La mitad de vueltas.
c) El mismo número de vueltas.
d) No dan vueltas, son mecanismos transmisores lineales.
22. Calcular la fuerza axial de una rueda de fricción que transmite 300 watts a 40 rpm, con
un coeficiente de rozamiento de 0.2 y un radio de 3 metros.
a) Fx = 60 (300) / 40 (0.2) (60)
b) Fx = 60 (300) / 40 (0.8) (60)
c) Fx = 60 (300) / 80 (0.2) p (3)
d) Fx = 60 p / 40 (0.2) (300) (3)
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Referencias
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cinético (Tesis de maestría).Universidad de la Laguna, San Cristóbal, España.
• Atlantic International University. (2009). Sistemas hidráulicos y neumáticos. Recuperado
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www.tecnotrans.com/revista/INF_20.pdf
• Carvajal D.F. & Rojas M.A. (2010) Banco de pruebas de sistemas de transmisión de potencia (Tesis de pregrado). Universidad pontifica bolivariana, Medellín, Colombia.
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Bibliografía
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• https://sites.google.com/site/358maquinas/transmision-hidraulica Pofesor Ing. Agr.
Alcides J. Gutiérrez
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• http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eisenbahn_Schraubenkupplung_1.jpeg
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Mecanismos de Transmisión - Unidad Educativa Lev Vygotsky

Transcripción

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