Levas y excéntricas

Las levas y excéntricas son mecanismos que transforman el movimiento de movimiento circular en un eje de movimiento rectilíneo alternativo. Están formados por una pieza giratoria y por un elemento que roza en ella: el seguidor o varilla. Las excentricas tienen forma circular, con la particularidad de que su eje de giro no coincide con su centro. Las levas pueden tener cualquier forma, en función con el tipo de movimiento que se pretende que tenga el seguidor.

 

Tornillo sin fin-corona

El mecanismo del tornillo sin fin-corona, permite transmitir movimiento de rotación entre dos ejes perpendiculares. Se caracteriza porque reduce drásticamente la velocidad de giro del eje conducido (el que no está conectado al motor). En la animación de abajo puedes ver su funcionamiento y el nombre de sus componentes.

Ejemplos de utilización del mecanismo del tornillo sin fin-corona.

Cinta transportadora.
En muchas máquinas industriales, como la cinta transportadora de la imagen el mecanismo tornillo sin fin-corona, se utiliza como reductor de velocidad. Las máquinas de las fábricas están accionadas normalmente por motores eléctricos. Estos motores giran muy rápido mientras que las máquinas necesitan un movimiento de giro más lento. Es necesario entonces instalar un mecanismo reductor entre el motor y la máquina. Uno de los mecanismos reductores que se pueden utilizar, es el de tornillo sin fin-corona.
 

 Apertura y cierre de una válvula hidráulica.
En la fotografía puedes ver el mecanismo que permite abrir y cerrar manualmente una válvula hidráulica de grandes dimensiones, utilizadas en embalses y sistemas de riego. Accionar una válvula como esta, requiere mucha fuerza, más de la que puede ejercer una persona. Para solucionar este problema, se utiliza un mecanismo tornillo sin fin-corona. Al ser un gran reductor de velocidad, ejerciendo una pequeña fuerza de giro en el tornillo, obtenemos una gran fuerza en la corona, suficiente para abrir o cerrar la válvula.

 













Control de una cámara de vigilancia a distancia.
El mecanismo tornillo sin fin-corona, se utilizan en muchos dispositivos que deben girar o desplazarse con gran lentitud o precisión, 

Piñón y cremallera

El mecanismo de piñón y cremallera permite transformar el movimiento circular en rectilíneo alternativo. También a la inversa: puede transformar el movimiento rectilíneo en movimiento circular, aunque es más habitual encontrar aplicaciones del primer tipo. Está compuesto por dos elementos: el piñón, un engranaje normal, y la cremallera, que también se puede considerar un engranaje, solo que se ha ''aplanado''.

 

 Ejemplos de utilización del mecanismo; piñón-cremallera.

Puerta corredera

Algunos tipos de puertas correderas automáticas tienen un mecanismo piñón-cremallera, impulsado por un motor eléctrico, que les hace avanzar o retroceder. Fíjate como funciona la de la animación.

  Taladro de columna

La mayoría de tamaños de columna, disponen de un mecanismo de piñón y cremallera para bajar o subir la plataforma donde se colocan las piezas que deben ser perforadas. El piñón se acciona haciendo girar una manivela.

 

Tren cremallera

En algunas zonas de montaña, donde la pendiente es demasiado grande para un tren convencional pueda funcionar, se utilizan los trenes cremallera. Se caracterizan porque, además de los dos carriles típicos de un tren normal, disponen de un tercer carril dentado o cremallera, situado en el centro de la vía. Los ejes motrices del tren tienen un piñón que engranan en la cremallera e impulsa el tren hacia arriba con facilidad. Sin este sistema, el tren resbalaría y no podría subir. 

Dirección de un automóvil

En la imagen, puedes ver el mecanismo básico de la dirección de un automóvil. Al girar el volante se hace rotar un piñón que acciona una cremallera. Ésta, a su vez, cambia la orientación de las ruedas y el vehículo gira.

Engranajes

Los engranajes o ruedas dentadas son elementos mecánicos diseñados para transmitir movimientos giratorios. Los puedes ver en muchas máquinas, su forma es la de  una rueda con dientes tallados en su contorno. Estos dientes engranan -encajan- en los de otra rueda similar, de tal forma que cuando una de ellas gira obliga a girar a la otra.

En los mecanismos de engranajes siempre hay uno que empuja, el llamado engranaje motor o motriz, y otro que recibe el movimiento, el engranaje conducido o de salida. La barra donde van montados los engranajes se llama eje. 

 Utilizando los engranajes podemos modificar fácilmente la velocidad de rotación de una máquina, para ello debemos utilizar dos engranajes diferentes con diferente números de dientes, como los de arriba. Si el engranaje de salida es mayor que el engranaje motor, girará más lentamente, si es más pequeño girará más rápidamente.

 Dos engranajes invierten el sentido de giro:

 Al transmitir el movimiento, una parejas de engranajes invierte el movimiento:

  

   Engranaje loco:

 Si se desea conseguir el mismo sentido en el engranaje de motor y el de salida se puede intercalar un engranaje intermedio llamado engranaje loco, que tiene como fin invertir el sentido de rotación.

A un mecanismo formado por o más engranajes se le denomina tren de engranajes. 

Cálculo de la velocidad de los engranajes:

 

Zn: Número de dientes en el engranaje mayor

Nm: velocidad del engranaje mayor. Se mide habitualmente en rpm, que significa revoluciones por minutos

Zs: números de dientes en el engranaje de salida

Ns: velocidad del engranaje de salida

 

 

 

Palancas

Hola, somos Alicia y Ainoa, y vamos a explicar las palancas.

 

Las palancas son máquinas muy simples. Están compuestas por una barra rígida y un punto de apoyo o fulcro. Se utilizan normalmente para aplicar una fuerza elevada a partir de una fuerza más pequeña son una especie de multiplicador de fuerza.

  Cuando una palanca multiplica la fuerza inicial decimos que tiene ventaja mecánica. No todas las palancas tienen ventaja mecánica, en algunos tipos de palancas hay que aplicar una fuerza elevada para vencer una fuerza más pequeña, se dice que tiene desventaja mecánica.

 

   La resistencia es una fuerza (muchas veces el peso de un objeto) que hay que vencer mediante otra fuerza, la fuerza aplicada. El punto de apoyo, o fulcro, es el punto sobre el que bascula la palanca. Los brazos, brazo de la fuerza y brazo de la resistencia, corresponde a la distancia entre el fulcro y la fuerza aplicada o la resistencia.

La ley de la palanca:

  

      Tanto la fuerza aplicada, como la resistencia, se deben indicar en Newton (N), la longitud del brazo de fuerza y del brazo de resistencia se mide en metros (m).