1> Elementos y máquinas.
2> Mecanismos de transmisión de movimientos lineales.
3> Mecanismos de transmisión de movimientos circulares.
4> Mecanismos de transmisión del movimiento.
5> Mecanismos auxiliares.
6> Máquinas motrices.
1>Elementos de las máquinas.
Máquinas Simples:
Solo tienen un punto de apoyo
[Wm=Wr]
Máquinas compuestas:
Asociación de dos o más máquinas simples.
[Wm=WR+Wr]
Constan de:
Motores. Producen la transmisión y transformación del movimiento.
Mecanismos. Generan el movimiento y producen las fuerzas de entrada.
Actuadores. Producen los movimientos y fuerzas de salida.
Movimientos:
Lineal. En línea recta o en una dirección determinada.
[v=e/t]
Giratorio. Siguiendo una trayectoria circular.
[Velocidad angular= Ángulo girado/t]
[n=Velocidad angular·60/2·3,14]
Alternativo. Vaivén a lo largo de una línea o describiendo un arco.
[L=2R]
Magnitudes Y expresión matemática.
Fuerza.[F=m·a] Unidad:Newton(N)
Momento de una fuerza. [M=F·r] Unidad: N m
Potencia mecánica. [P=M·Velocidad angular= F·r·Velocidad angular]
Unidad: Vatio(W)
Energía mecánica. [Em=Ecinética+ Epotencial]
[Em= 1/2·m·v^2+m·g·h]
Si se desprecian las pérdidas por razonamientos:
[Em=W=P·t] Unidad: Julio(j)
Rendimiento. [rendimiento(%)=Eútil/Esuministrado·100]
[rendimiento(%)= Pútil/Psuministrada·100]
En los mecanismos si se desprecian las pérdidas de energía por razonamiento:
[Em1=Em2]
Expresando la energía mecánica en función de la potencia y el tiempo:
[P1·t=P2·t → P1=P2]
[M1·Velocidad angular1= M2·Velocidad angular]
[M1·((2·3,14)·n1/60)=M2·((2·3,14)·n2/60)]
Por tanto:
[M1·n1=M2·n2]
2> Mecanismos de transmisión de movimientos lineales.
Ley[F·bf=R·br]
La palanca: Barra rígida que gira alrededor de un punto(pa)
Palanca de primer grado. [pa entre F y R]
Palanca de segundo grado. [R entre pa y F]
Palanca de tercer grado. [ F entre pa y R]
La polea: Rueda que gira alrededor de un eje, movida por una cuerda en cuyos extremos están, la carga(R) y la fuerza por hacer(F)
→ Si r es el desplazamiento lineal de la carga y d es el de la fuerza aplicada: F·d=R·r
Polea fija: [F=R]
Polea móvil: [F=R/2]
Polipastos: [F= R/2^n]
3> Mecanismos de transmisión de movimientos circulares.
Poleas y correas:
-La distancia recorrida por la correa sobre la polea motriz cada minuto, será: [L1=3,14·d1·n1]
-Y sobre la polea conducida será: [L2·3,14·d2·n2]
Ley de transmisión del sistema: [d1·n1=d2·n2]
Engranajes:
Diámetro permitivo dp. [Dp1·n1=Dp2·n2]
-módulo de un engranajes [m=dp/z]
Ley de transmisión del sistema: [z1·n1=z2·n2]
→ Relación de transmisión [i=n1/n2]
Transmisión sin cambio de plano de giro.
Poleas y correa:
-Simple.[i=n1/n2=d1/d2] -Compuesta.[1=n1/n2=d2/d1·d4/d3… dn/dn-1]
Piñón cadena:
[i=n1/n2=z2/z1]
Sistema de engranajes:
- Simple.[ i=n1/n2=z2/z1] -Compuesta.[1=n1/n2=z2/z1·z4/z3… zn/zn-1]
Transmisión con cambio de giro.
Engranajes de dientes helicoidales.[1=n1/n2=z2/z1]
Tornillo sinfín y engranaje helicoidal. [i=n1/n2=z2/e]
Engranajes cónicos.[i=n1/n2=z1]
4> Mecanismos de transmisión del movimiento.
Transformación movimiento giratorio a rectilíneo.
Sistema piñón-cremallera.
-avance[A=3,14·dp=p·z] -velocidad de avance.[va=A·n=p·z·n]
Transformación giratorio en lineal alternativo.
Sistema biela-manivela.
- [R=2R]
Sistema de excéntricas y levas.
[d=R-r]
d:desplazamiento del seguidor
R:radio mayor
r:radio menor
5> Mecanismos auxiliares.
Dirigen y regulan el movimiento.
Trinquete.
-Permite el giro en un sentido y lo impide en el otro.
Frenos.
-Disipa calorificamente la energía cinética que absorbe de los mecanismos sobre los que actúa.
Conectan y desconectan ejes de transmisión.
Embragues.
Acumulación y absorción de energía.
Trinquete.
-Muelles: absorben energía cuando se someten a una fuerza externa.
-Ballestas y amortiguadores.
-Amortiguadores hidráulicos.
Apoyo de los sistemas de transmisión.
Trinquete.
-Cojinetes.
-Rodamientos: Minimizan las pérdidas por rozamiento
6> Máquinas motrices.
→ Producen energía mecánica a partir de otra forma de energía.
Motor térmico
Energía mecánica -------------------> Energía mecánica
Motores térmicos de combustión externa.
Máquina de vapor.
Turbina de vapor.
Motores térmicos de combustión interna.
Motor de cuatro tiempos:
-1 o varios cilindros.
-en su interior se mueve un pistón que transforma el movimiento de vaivén en movimiento circular.
- Su funcionamiento ocurre en 4 tiempos:
Admisión: Se abre una válvula de admisión, el pistón baja y entra en el cilindro el aire y el combustible.
Compresión: Se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y se comprime la mezcla(aire y gasolina) o solo el aire en el caso del diesel.
Explosión y expansión: La mezcla se inflama, el pistón baja y realiza un trabajo mecánico.
Expulsión y escape. Se abre la válvula de escape, el pistón sube y expulsa los gases de combustión al exterior.
