lunes, 22 de octubre de 2012

Aparejo potencial


Esquema de un aparejo potencial
El aparejo potencial, es una máquina simple utilizada para mover en forma ascendente o descendente (con modificaciones se puede adpatar a movimientos horizontales), elementos cuyo elevado peso, impide que sea movido por la fuerza de un humano sin ayuda mecánica.[1] [2]
Un aparejo potencial consta básicamente de una polea fija anclada a un punto resistente que se encuentre a mayor altura que el elemento que se desea mover, y una o varias poleas móviles. La polea fija se enhebra mediante una cuerda (soga o maroma), una cadena o un cable de acero, que en un extremo está anclado al mismo punto que la polea, pero que en su recorrido abraza a una segunda polea, y cuyo otro extremo es en el que se realiza la fuerza de tracción (acción). Esta segunda polea es del tipo flotante, y de su centro, pende una segunda soga, maroma, cadena o cable de acero, que posee su otro extremo anclado a la superficie antes mencionada. De esta forma, pueden colocarse tantas poleas como sean necesarias, teniendo en cuenta que por cada polea que se agrega, el peso se reduce a la mitad del peso que actúa sobre la polea anterior. El elemento a mover, está aplicado, sobre el eje de la última polea del tren de poleas.
Como se ha mencionado un aparejo potencial genera una ventaja mecánica y la fórmula para su cálculo es:
Donde T representa la fuerza a realizar, P es el peso del elemento a mover y n es la cantidad de poleas móviles que poseemos. La desventaja del uso de un aparejo potencial es que el espacio recorrido por la carga es notablemente menor que la longitud de cuerda que pasa por la polea fija. Concretamente la relación de longitudes es la inversa de la razón que se da en la ventaja mecánica:
http://es.wikipedia.org/wiki/Aparejo_potencial

Aparejo factorial


Esquema de un aparejo factorial.
También llamado aparejo en serie, está formado por un número de poleas fijas sobre una misma montura y otras tantas poleas móviles también colocadas sobre una misma montura, de la cual pende la carga a levantar. La resistencia Q está formada por dicha carga y el peso de la parte móvil del aparejo. La figura muestra un aparejo con dos poleas fijas y dos móviles. La fuerza P que se debe realizar, es en este caso, la cuarta parte de la fuerza Q, está sostenida por cuatro cuerdas cuyas tensiones son iguales. En general, si el número de poleas móviles que se encuentran fijas entre si es N (coplanares o en paralelo), la fuerza P será:


http://es.wikipedia.org/wiki/Aparejo_factorial

Polipasto

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Esquema funcional de un polipasto.


Polipasto de una grúa industrial.
Se llama polipasto a una máquina que se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover. Lleva dos o más poleas incorporadas para minimizar el esfuerzo.
Se utilizan en talleres o industrias para elevar y colocar elementos y materiales muy pesados en las diferentes máquinas-herramientas o cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan. Suelen estar sujetos a un brazo giratorio acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por rieles colocados en los techos de las naves industriales.
Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación; los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico.

http://es.wikipedia.org/wiki/Polipasto


Piñón (mecanismo)




Principio de funcionamiento de un par de ruedas dentadas.

En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión por engranaje,[1] cadena de transmisión o correa de transmisión. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión.[2]
En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina «corona», mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta, la rueda mayor se denomina «plato».[3] En un tren de engranajes de varias etapas, la corona de la una etapa gira solidariamente con el piñón de la etapa consecutiva.
En las transmisiones por cadena y por correa, un piñón demasiado pequeño da lugar a mayores curvaturas en el elemento flexible de la transmisión, lo cual incrementa el desgaste y disminuye la vida útil de los elementos.


http://es.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%B1%C3%B3n_(mecanismo)


Engranaje


Engranajes artesanales de máquina textil. Museo de Tarrasa Barcelona.
Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y el menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocido como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido.[1] Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina 'tren.
La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relación de transmisión.

Polea




Una polea, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Según definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa»[1] actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
http://es.wikipedia.org/wiki/Polea

Cigüeñal

Un cigüeñal o cigoñal es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela - manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automóviles el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta con la muñequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo. El cigueñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.
Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Hay diferentes tipos de cigüeñales; Los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un apoyo entre cada muñequilla.
Por ejemplo para el motor de automóvil más usual, el de cuatro cilindros en línea, los hay de tres apoyos, (hoy ya en desuso) y de cinco apoyos, que actualmente es el más común.
En otras disposiciones como motores en V o bien horizontales opuestos (boxer) puede variar esta regla, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor. El cigüeñal es también el eje del motor con el funcionamiento del pistón.gradualmente se usan en los automoviles.



Cigueñal desmontable de un motor de 2 tiempos monocilíndrico (Piaggio)

Cigueñal de 4 cilindros y 5 apoyos, con doble contrapeso por biela de un motor de automóvil


http://es.wikipedia.org/wiki/Cig%C3%BCe%C3%B1al

Manivela




Se llama manivela a la pieza normalmente de hierro, compuesta de dos ramas, una de las cuales se fija por un extremo en el eje de una máquina, de una rueda, palanca etc. y la otra forma el mango que sirve para mover al brazo, la máquina o la rueda. Puede servir también para efectuar la transformación inversa del movimiento circular en movimiento rectilíneo.[1] Cuando se incorporan varias manivelas a un eje, éste se denomina cigüeñal.
El mecanismo de biela y manivela es extensamente empleado en diversas máquinas, fundamentalmente para transformar el movimiento alternativo de los pistones de un motor de combustión interna en movimiento rotatorio de otros componentes.
La ecuación de equilibrio de una manivela es:
El esfuerzo que transmite una manivela cumple la ecuación de equilibrio de las palancas; y se ve que en cada uno de los lados de la igualdad se obtiene un valor que resulta de multiplicar una fuerza por su distancia al punto de giro. Este proceso se denomina "momento".
Esta es uno de pocos pocos automóviles que funcionan con manivela: sigue el linkhttp://foro.actitud50.com/viewtopic.php?f=9&t=3449

http://es.wikipedia.org/wiki/Manivela

Biela


Biela de un motor de combustión interna.

Se denomina biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conectan el pistón al cigüeñal.
Actualmente las bielas son un elemento básico en los motores de combustión interna y en los compresores alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las dos piezas, el pistón y el cigüeñal. Su sección transversal o perfil puede tener forma de H, I o + . El material del que están hechas es de una aleación de acero, titanio o aluminio. En la industria automotor todas son producidas por forjamiento, pero algunos fabricantes de piezas las hacen mediante maquinado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Biela

Palanca


La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.
Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.

Palanca de primera clase En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia Bp ha de ser mayor que el brazo de resistencia Br.
Cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia, de manera que Bp sea menor que Br.
Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto tríceps braquial - codo - antebrazo.
Palanca de segunda clase

Palanca de segunda clase.

En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.
Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, los remos y el cascanueces.


El punto de apoyo de los remos se encuentra en el agua.

 Palanca de tercera clase

Palanca de tercera clase.

En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.
Ejemplos de este tipo de palanca son el quitagrapas y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano, el conjunto codo - bíceps braquial - antebrazo, y la articulación temporomandibular.

http://es.wikipedia.org/wiki/Palanca



Operadores mecánicos




Los operadores mecánicos son operadores que van conectados entre si para permitir el funcionamiento de una máquina, teniendo en cuenta la fuerza que se ejerce sobre ellos. Los operadores mecánicos convierten la fuerza en movimiento.