MECANISMOS PARA LA TRANSMICION DE MOVIMIENTOS

En muchas maquinas,el movimiento giratorio o lineal a  de ser modificado para emplearlo adecuadamente. un movimiento en la entrada de una maquina puede convertirse en otro movimiento a su salida esto depende del tipo de mecanismo utilizado para transformar dicho movimiento las modificaciones mas comunes que se desarrollan o se pueden desarrollar por medio de los movimientos son:

* llevar el movimiento giratorio del eje de un motor hasta otro eje diferente

*obtener mediante un movimiento mayor, menor o igual velocidad en un segundo eje.

*transformar el movimiento giratorio en otro diferente (el lineal continuo o lineal alternativo).

para llevar a cabo estas transformaciones se recurre a una conexión en cadena de varias maquinas simples  tratando de que las características del movimiento de entrada se modifique de acuerdo a las necesidades del movimiento de salida.

Los mecanismos u operadores básicos para transmitir movimientos son:

*rueda, eje y polea

*excentrica, manivela y cigueñal

*leva

*rueda dentada, engranaje, piñon y cremallera.

*biela y embolo

*palanca

*tornillo y tuerca.

La rueda: Consiste en un elemento de forma circular, generalmente de poco grosor que tiene laptitud de girar sobre su eje que actualmente sirve para multiples acciones ademas de permitir la locomocion.Dio origen a la aparicion de molinos y tuvo gran influencia en la ingenieria hidraulica y con fines militares.

La rueda sufrio una gran evolucion.Desde las primeras construidas de madera con un agujero central atravesado por un eje, se paso a la rueda con radios para recubrirlas a posterior con llantas de hierro, obra del pueblo celta.

Por extensión, se cono ce como rueda a todo circulo rotativo integrado por cosas o personas como rueda de amigos, rueda de mates o rueda de archivos.

Sin embargo fue algo esencial para la evolución de maquinarias de todo tipo. La rueda es un elemento nesesario en infinidad de inventos, tanto antiguos como actuales, desde los primitivos molinos, hastq la bicicleta, motocicleta,automovil,avión,cosechadora, tractor,silla de ruedas etc.

Eje: Es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento de rotacion a una pieza o de un conjunto de piezas, como una rueda o un engranaje.Un eje se aloja por un diametro exterior a un diametro exterior al agujero, como un cojinete o un cubo, con el cual tiene un determinado tipo de ajuste.En algunos casos el eje el fijo-no gira- y un sistema de rodamientos o de bujes insertas en el centro de la pieza permiten que esta gire al rededor del eje.En otros casos, la rueda gira solidariamente al eje y el sistema de guiado se encuentra en la superficie que soporta el eje.

 

Polea: Una polea, es una maquina simple 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 ("garaganta"), se usa como elemento de transmición para cambiar la direccion del movimiento en maquinas y mecanismos.

Según su desplazamiento las poleas se clasifican en "fijas", en aquellas cuyas armas se suspenden en un punto fijo (la estructura del edificio) y, por lo tanto, no sufren movimiento de translación alguno cuando se emplean, y "moviles", que son aquellas en las que un extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento se desplazan, en general, verticalmente.

Cuando la polea obra independientemente se denomina "simple", mientra que cuando se encuentra reunida con otras formando un sistema formando un sistema recibe la denominación de "combinada" o "compuesta".

La polea simple: Esta maquina simple se emplea para levantar cargas a una cierta altura.Lapolea simple esta formada por una polea fija al techo, por sobre la cual puede deslizarse una cuerda.Se usa, por ejmplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos.Al estirar de un extremo de la cuerda, la polea simple se encarga solamente de inverir el sentido de la fuerza aplicada. 

Polea simple fija:Este tipo de maquina cuelga de un punto fijo y aunque no disminuye la fuerza ejercida, que es igual al la resistencia, facilita muchos trabajos.La polea fija simplemente permite una mejor posicion para tirar de la cuerda, ya que cambia la dirección y el sentido de las fuerzas.Por ejemplo, en un pozo se consigue subir un cubo lleno de agua mas comoda para nuestra anatomía, tirandolo de abajo en vez de alzándolo.

Polea simple movil:En esta modalidad, la polea esta unida al objeto y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda.

De este modo, la fuerza se multiplica, ya que la carga es soportada por ambos segmentos de la cuerda (cuantas mas poleas moviles tenga un conjunto, menos fuerza se necesita para levantar un peso).La fuerza motriz que se emplea para alzar una carga es la mitad que la resistencia, aunque para ello se tenga que tirar de la cuerda el doble de la distancia.

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

Polipastos:Este mecanismo esta formado por grupos de poleas fijas y moviles, cada uno de ellos formado a su vez por un conjunto de poleas de diametro de crecientes y ejes paralelos entre si que se montan sobre la misma armadura de modo que existen el mismo numero de poleas fijas que moviles.

El extremo de la cuerda al gancho de la armadura fija y se pasa por las ranuras de las poleas- de menor a mayor diametro en caso del polipasto- comenzando por la del grupo movil y terminando en la polea fija mayor o extrema donde quedara el tramo de cuerda del que se tira.La expresión que nos indica elesfuerzo que se debe realizar para vencer una carga (o resistencia).

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

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

*Leva: La leva es un elemento mecanico hecho de algun material (madera,metal,plastico, etc) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. 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. Existen dos tipos de seguidores, de traslación y de rotación.

La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio. De ser necesario pueden agregarse dientes a la leva para aumentar el contacto.

El diseño de una leva depende del tipo de movimiento que se desea imprimir en el seguidor. Como ejemplos se tienen el arbol de levas del motor de combustión interna, el programador de lavadoras, etc.

 Rueda dentada:La rueda dentada (engranaje, piñón) es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos...

Para conseguir un funcionamiento correcto, este operador suele girar solidario con su eje, por lo que ambos se ligan mediante una unión desmontable que emplea otro operador denominado chaveta.

 Casos particulares de las ruedas dentadas son el tornillo sinfín y la cremallera.

Este operador se puede emplear para dos funciones básicas:

Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes con la idea de modificar su sentido de giro, velocidad o dirección, bien acoplándose directamente varias ruedas dentadas entre sí (rueda dentada-linterna, tren de engranajes, sinfín-piñon) o empleando una cadena articulada (mecanismo cadena-piñón).

Durante la edad media se empleaban mecanismos de rueda dentada-linternaque eran de uso común en todos los ingenios hidráulicos de la época (molinos, mazos...).

Permite acoplar ejes paralelos o cruzados a 90º

El sistema de engranajes se emplea mucho en automóviles (cambio de marchas), máquinas herramientas (taladros, tornos, fresadoras...), relojería... como reductor de velocidad, pues permite acoplar ejes paralelos o que se crucen con cualquier ángulo

 El sistema cadena-piñón podemos verlo en bicicletas, motos, puertas de apertura automática (ascensores, supermercados, aeropuertos...), mecanismos internos de motores...; pero solamente permite acoplar ejes paralelos entre si. 

Transformar movimientos giratorios en alternativos (o viceversa), empleando mecanismos que combinan la rueda dentada con la cremallera (sistema cremallera-piñón) Este montaje se emplea en cerraduras, juegos infantiles, microscopios, taladros sensitivos, sacacorchos, motores fueraborda...

*Engranaje: Un engrane o engranaje es una pieza, generalmente construida con hierro de fundición, de forma cilíndrica, casi plana, es decir de poco espesor, en cuyo perímetro se halla formada una figura de trapecios invertidos y cuyos picos están equidistantes permitiendo el paso de una cadena que puede ser a rodillos o con eslabones chatos. El engranaje suele estar acoplado a un eje y éste, cadena mediante se comunica con otro engranaje, el que estando acoplado a otro eje, permite el paso de movimientos generados por un motor a distintos elementos de una máquina. A veces los engranajes suelen estar cerca, de manera tal de insertar los dientes ( así se llaman a los picos que hay en la periferia ) de uno en los de otro, como en el caso de los relojes.

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.