SISTEMAS MECÁNICOS
Es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y
reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de
fuerzas. La mecánica es una ciencia perteneciente a la física, ya que los
fenómenos que estudia son físicos, por ello está relacionada con las
matemáticas. Los sistemas
mecánicos se dividen en la rueda, palancas y plano inclinado.
LA RUEDA
La rueda es
un disco con un orificio central por el que penetra un eje que le guía en el
movimiento y le sirve de sustento. La rueda se
divide en rodillo, tren de rodadura, rueda dentada, polea móvil, polea fija, polipastos y polea correa.
Es
simplemente un cilindro (o un tubo) mucho más largo de grueso. Y gracias a esto
Permiten el desplazamiento de objetos sobre ellas.
UTILIDAD: Se usa cono Cojinetes sustituyendo a las bolas en caso de que la fuerza ejercida entre las pistas exterior e interior fuese muy elevada.
Es un cojinete para reducir el rozamiento de la rueda con el eje(o el del eje con la armadura, como en
el caso de la carretilla).
UTILIDAD: La
utilidad del tren de rodadura es arrastrar o empujar objetos
reduciendo su rozamiento con el suelo (u otra superficie sobre la que se
mueva).
RUEDA DENTADA
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.
UTILIDAD: 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.
La
polea móvil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que
tiene uno de sus extremos anclados a un punto fijo y el otro (extremo móvil)
conectado a un mecanismo de tracción.
UTILIDAD: Debido
a que es un mecanismo que tiene ganancia mecánica (empleando pequeñas potencias
se pueden vencer resistencias mayores), se emplea para reducir el esfuerzo
necesario para la elevación o el movimiento de cargas. Se suele encontrar en
máquinas como grúas, montacargas, ascensores.
POLEAS FIJAS
La
polea fija de cable es una polea simple, o una de gancho, cuyo eje no se
desplaza cuando tiramos de la cuerda que la rodea y tiene un soporte, un eje,
una polea de cable y una cuerda.
UTILIDAD: Sirve
para transformar un movimiento lineal continuo en otro de igual tipo, pero de
diferente dirección o sentido; reducir el rozamiento de las cuerdas en los
cambios de dirección y obtener un movimiento giratorio a partir de uno lineal
continuo.
Es una combinación de poleas fijas y
móviles recorridas por una sola cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a
un punto fijo.
UTILIDAD: Se
emplea en la elevación o movimiento de cargas siempre que queramos realizar un
esfuerzo menor que el que tendríamos que hacer levantando a pulso el objeto.
La polea de correa trabaja necesariamente
como polea fija y, al menos, se une a otra por medio de una correa, que no es
otra cosa que un anillo flexible cerrado que abraza ambas poleas. Este tipo de
poleas tiene que evitar el deslizamiento de la correa sobre ellas.
UTILIDAD: Su
utilidad se centra en la transmisión de movimiento giratorio entre dos ejes
distantes; permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro,
mientras mantiene o invierte el sentido.
PALANCAS
Desde
el punto de vista técnico, la palanca es una barra rígida que oscila sobre un
punto de apoyo (fulcro) debido a la acción de dos fuerzas contrapuestas
(potencia y resistencia).
PALANCAS DE PRIMER GRADO
Las palancas de primer grado, 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.
UTILIDAD: Podemos
mantener la amplitud del movimiento colocando los brazos de potencia y
resistencia iguales y también podemos reducir la amplitud del movimiento
haciendo que el brazo de potencia sea mayor que el de resistencia y se ven reflejadas en tijeras,
pinzas, balanzas, barreras levadizas, sube y baja etc.
Las
palancas de segundo grado, 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.
UTILIDAD: Al ser
un tipo de máquina cuya principal ventaja es su ganancia mecánica, su utilidad
principal aparece siempre que queramos vencer grandes resistencias con pequeñas
potencias. Se emplea en cascanueces, carretillas, cortaúñas, remos, etc.
Las palancas de tercer grado, la
potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza 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.
UTILIDAD: Al ser
un tipo de máquina que no tiene ganancia mecánica, su utilidad práctica se
centra únicamente en conseguir grandes desplazamientos de la resistencia con
pequeños desplazamientos de la potencia. Se emplea en pinzas de depilar,
cortaúñas, cañas de pescar.
PLANO INCLINADO
El
plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy agudo
(mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser
humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del
hacha o del cuchillo. Se divide en rampa, cuña, tornillo-tuerca, huesillo y tirafondo.
RAMPA
La rampa es una superficie plana que
forma un ángulo agudo con la horizontal.
UTILIDAD: La rampa es un plano inclinado cuya utilidad se centra en dos
aspectos: reducir el esfuerzo necesario para elevar un peso y dirigir el
descenso de objetos o líquidos.
De
forma sencilla se podría describir como un prisma triangular con un ángulo muy
agudo.
UTILIDAD: La cuña es sumamente versátil y forma parte de multitud de
mecanismo de uso cotidiano. Algunas de sus utilidades prácticas son: Modificar la dirección de una fuerza y convertir un movimiento lineal en otro perpendicular.
El
tornillo es un operador que deriva directamente del plano inclinado y siempre
trabaja asociado a un orificio roscado.
UTILIDAD: El tornillo es en realidad un mecanismo de desplazamiento (el
sistema tornillo-tuerca transforma un movimiento giratorio en uno
longitudinal), pero su utilidad básica es la de unión desmontable de objetos,
dando lugar a dos formas prácticas de uso: Combinado con una tuerca permite comprimir entre esta y la
cabeza del tornillo las piezas que queremos unir y empleando como tuerca las propias piezas a sujetar.
El husillo es un tornillo sin cabeza,
muy largo en relación a su diámetro.
UTILIDAD: En
combinación con una tuerca o un orificio roscado en otro operador, se emplea
para convertir un movimiento giratorio en uno longitudinal, dando lugar al
denominado sistema tornillo-tuerca. Lo podemos encontrar en tornos, fresadoras,
presillas, prensas, pegamento en barra.
TIRAFONDO
El tirafondo es un tornillo afilado
dotado de una cabeza diseñada para imprimirle un giro con la ayuda de un útil
como llave fija, destornillador, llave Allen.
UTILIDAD: Su
utilidad principal se centra en la unión desmontable de objetos en las que el
propio objeto es el que hace de tuerca. Los materiales que puede unir son muy
diversos: plásticos, maderas, metales. Se emplean mucho en automóviles, estanterías, juguetes, ordenadores.
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