Mecanismos y Máquinas: Tipos, Funcionamiento y Aplicaciones en la Industria
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
español con un tamaño de 5,77 KB
Mecanismos y Máquinas: Conceptos Básicos
Máquinas Simples
Las máquinas simples son dispositivos que permiten multiplicar o cambiar la dirección de una fuerza, facilitando la realización de un trabajo. Se caracterizan por estar compuestas por pocos elementos.
Palanca
La palanca es una máquina simple que consiste en una barra rígida que puede girar alrededor de un punto de apoyo. Según la posición relativa del punto de apoyo, la fuerza aplicada y la resistencia, se clasifican en tres tipos:
- Palanca de primer grado: El punto de apoyo se encuentra entre la fuerza y la resistencia.
- Palanca de segundo grado: La resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza.
- Palanca de tercer grado: La fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia.
Polea
La polea es una rueda con una hendidura en la llanta por donde se introduce una cuerda. Permite cambiar la dirección de la fuerza aplicada y, en algunos casos, reducir el esfuerzo necesario para levantar una carga.
Polipasto
Un polipasto es un conjunto de poleas combinadas de tal forma que permiten elevar un gran peso aplicando una fuerza mucho menor. La relación entre la fuerza aplicada (F) y la resistencia (R) se puede expresar como: F = R / 2n, donde 'n' es el número de poleas móviles.
Torno
Un torno es un cilindro que consta de una manivela que lo hace girar, de forma que es capaz de levantar pesos con menos esfuerzo. Se puede considerar como una palanca de primer grado.
Plano Inclinado
Un plano inclinado es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzo. La relación entre la fuerza aplicada (F), la resistencia (R), la altura del plano (a) y la longitud del plano (b) se puede expresar como: F = R * (a / b).
Mecanismos de Transmisión
Transmisión por Correa
La transmisión por correa utiliza una correa para conducir el movimiento de una polea a otra. La relación entre los diámetros de las poleas (C y D) y sus velocidades de rotación (N) se puede expresar como: C * N = D * N.
Transmisión por Cadena
En la transmisión por cadena, los eslabones de una cadena se acoplan a los dientes de una rueda dentada, transmitiendo el movimiento de una rueda a otra.
Trenes de Mecanismos
Los trenes de mecanismos son la unión de varios mecanismos simples, permitiendo realizar movimientos más complejos y con mayor precisión.
Mecanismos de Transformación de Movimiento
Piñón-Cremallera
El mecanismo piñón-cremallera se utiliza para transformar un movimiento circular en lineal o viceversa. Consiste en un engranaje (piñón) que engrana con una barra dentada (cremallera).
Husillo-Tuerca
El mecanismo husillo-tuerca se utiliza para transformar un movimiento circular en un movimiento lineal alternativo. Consiste en un tornillo (husillo) que gira dentro de una tuerca fija, provocando el desplazamiento lineal de la tuerca o del husillo, según el diseño.
Biela-Manivela
El mecanismo biela-manivela está compuesto por dos barras articuladas: una que gira (manivela) y otra que se desplaza por una guía (biela). Este mecanismo transforma un movimiento circular en un movimiento lineal alternativo o viceversa.
Excéntrica
Una excéntrica es una rueda que tiene una barra rígida unida en un punto de su perímetro. Al girar la rueda, la barra describe un movimiento excéntrico, transformando el movimiento circular en un movimiento lineal alternativo.
Cigüeñal
El cigüeñal es un sistema compuesto por la unión de múltiples manivelas acopladas a sus correspondientes bielas. Se utiliza para transformar un movimiento lineal alternativo en un movimiento circular o viceversa.
Leva y Seguidor
La leva es un elemento que, al girar, es capaz de accionar un seguidor, que no está unido a ella, y moverlo de forma alternativa. Este mecanismo transforma un movimiento circular en un movimiento lineal alternativo.
Máquinas Térmicas
Las máquinas térmicas son dispositivos que transforman la energía térmica en energía mecánica. Se clasifican en dos tipos principales:
- De combustión externa: El combustible se quema fuera del motor, como en la máquina de vapor.
- De combustión interna: El combustible se quema dentro de la máquina, como en el motor de un coche.
Motor de Combustión Interna de Cuatro Tiempos
El motor de combustión interna de cuatro tiempos es un tipo de máquina térmica de combustión interna que realiza su ciclo de trabajo en cuatro fases:
- Admisión: La válvula de admisión (A) se abre, permitiendo la entrada de la mezcla de aire y combustible en el cilindro. El pistón baja, creando un vacío que facilita la entrada de la mezcla.
- Compresión: Al subir el pistón, se cierran las válvulas y se comprime la mezcla.
- Explosión: Cuando la mezcla está comprimida, la bujía genera una chispa que provoca la explosión de la mezcla. Los gases calientes se expanden, empujando el pistón hacia abajo.
- Escape: Se abre la válvula de escape y, al subir el pistón, se expulsan los gases producidos en la combustión a través de dicha válvula. Los gases pasan al tubo de escape, que los envía al exterior.
Una vez completado el ciclo, se vuelve a empezar.