Mecanismos: Tipos, Funcionamiento y Aplicaciones en Tecnología Industrial

Mecanismos: Transmisión y Transformación de Fuerzas y Movimientos

Los mecanismos son elementos o combinaciones de elementos que transmiten y transforman las fuerzas y los movimientos. Se emplean para transformar, controlar o facilitar los movimientos.

Clasificación de los Mecanismos

• Mecanismos que transmiten el movimiento
• Mecanismos que transforman el movimiento
• Mecanismos que dirigen el movimiento

La Palanca: Fundamentos y Tipos

Una palanca es una barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo.

Tipos de Palancas

• Primer Género: El punto de apoyo se encuentra entre la resistencia y la potencia.
• Segundo Género: El punto de apoyo está en un extremo, la potencia en el extremo opuesto y la resistencia entre ambos.
• Tercer Género: El punto de apoyo está en un extremo, la resistencia en el extremo opuesto y la potencia se sitúa en medio.

Aplicaciones de las Palancas

Las palancas se emplean para:

• Transmitir movimiento
• Multiplicar o reducir la fuerza
• Transformar un movimiento de gran amplitud en otro más amplio y lento

Ventaja Mecánica

La ventaja mecánica es el cociente o razón entre la resistencia y la fuerza que se aplica para vencerla.

Poleas: Fijas y Móviles

Las poleas fijas son aquellas que no se desplazan cuando giran. No tienen ventaja mecánica y se emplean para elevar y bajar cargas.

Las poleas móviles son aquellas que se desplazan cuando giran. La fuerza que hay que ejercer sobre ellas es la mitad de la que habría que hacer con una polea fija.

Mecanismos de Transmisión Circular

Los mecanismos de transmisión circular transmiten movimientos entre dos ejes, que pueden ser paralelos, perpendiculares o estar cruzados. Algunos ejemplos son:

• Ruedas de fricción
• Sistemas de poleas y correas
• Sistemas de engranajes y cadena
• Engranajes
• Sistema de tornillo sin fin y corona

Engranajes y Cadena

Los sistemas de engranajes y cadena consisten en dos ruedas dentadas conectadas mediante una cadena cerrada. Se emplean para conectar ejes alejados de forma más segura que las correas.

Poleas y Correa

Los sistemas de poleas y correa constan de dos o más poleas unidas entre sí por correas flexibles. Se emplean para cambiar la fuerza y modificar la velocidad de giro de sus elementos.

Engranajes: Funcionamiento y Tipos

Los engranajes son ruedas o barras que tienen dientes y están engarzados entre sí, de manera que al girar o al desplazarse una de ellas, la otra gira o se desplaza en sentido contrario.

Engranajes Rectos

Los engranajes rectos consisten en una rueda o cilindro que se talla en su perímetro. Se emplean para transmitir movimientos entre dos ejes paralelos, que giran en sentidos opuestos. Para que giren en el mismo sentido, es necesario introducir una tercera rueda dentada.

Sistema de Tornillo sin Fin y Corona

El sistema de tornillo sin fin y corona transmite el movimiento entre dos ejes perpendiculares con una gran reducción de velocidad, que dependerá del número de dientes que tenga la corona. El tornillo siempre está en el eje motriz, de modo que la rueda dentada o corona no puede impulsar el tornillo.

Mecanismo de Manivela y Torno

El mecanismo de manivela y torno consiste en un cilindro que gira alrededor de un eje, que lo atraviesa y está provisto de una manivela. Consigue que la fuerza que hacemos sobre la manivela siempre sea menor que la resistencia del objeto que levantamos.

Puede presentarse con la tuerca fija (como en los gatos de carpintero) o con el tornillo fijo (como en las bigoteras).

Mecanismo de Piñón Cremallera

El mecanismo de piñón cremallera consiste en una rueda dentada de dientes rectos, el piñón, que está engarzada a una barra, también dentada, la cremallera. Cuando el piñón gira, la cremallera avanza o retrocede, y viceversa. Se encuentra en una gran variedad de aplicaciones, desde mecanismos de microscopios hasta puertas de garajes.

Mecanismo de Biela Manivela

El mecanismo de biela manivela consta de una barra rígida que conecta dos piezas móviles. Sirve para transmitir movimientos o para transformar un movimiento de giro en un avance de retroceso y viceversa, como en las bicicletas.

Levas y Árbol de Levas

Una leva es un mecanismo formado por una leva que gira y un seguidor, que está en contacto con ella. A medida que gira, la leva empuja al seguidor, como en una máquina de coser.

Un árbol de levas se forma cuando se disponen varias levas sobre el mismo eje. Permite accionar distintos seguidores de manera que cada uno de ellos realice un movimiento diferente.