-->

Menú principal

martes, 23 de mayo de 2017

TIN 1º BCH - TEMA 10.- Mecanismos transformadores del movimiento

TEMA 10.- Mecanismos transformadores del movimiento

Índice

1.- Elementos mecánicos transformadores del movimiento
2.- Transformación del movimiento circular en lineal
3.- Transformación del movimiento circular en alternativo
4.- Transformación del movimiento circular en circular
     4.1.- Trinquete
     4.2.- Rueda libre   
5.- Transformación del movimiento circular en movimiento de vaivén
6.- Elementos mecánicos de unión
   6.1.- Uniones desmontables
      6.1.1.- Elementos roscados
      6.1.2.- Otros elementos de unión
   6.2.- Uniones fijas
      6.2.1.- Remaches
      6.2.2.- Roblones
      6.2.3.- Ajuste a presión
      6.2.4.- Adhesivos
      6.2.5.- Soldadura





1.-Elementos mecánicos transformadores del movimiento:

Son los elementos encargados de transformar o cambiar el tipo de movimiento de entrada y el movimiento de salida de la máquina. Vamos a distinguir entre cuatro tipos de movimiento:
Una vez definidos los tipos de movimiento que se pueden dar, vamos a ver una clasificación de los elementos mecánicos según el tipo de transformación que se realiza en ellos:



Movimiento lineal: la máquina se mueve en línea recta en un solo sentido. Ejemplo: puerta de garaje.
Movimiento alternativo: la máquina se mueve en línea alternativamente en ambos sentidos. Ejemplo: máquina de coser recta

Movimiento circular: la máquina gira en un solo sentido. Ejemplo: taladro

Movimiento de vaivén: la máquina describe un arco en ambos sentidos. Ejemplo: limpiaparabrisas de un coche.



2.- Transformación de movimiento circular en movimiento lineal:

I. Piñón – cremallera:
Consiste en la transmisión de movimiento desde una rueda dentada llamada piñón a otro engranaje rectilíneo llamado cremallera. Los dientes de la cremallera son trapezoidales.
Transforma el movimiento rotativo del engranaje piñón en movimiento lineal de la cremallera. Cuando el elemento motriz es la cremallera se transforma el movimiento lineal en rotativo.

Tiene diferentes aplicaciones:

Taladradora de columna: El conjunto piñón-cremallera lo componen la manivela de mando, que lleva en un extremo un piñón, y el eje portabrocas, que lleva tallada la cremallera. Al girar la manivela, el eje portabrocas avanza en sentido rectilíneo.
Caja de dirección de un automóvil: El piñón esta solidario a la barra de dirección y al volante, y los extremos de la cremallera se encargan de orientar las ruedas.
La cremallera puede considerarse como una rueda dentada de radio infinito, cuyo  modulo debe coincidir con el del piñón.

II. Tornillo y tuerca
Este sistema sirve como elemento de unión entre dos o más piezas. Pero, además posee unas características que le permiten que se pueda utilizar para transmitir el movimiento. Se compone de una varilla roscada y una pieza con un agujero roscado. Al girar la varilla, permaneciendo fija la tuerca, hace que esta última se desplace en sentido longitudinal del eje, con lo que se consigue transformar un movimiento circular uniforme en otro lineal.

3.- Transformación del movimiento circular en alternativo

I. Mecanismo biela-manivela

Este mecanismo consta de dos piezas básicas articuladas entre sí y de las que
recibe el nombre: la manivela y la biela


• La manivela OB es una pieza que gira alrededor de un punto O y describe un movimiento circular.
• La biela AB es una pieza rígida acoplada a la manivela en el punto B. este extremo, denominado cabeza de la biela, sigue el mismo movimiento circular que la manivela, mientras el otro extremo A, denominado pie de biela, describe un movimiento alternativo o de vaivén. Las bielas constan de tres partes.
Habitualmente, la manivela actúa como elemento motriz y la biela, como elemento conducido. De este modo podemos transformar movimientos circulares en movimientos alternativos.

Cigüeñal y biela

El cigüeñal es un elemento que, junto a la biela, transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa. Consiste en un árbol acodado (a) con unos muñones (m) y unas muñequillas (n) donde se colocan las bielas. Sobre cada una de las muñequillas se inserta la cabeza de una de las bielas por medio de una pieza llamada sombrerete.
En este caso, la biela actúa como elemento motriz y el cigüeñal como elemento conducido. El otro extremo de la biela, denominado pie de biela, está unido al llamado émbolo, que realiza un movimiento alternativo.
El émbolo y el pie de la biela están unidos por una pieza denominada bulón.

Émbolo


El émbolo o pistón es un elemento móvil de forma cilíndrica que se desplaza en el interior de un cilindro. El conjunto émbolo-biela-cigüeñal son básicos en los motores de combustión interna
y en otras máquinas.

II. Leva y excéntrica

La leva es un disco de forma irregular sobre el que se apoya un elemento móvil denominado varilla, seguidor o vástago. Ambos elementos deben estar permanentemente en contacto.
Cuando el disco gira, su movimiento circular se transforma en movimiento alternativo de la varilla, el
que se intercalan períodos de reposo. La diferencia entre el punto más alto del recorrido del vástago y el más bajo recibe el nombre de carrera de la leva. El perfil del disco determina el tipo de movimiento de la leva.
La excéntrica consiste básicamente en una pieza de forma geométrica diversa en la que el eje de giro no coincide con su eje geométrico. La distancia entre ambos ejes se denomina excentricidad.
Cuando se sitúa una pieza rectilínea llamada vástago en contacto con la excéntrica, el movimiento circular de ésta se convierte en movimiento alternativo del vástago.
La excéntrica más sencilla que se puede encontrar tiene forma de disco circular.


4.- Transformación del movimiento circular en circular

Este tipo de transformación se da en el trinquete y en la rueda libre. Veamos cada uno de ellos:

4.1.- Trinquete

Es un mecanismo que permite la rotación de un eje en un sentidopero lo imposibilita en sentido contrario, se utiliza cuando se requiere asegurar un sentido único de giro, como sucede en gatos o aparatos de elevación, impidiendo que la carga se convierta en elementos motriz cuando la fuerza de elevación cesa.

La utilización de este tipo de trinquete queda limitada a velocidades medias y bajas, para poder ser empleado con mecanismos que transmitan grandes velocidades es necesario un resorte de recuperación de fuerza lo que disminuye el rendimiento del mecanismo.



Aunque la función es esencialmente la misma, la forma de conseguirlo puede ser diversa cono vemos en los dibujos.

4.2.- Rueda libre

Es un mecanismo que se coloca en el árbol de transmisión, al objeto de permitir que el eje motor arrastre al eje resistente, pero no al contrario, es decir si el árbol resistente gira a más revoluciones que el árbol motriz, la conexión se desacopla. Es el mecanismo que montan las bicicletas, para cuando se realiza un descenso con mucha pendiente, el giro de las ruedas es más rápido que el que se da a los pedales y entonces de desacopla la transmisión, o bien para que cuando se deja de pedalear (eje motor) la bicicleta siga rodando (eje conducido), en las bicicletas de piñón fijo no ocurre así, si se deja de dar pedales, se frena absolutamente el movimiento.




Consiste en una rueda y una corona circular acoplada a ella, la rueda tiene practicadas unas cavidades en las que se introduce una bola con un resorte que mantiene el acoplamiento cuando la rueda conducida es arrastrada por la motriz, pero cuando la rueda conducida gira a mayor velocidad el resorte no puede continuar manteniendo el empuje y se produce el desacoplamiento entre los dos elementos.Actualmente está prácticamente en desuso en los automóviles, solamente se sigue montando en el Volkswagen VW Lupo 3L, para poder conseguir un consumo homologado inferior a 3 l/100 km, ya que permite que al levantar el pie del acelerador en el descenso de una pendiente el motor tiende a bajar de revoluciones, pero el impulso del coche obliga a continuar girando rápidamente. Actúa como si fuese un embrague automático, el motor gira a régimen de ralentí hasta que se vuelve a pisar el acelerador y vuelve a transmitir fuerza de giro a las ruedas motrices.

5.- Transformación del movimiento circular en movimiento de vaivén



Este tipo de transformación se consigue mediante articulaciones que permiten el giro total o parcialmente.

Una articulación mecánica es un tipo de enlace entre dos sólidos que  obliga a que ambos se muevan compartiendo un punto en común, trasladándose  juntos pero dejando libre algunos de los grados de libertad de orientación entre ambos.