DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA IES ANTONIO SEQUEROS TEMA 3: MECANISMOS

Transcripción

1 TEMA 3: MECANISMOS 1. Mecanismos a. Movimiento circular en movimiento circular Ruedas de fricción Polea correa Engranajes b. Movimiento circular en movimiento lineal y viceversa Biela manivela Piñón cremallera Sinfín corona Levas y excéntricas Tornillo tuerca 2. Ecuación de las poleas y relación de transmisión 3. Motores 4. Ejercicios 1

2 1. Mecanismos a) Movimiento circular en movimiento circular Ruedas de fricción La rueda conductora transmite el movimiento rozando a la rueda conducida, y por lo tanto, giran en sentido contrario: Polea Correa Permite transmitir el movimiento entre ejes que están alejados, mediante una correa conductora. Tanto la polea conductora como la conducida giran en el mismo sentido, salvo si la correa está cruzada. Para evitar que la correa patine se suelen emplear correas dentadas: 2

3 Engranajes Al transmitir grandes esfuerzos los engranajes suelen patinar. Esto se evita dotando a las poleas de dientes, y se denominan engranajes. El movimiento se puede transmitir directamente engranando una rueda dentada con otra o mediante una cadena: b) Movimiento circular en movimiento lineal y viceversa Biela Manivela Transforma movimiento circular en rectilíneo alternativo. También funciona a la inversa, aplicando un movimiento rectilíneo alternativo a la biela podemos conseguir que la manivela gire. Ejemplos de utilización de este mecanismo es el motor de combustión interna, la máquina de vapor, etc. 3

4 Piñón cremallera Permite transformar el movimiento circular en rectilíneo alternativo y viceversa. Ejemplos de utilización de este mecanismo es la puerta corredera del instituto, la dirección de un automóvil, etc. 4

5 Sinfín corona Permite transmitir movimiento de rotación entre dos ejes perpendiculares. Se caracteriza porque reduce drásticamente la velocidad de giro del eje conducido, no es reversible. Se suelen emplear en puertas de garaje, cintas transportadoras, etc. 5

6 Levas y excéntricas Son mecanismos que transforman movimiento circular en movimiento rectilíneo alternativo. Están formados por una pieza giratoria (la leva o excéntrica) y un elemento que roza con ella, el seguidor o varilla. Se emplean en para abrir y cerrar las válvulas de los motores de combustión, cuentarrevoluciones, etc. 6

7 Tornillo tuerca Transforma movimiento circular en rectilíneo, no es reversible, reduce bastante la velocidad. Se utiliza por ejemplo en algunos gatos de coches, tornillos de banco, etc. 7

8 2. Ecuación de las poleas y relación de transmisión D A N A = D B N B D A : diámetro de la polea A se mide en unidades de longitud o número de dientes si es dentada D B : diámetro de la polea B se mide en unidades de longitud o número de dientes si es dentada N A : velocidad de la polea A, se mide en r.p.m. N B : velocidad de la polea B, se mide en r.p.m. 8

9 Relación de transmisión i = N B /N A = D A /D B 3. Motores Los motores son máquinas que transforman la energía que reciben en movimiento. Motores de combustión: Motores de combustión externa: la combustión tiene lugar en un depósito o recinto exterior al motor, la caldera. La máquina de vapor y la turbina de vapor son motores de este tipo. 9

10 Motores de combustión interna: la combustión tiene lugar en una cámara cerrada situada dentro del motor. El motor de cuatro tiempos de los automóviles y la turbina de gas son motores de este tipo. Máquina de vapor: el vapor a presión procedente de una caldera hace mover un pistón. Motor de cuatro tiempos: un pistón se mueve debido a la explosión del combustible dentro de un cilindro el pistón se une a una biela que transmite el movimiento en un cigüeñal convirtiendo el movimiento lineal y de vaivén en un movimiento circular. Turbina de gas: se emplean en la producción de electricidad y en la propulsión de aeronaves. Un compresor absorbe el aire, lo comprime y lo impulsa hacia la cámara de combustión donde se mezclan el aire y el combustible, que arden produciendo un chorro de gas caliente que hace girar la turbina, expulsando los gases al exterior. 10

11 Reactores: se emplean para propulsar aviones y cohetes, Los gases de la combustión salen por un conducto de salida en forma de chorro a presión con tal fuerza que impulsan la nave en sentido contrario. 11

12 4. Ejercicios 1) La rueda conductora de un engranaje tiene 60 dientes y gira a una velocidad de 100 r.p.m. y la rueda conducida 48 dientes. Calcula la velocidad de la polea conducida y la relación de transmisión. 2) Cuántos dientes tendrá una rueda que gira a 25 r.p.m., si mueve otra de 40 dientes que gira a 100 r.p.m.? 3) En un mecanismo de ruedas de fricción, la rueda de salida gira a 1500 r.p.m. mientras que la rueda de entrada lo hace a 1800 r.p.m. Si el diámetro de esta última es de 80mm, cuál es el diámetro de la rueda de salida?. 4) Una polea de fricción gira a 1000 r.pm. tiene un diámetro de 20cm, mueve otra polea de 60cm. Calcula la velocidad de esta segunda polea y la relación de transmisión. 5) Calcula la relación de transmisión del ejercicio anterior. 6) Una polea que tiene 30 dientes, gira a 360 r.p.m. moviendo una polea de 45 dientes. Calcula la velocidad angular de esta segunda polea y su relación de transmisión. 7) Una polea Mide 45mm de diámetro girando a 210 r.p.m. mueve otra de 63mm. Calcula la velocidad angular de esta última. 12

13 8) Calcula el número de dientes de una polea que gira a 440 r.p.m. sabiendo que mueve una polea de 30 dientes y que gira a 880 r.p.m. 9) Calcula la velocidad angular de una polea de 90 cm si mueve otra polea de 180 cm que gira a 100 r.p.m. 10) Explica el motor de cuatro tiempos, realizando dibujos esquemáticos. 13