MECANISMOS DE TRANSMISIN DE MOVIMIENTOS

INTRODUCCION

Qu es un mecanismo? Un mecanismo est compuesto por un conjunto de elementos que cumplen una funcin para lograr un fin especfico.

Para qu se usan los mecanismos? Utilizamos mquinas de forma cotidiana. La mayora de ellas incorporan mecanismos que transmiten y/o transforman movimientos. El diseo de mquinas exige escoger el mecanismo adecuado, no slo por los elementos que lo componen, sino tambin por los materiales y medidas de cada uno.

Los mecanismos de transmisin Los mecanismos de transmisin se encargan de transmitir movimientos de giro entre ejes alejados. Estn formados por un rbol motor (conductor), un rbol resistente (conducido) y otros elementos intermedios, que dependen del mecanismo particular. Una manivela o un motor realizan el movimiento necesario para provocar la rotacin del mecanismo. Las diferentes piezas del mecanismo transmiten este movimiento al rbol resistente, solidario a los elementos que realizan el trabajo til. El mecanismo se disea para que las velocidades de giro y los momentos de torsin implicados sean los deseados, de acuerdo con una relacin de transmisin determinada.

INDICE

Objetivos.

Marco terico: Transmisin por faja Transmisin por fajas simple Transmisin por faja cruzada

Tensin de las fajas Transmisin de fajas en v Fajas planas Poleas Accionamiento por polea Poleas escalonadas

Ingeniera del proyecto esquema

Aplicaciones problemas

Conclusin

Bibliografa

OBJETIVOS Identificar los diferentes sistemas de transmisin de movimiento. Conocer las caractersticas de la transmisin mediante ruedas de friccin, poleas, cadenas y engranajes. Diferenciar cada mecanismo para darle uso a la aplicacin deseada. Conocer y comprender el funcionamiento tanto transmisin circular como transmisin lineal.

Marco Terico Transmisin por fajaLas fajas pueden llevar a cabo relaciones de transmisin. La fuerza de apriete necesaria se produce mediante la tensin de la faja (tensin de alargamiento) al montar la misma.

Transmisin por fajas simplePara obtener un ngulo de abrazamiento bastante grande en la polea pequea, el ramal arrastrado debe quedar arriba, la relacin de transmisin no debe sobrepasar 6:1 y la distancia entre ejes no debe quedar debajo de 1:2(d1+d2). Las poleas motriz e impulsada giran en el mismo sentido.

Transmisin por faja cruzadaEn este caso se producen ngulos de abrasamiento mayores, pero las fajas retorcidas se desgastan ms deprisa. Las poleas giran en sentidos opuestos.

Transmisin por faja simple (La polea motriz y la polea accionada giran en el mismo sentido)

Transmisin por faja cruzada (La polea motriz y la polea accionada giran en sentidos opuestos)

Tensin de las fajasLas fajas pueden tensarse con rodillos o tambin desplazando el motor de accionamiento sobre unas guas con un soporte basculante.

Todas las fajas (y cadenas) se alargan con el servicio. As, aunque las fajas de algunos tipos pueden ser acortadas, es ms cmodo que el motor este montado sobre una base ajustable. Si esta atornillado en ranuras de la base se puede alejar peridicamente del elemento impulsado para restablecer la traccin inicial correcta. Anlogamente, el motor puede estar montado sobre patines sobre un muelle demasiado baja, tambin es necesario un dispositivo de ajuste para tener en cuenta este efecto.

La polea tensora no debe ser menor de lo que se permita el espesor de la faja, debido a que esta se dobla sobre ella, y por otra parte, en la posicin usual, esto origina una flexin invertida.

Cuando un motor entrega potencia, el momento o par sobre el estator (bastidor) es igual y opuesto al que va sobre el rotor; la accin y la reaccin son iguales. De aqu que el bastidor o carcasa tienda a girar en sentido contrario al del eje motor y esta tendencia de la faja montando el motor sobre una base basculante que puede moverse libremente describiendo un pequeo arco. Cuanto mayor es el par motor entregado, mayor es el esfuerzo de la carcasa del motor para girar y ms tensa esta la faja, a causa de que la polea conductora se aleja ligeramente de la polea conducida. Este sistema puede, pues, proyectarse para proporcionar automticamente a cualquier carga una cierta tensin adecuada, aunque no constante. En consecuencia, si la carga varia, las tenciones neta y total medias sern menores que para un dispositivo de estiramiento constante. La tensin adecuada permite un tiempo de vida mayor, un ajuste reducido ocasionara: resbalamiento pulido en la polea. Y un ajuste excesivo: sobre- carga en los cojinetes.

Transmisin de fajas en vLas fajas trapezoidales se pueden emplear en ejes no paralelos si se cumple la ley de transmisin por fajas en que es necesaria una polea de gua, generalmente es ms ventajosa la transmisin polea v polea plana, en que la polea grande es de llanta lisa o volante. La cara cilndrica de la polea debe ser suficiente ancha para acomodar el nmero necesario de correas. La capacidad de transmisin de potencia de las transformaciones v-plana se puede calcular como se explica para transmisiones vv (o sea con correas trapezoidales entre dos poleas con gargantas) excepto que

cambia el coeficiente de correccin por el arco de contacto k, esta diferencia de k se debe a que la relacin de tracciones netas, debe ser menor cuando las correas se adaptan a poleas de llanta lisa. Se fabrican correas de doble v destinadas a flexarse en ambas direcciones; se las puede utilizar para impulsar una polea de gargantas por la cara posterior de la faja, por ejemplo. Tambin hay fajas anchas con varias ranuras longitudinales en v que funcionan adaptadas a gargantas convenientemente dispuestas a la polea (llamadas fajas nervadas) que se utilizan para los mismos fines que las fajas trapezoidales mltiples. Las fajas trapezoidales de cable de acero se fabrican para aplicaciones de alta capacidad.

Fajas planasConocidas tambin como bandas, fajas planas o fajas de transmisin estn destinadas a transmitir fuerza y movimiento, generalmente a grandes distancias.

Materiales de fajas planasDe la piel del lomo del buey (cuero de lomo) se obtienen fajas de cuero. Segn sea la longitud de las fajas, se forman uniendo distintas bandas mediante encolada y cosido.

Los elementos de unin para las fajas (bancos de alambre, garras) unen los extremos de la misma entre s en forma desmontable. Las fajas de cuero soportan grandes cargas y son muy elsticas. Las fajas de material fibroso y material sinttico se fabrican de una pieza sin fin. Son apropiadas para transmitir fuerzas sin oscilaciones, cuando las poleas son de dimetro pequeo. Como materiales se emplean el algodn, el pelo de camello, la viscosa, el perln y el nylon.

Las fajas combinadas de cuero y material sinttico constan de una cinta de rodadura (guarnicin de friccin) de cuero curtido al cromo que est firmemente unida con una cinta de tiro de material sinttico (perln) muy solicitada. Estas fajas son muy flexibles y pueden transmitir grandes fuerzas.

Poleas para fajas planasSegn sea su finalidad estas poleas se fabrican de fundicin gris, acero, metal ligero, material sinttico o madera. Las poleas para fajas planas estn recogidas en la norma DIN111. Se fabricara con llanta cilndrica y con llanta abombada. La llanta abombada es apropiada para poleas accionadas, por que gua mejor la correa.

Para impedir que se produzca demasiado desgaste en la faja la rugosidad superficial de la llanta tiene que hallarse entre 4 y 10 m. cuando las velocidades de las fajas superan v=25 m/s se han de equilibrar esttica y dinmicamente las poleas.

Fajas en VLas fajas en v constituyen un adelanto en la transmisin de fuerza y, generalmente, estn constituidos de cordones de algodn dentro de un cuerpo de caucho. Estas fajas se deslizan en poleas cuyas llanta est formada por ranuras en forma de v. Las fajas v hacen posible la transmisin, por mltiple fajas, de potencia hasta 6000 HP, siendo las ms compactas, baratas y de peso ms liviano que se pueden instalar en cualquier mquina.

Fajas trapecialesSon fajas cerradas en anillo, sin uniones, con seccin transversal trapecial. La polea para faja trapecial debe presentar una garganta, tambin de seccin trapecial, en la cual se introduce en tencin la faja, que puede transmitir as elevados esfuerzos tangenciales.

Por ser relativamente rgidas, las fajas trapeciales solo pueden montarse sobre arboles paralelos.

Caractersticas constructivas de las fajas trapecialesLas fajas trapeciales se fabrican preferentemente con tejidos engomados de considerable resistencia a la traccin. En particular las fajas trapeciales estn compuestas por un ncleo formado por un bloque, de cordn de algodn dispuesto en capas; por dos capas de goma alrededor del ncleo central, y por un revestimiento de tejido engomado de gran resistente al rozamiento. G: capas de goma N: ncleo central de algodn engomado R: revestimiento resistente al rozamiento.

Segn la norma DIN 2217 las fajas se construyen segn las poleas con una o varias gargantas. Los ngulos de las gargantas son: 32, 34 y 38, segn los dimetros de las poleas (a menor dimetro, menor ngulo).

Las gargantas se han de ejecutar de manera que la correa no sobresalga del canto superior ni se encune tampoco en el fondo de la garganta, ya que la faja pierde su efecto de cua.

Ventaja del uso de fajasEstas fajas sin fin se fabrican de varias medidas, en cuanto a desarrollo y seleccin que permiten escoger el tipo ms adecuado a cada transmisin. Estn constituidas por cordones textiles longitudinales dentro de un cuerpo de caucho recubierto por un tejido protector, cuyo conjunto forma una seccin trapecial cuya base mayor en la parte exterior de la faja. Deben montarse en poleas ranuradas convenientemente para que se ajusten en ellas las fajas, pudiendo montarse varias fajas paralelas en cada juego de poleas, debido a la exactitud de las medidas de fabricacin y a la elasticidad que compensa las pequeas diferencias que puede haber entre ellas. Por su forma, estas fajas producen un efecto de cua en los canales de la polea que produce una fuerte presin superficial con una tencin inicial pequea, lo que favorece a los cojinetes de la transmisin y permite efectuar grandes relaciones de transmisin entre ejes prximos.

Fajas trapecialesSon las ms comunes, y renen las siguientes ventajas: Menos mantenimiento. Esfuerzos muy dbiles sobre los ejes. Empleo de la transmisin por fajas en las instalaciones en voladizo.

Elevado rendimiento de las transmisiones (98%), mientras que con las fajas planas es de 70% a 85%. En transmisin comparables con iguleles caballos de fuerza, el costo de

una nueva transmisin en fajas en v es 40% menos que el de una transmisin por correas planas.

Fajas de eslabonesSe caracterizan porque se ajustan a cualquier longitud, adaptndose a diferentes transmisiones. Presenta las siguientes ventajas: Evitan resbalamiento porque los eslabones proporcionan mejor tensin, rpida y fcil, funcionando la maquina a mxima velocidad. Reduce el costo de instalacin porque se monta rpidamente, produciendo ahorro de tiempo. Larga duracin de faja por su encaje perfecto en las ranuras de las poleas, adems son flexibles. Gran economa porque cuando las maquinas cesan en sus servicios, estas fajas pueden adaptarse a otras maquinas por su fcil montaje.

Fajas dentadasLas correas en unin con las ruedas dentadas correspondientes garantizan una transmisin de fuerza sin resbalamiento.

Las correas dentadas son de caucho de alta calidad unido firmemente con un cable de acero empotrado. El cable enrollado en forma helicoidal absorbe las fuerzas de traccin.

La fuerza se transmite a travs de los flancos de diente.

Este tipo de faja constituye un adelanto en el ramo de las fajas v. Es ms compacta, econmica, liviana y de fcil instalacin y su construccin interna, en forma de dientes, permite un agarre preciso con la polea, cuando un impulso seguro y sin prdida de velocidad a la transicin.

PoleaUna polea, es una mquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisin para cambiar la direccin del movimiento en mquinas y mecanismos. Las poleas son ruedas que tienen el permetro exterior diseado especialmente para facilitar el contacto con cuerdas o fajas. En toda polea se distinguen tres partes: cuerpo, cubo y garganta. El cuerpo es el elemento que une el cubo con la garganta. En algunos tipos de poleas est formado por radios o aspas para reducir peso y facilitar la ventilacin de las mquinas en las que se instalan.

El cubo es la parte central que comprende el agujero, permite aumentar el grosor de la polea para aumentar su estabilidad sobre el eje. Suele incluir un chavetero que facilita la unin de la polea con el eje o rbol (para que ambos giren solidarios).

La garganta (o canal) es la parte que entra en contacto con la cuerda o la correa y est especialmente diseada para conseguir el mayor agarre posible. La parte ms profunda recibe el nombre de llanta. Puede adoptar distintas formas (plana, semicircular, triangular) pero la ms empleada hoy da es la trapezoidal

Poleas simplesLa polea simple se emplea para elevar pesos, consta de una sola rueda con la que hacemos pasar una cuerda. Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo ms cmodo el levantamiento de la carga, entre otros motivos, porque nos ayudamos del peso del cuerpo para efectuar el esfuerzo, la fuerza que tenemos que hacer es la misma al peso a la que tenemos que levantar. F=R

Polea simple fijaLa manera ms sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. Una polea simple fija no produce una ventaja mecnica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habra requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una direccin ms conveniente.

Polea simple mvilUna forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. La polea simple mvil mecnica: la fuerza carga es justamente la sido requerida para Por el contrario, la que debe tirarse es el desea hacer subir a la produce una ventaja necesaria para levantar la mitad de la fuerza que habra levantar la carga sin la polea. longitud de la cuerda de la doble de la distancia que se carga.

Poleas compuestasExisten sistemas con mltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecnica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en comn, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y mviles: destacan los polipastos:

Polipastos o aparejosEl polipastos, es la configuracin ms comn de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno mvil. En cada grupo se instala un nmero arbitrario de poleas. La carga se une al grupo mvil.

Accionamiento por poleaLa polea motriz y accionada tiene que estar exactamente alineadas, lo cual puede verificarse apoyando una regla en las caras de las poleas y el caso de distancias largas entre ejes un cordn tensado. Los arboles de ambas poleas tienen que hallarse exactamente paralelos y en un mismo plano.

Poleas escalonadasLas velocidades son diferentes segn las exigencias del trabajo. Para conseguirlo, se monta en el rbol conductor, que generalmente es un rbol superior, una polea a mltiple, llamada polea escalonada o cono conductor. Cuando la relacin de transmisin supera I=6:1, tiene que agrandarse mediante rodillo tensor el ngulo de abrazamiento en la polea pequea, sin que varen el dimetro de las poleas y la distancia entre ejes.

Calculo de tensin de las fajas planas y poleasEs la diferencia de tensin que existe entre las tensiones T1 y tensin T2 de una faja de transmisin, entre ramal conductor y el ramal conducido. Ejemplo:

Sea d una polea conductora unida por una faja a la polea conducida f. Para que la faja no patine debe estar tirante, y someter a sus ramales superior e inferior a tensiones que se llaman T2 y T1 respectivamente.

Estando paradas las poleas se somete a la faja a cierta tensin, entonces T1 y T2 sern iguales. Si se echa andar la polea conductora d, en el sentido de la flecha, aumenta la tensin en el ramal inferior o conductor de la faja y disminuye en el superior o conducido, hasta que la diferencia entre las tensiones es lo suficientemente grande como para hacer girar la polea conducida f. La velocidad (V) lineal de la faja, en metros por segundo, es igual a la velocidad perifrica de las poleas, tenciones T1 y T2 que se expresan en kilogramos. La de la fuerza T1 y T2 por la velocidad V, o la distancia que en un segundo recorre un punto de la correa, es decir, potencia transmitida = (T1-T2) V kg, y, puesto 1 hp= 75kgm por segundo, la potencia c en caballos sern.

C=

Dnde: C= potencia que transmite la faja (CV) T1= tensin del ramal conductor (kg) T2 = tensin del ramal conducido (kg) V = velocidad lineal de la faja (m/s) 75 = valor del caballo de fuerza (kg/s)

Ingeniera del proyecto esquema:

As podemos apreciar la realizacin de cmo podemos construir un mecanismo simple por ejemplo la polea. El mecanismo est formado por dos ruedas simple conectada mediante una cinta o faja tensionada. Las ruedas pueden variar segn el uso de aplicacin puede ser de aluminio, hierro, acero u otro material metlico pero en cambio la faja tensionada sufre un desgaste importante con el uso y puede llegar a romperse. Ya que generalmente est hecha de goma.

Aplicaciones problemas: 1) En una transmisin por fajas la polea conductora tiene 1 m de dimetro y da 120rpm. La tensin en el ramal conductor de la faja es de 200kg en el conducido de 50 kg. Suponiendo que no patina. Qu potencia transmite la faja?

Solucin:

120 rpm = 120/60 = rps

Luego:

V = 1 x 3,1416 x 2 = 6,28 m/s aprox.

Aplicando la formula anterior, resulta:

C= (200-50) x 6,28 = 12,6 c v 75

2) Una polea conductora tiene 75 cm de dimetro y da 180 rpm. La correa que

enlaza con la polea conducida transmite una potencia de c v. Determine la tensin efectiva de la faja.

Solucin:

180 rpm = 180/60 = 3 rps 75 cm = 0,75; luego, la velocidad lineal de la correa es V = 3 x 0,75 x 3,1416 = 7,07 m/s aprox.

Aplicando la formula anterior, resulta:

T1 T2 = 75 c = 75 x 6 = 63,6 kg V 7,07

Anchura de las fajas Cuando se desee conectar la anchura que deba tener una faja de cuero sencillo para transmitir una potencia dada, podr emplearse la regla siguiente: Regla: Pa hallar la anchura necesaria de una correa, en centmetros, y transmitir una potencia dada, multiplquese el numero de caballos que se desea transmitir por 75 y divdase este producto entre el obtenido de multiplicar la velocidad de la faja, en metros por segundo, por la tensin efectiva permisible.

Ejemplo: Qu anchura deber tener la faja para poder transmitir una potencia de 16 caballos, trabajando la faja a una velocidad de 10 metros por segundo y siendo la tensin permisible de 6,8 kg/cm de ancho?

16 x 75 = 17,6 6,8 x 10

CONCLUCION:

Con el tema tratado somos capaces de diferenciar los tipos de mecanismos de transmisin de movimiento que son de varios tipos.

Existe diferencias entre transmisin de movimiento y transformacin de movimiento.

Apreciamos que en los Mecanismos de transmisin circular, el elemento de entrada y el elemento de salida tienen movimiento circular. Ejemplo: Los sistemas de engranajes. Y en Mecanismos de transmisin lineal, el elemento de entrada y el elemento de salida tienen movimiento lineal. Ejemplo: La palanca.

Existen diversos mecanismos de transmisin las cuales se dan uso a diversas aplicaciones que requiere, gracias a ellas facilita y agiliza los diversos trabajos que se nos presenten haciendo uso del mecanismo de movimiento adecuado para cada uso.

BIBLIOGRAFIA:

Libro manual de la senati.

http://www.atikoestudio.com/disenador/industrial/mecanismos%20y

%20sistemas/mecanismos%20transmision.htm

http://www.csi_csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_20/

OLGA_ZARZA_CORTES01.pdf

http://aprendemostecnologia.org/maquinas-y-mecanismos/mecanismos-de-

transmision-del-movimiento/