MECANISMOS MECANISMOS Y MÁQUINASY MÁQUINAS

•Gemma MartínGemma Martín• 3º A3º A

MÁQUINASMÁQUINAS

Una máquina es un conjunto de Una máquina es un conjunto de elementos que interactúan entre sí y que elementos que interactúan entre sí y que es capaz de realizar un trabajo o aplicar es capaz de realizar un trabajo o aplicar una fuerza. Los elementos que una fuerza. Los elementos que constituyen las máquinas se llaman constituyen las máquinas se llaman mecanismos.mecanismos.

PALANCASPALANCAS

La palanca es una máquina simple.La palanca es una máquina simple. Con ella podemos levantar podemos Con ella podemos levantar podemos

levantar mucho peso haciendo poca levantar mucho peso haciendo poca fuerza.fuerza.

LEY DE LA PALANCALEY DE LA PALANCA

Cuando una palanca está en equilibrio, seCuando una palanca está en equilibrio, se

cumple que:cumple que:

La fuerza de su brazo es igual a la La fuerza de su brazo es igual a la resistencia por su brazo.resistencia por su brazo.

F · BF · BFF=R · B=R · BRR

Fuerza: Es la fuerza que se aplica (F)Fuerza: Es la fuerza que se aplica (F) Resistencia: Es la fuerza que se vence (R)Resistencia: Es la fuerza que se vence (R) Brazo: Es el punto de apoyo (B)Brazo: Es el punto de apoyo (B)

TIPOS DE PALANCASTIPOS DE PALANCAS

Palanca de primer grado Palanca de segundo gradoPalanca de primer grado Palanca de segundo grado·· El punto de apoyo está entre la El punto de apoyo está entre la · · La resistencia está entre el puntoLa resistencia está entre el punto fuerza y la resistencia. de apoyo y la fuerza.fuerza y la resistencia. de apoyo y la fuerza.

·· Remos, tijeras, balanza … Remos, tijeras, balanza … · · Carretilla, sacacorchos …Carretilla, sacacorchos …

Palancas de tercer grado Palancas de tercer grado · · La fuerza está entre el punto La fuerza está entre el punto

de apoyo y la resistenciade apoyo y la resistencia

POLEAS Y POLI PASTOSPOLEAS Y POLI PASTOS

La polea es una rueda con una hendidura La polea es una rueda con una hendidura en la llanta por donde se introduce una en la llanta por donde se introduce una cuerda o una correa.cuerda o una correa.

Un polipasto es un conjunto de poleas Un polipasto es un conjunto de poleas combinadas de tal forma que puedo elevar combinadas de tal forma que puedo elevar un gran peso haciendo muy poca fuerza.un gran peso haciendo muy poca fuerza.

Polea Polea Polipasto Polipasto

TORNOTORNO

Es un cilindro que consta de una manivelaEs un cilindro que consta de una manivela

que lo hace girar, de forma que es capazque lo hace girar, de forma que es capaz

de levantar pesos con menos esfuerzode levantar pesos con menos esfuerzo. . SeSe

puede considerar una palanca de primer puede considerar una palanca de primer gradogrado

cuyos brazos giran 360º.cuyos brazos giran 360º.

CUÑA CUÑA

La cuña es un plano inclinado doble, La cuña es un plano inclinado doble, donde la fuerza que se aplica donde la fuerza que se aplica perpendicular a la base se transmite perpendicular a la base se transmite multiplicada a las caras de la cuña.multiplicada a las caras de la cuña.

La fuerza aumenta más cuanto mayor La fuerza aumenta más cuanto mayor longitud tienen las caras y menor longitud tienen las caras y menor longitud tienelongitud tiene la base. la base.

PLANO INCLINADO Y PLANO INCLINADO Y TORNILLOTORNILLO

El plano inclinado es una rampa que sirve El plano inclinado es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos para elevar cargas realizando menos esfuerzos.esfuerzos.

El tornillo es un plano inclinado, pero El tornillo es un plano inclinado, pero enrollado sobre un cilindro. Cuando se aplica enrollado sobre un cilindro. Cuando se aplica presión y se enrosca, se multiplica la fuerza presión y se enrosca, se multiplica la fuerza aplicada.aplicada.

Plano inclinadoPlano inclinado

TornilloTornillo

MECANISMOS DE MECANISMOS DE TRANSMISIÓNTRANSMISIÓN

Mecanismos de transmisión

•Transmisión por engranajes.

•Transmisión por correa.

•Transmisión por cadena.

•Tornillo sin fin y rueda.

•Trenes de mecanismos.

•Mecanismos de transformación.

•Mecanismos de transformación de movimiento circular a alternativo.

•Relación de transmisión

TRANSMISIÓNTRANSMISIÓN POR POR ENGRANAJESENGRANAJES

El número de dientes de un engranaje por suEl número de dientes de un engranaje por su

velocidad angular es igual al número de dientesvelocidad angular es igual al número de dientes

de la rueda con la que se engrana por lade la rueda con la que se engrana por la

velocidad angular a la que se mueve.velocidad angular a la que se mueve. ZZ1 1 · · ww1 1 = Z= Z2 2 · · ww22

Z = Número de dientes.Z = Número de dientes.

ww = La velocidad angular = La velocidad angular

(en rpm)(en rpm)

TRANSMISIÓN POR TRANSMISIÓN POR CORREACORREA

La ecuación que relaciona el movimientoLa ecuación que relaciona el movimiento

de dos poleas unidas por una correa es:de dos poleas unidas por una correa es: dd11 · · ww11 = d = d22 · · ww22

d = diámetro.d = diámetro.

ww = velocidad angular. = velocidad angular.

TRANSMISIÓN POR TRANSMISIÓN POR CADENACADENA

Se cumple la ecuación de equilibrio de laSe cumple la ecuación de equilibrio de la

transmisión por engranajes.transmisión por engranajes. ZZ11 · w · w11 = Z = Z22 · w · w2 2

Z = número de dientes Z = número de dientes

w = velocidad angularw = velocidad angular

TORNILLO SIN FIN Y TORNILLO SIN FIN Y RUEDARUEDA

Es otra forma de transmisión deEs otra forma de transmisión de

movimientos pero entre ejes que sonmovimientos pero entre ejes que son

perpendiculares entre sí.perpendiculares entre sí.

En este sistema el tornillo sin fin tiene que En este sistema el tornillo sin fin tiene que serser

siempre el motriz, sino no funcionaríasiempre el motriz, sino no funcionaría

RELACIÓN DE RELACIÓN DE TRANSMISIÓNTRANSMISIÓN

La relación de transmisión es el cocienteLa relación de transmisión es el cociente

de las velocidades de los dos elementosde las velocidades de los dos elementos

que se mueven y se representa por r.que se mueven y se representa por r.

r =r =

ww = velocidad angular = velocidad angular

w conducida

w motriz

TRENES DE MECANISMOSTRENES DE MECANISMOS

Es la unión de varios mecanismos simples.Es la unión de varios mecanismos simples. Sistema de transmisión reductor:Sistema de transmisión reductor: Para unir un sistema de poleas a un sistema de Para unir un sistema de poleas a un sistema de

engranajes, es necesario que una polea y un engranaje engranajes, es necesario que una polea y un engranaje estén en el mismo eje y giren a la misma velocidad; es estén en el mismo eje y giren a la misma velocidad; es decir, que sean solidariosdecir, que sean solidarios. .

Tren de poleas:Tren de poleas: Son varias poleas unidas por una correaSon varias poleas unidas por una correa

Tren de engranajes:Tren de engranajes: Son varios engranajes unidosSon varios engranajes unidos

MECANISMOS DE MECANISMOS DE TRANSMISIÓNTRANSMISIÓN

Piñón cremallera y husillo-tuercaPiñón cremallera y husillo-tuerca : :Para transformaciones de movimiento circular en lineal oPara transformaciones de movimiento circular en lineal o

lineal a circular.lineal a circular.

Biela-manivela, excéntrica, cigüeñal y leva:Biela-manivela, excéntrica, cigüeñal y leva:Para transformaciones de movimiento circular enPara transformaciones de movimiento circular en

Alternativo.Alternativo.

Piñón cremallera

Cigüeñal

Leva

Biela-manive

la

ExcéntricaHusillo-tuerca

LAS MÁQUINAS LAS MÁQUINAS TÉRMICASTÉRMICAS

Las máquinas térmicas, según la forma deLas máquinas térmicas, según la forma derealizar la combustión del combustible, realizar la combustión del combustible,

puedenpuedenser de dos tipos:ser de dos tipos: De combustión externa: el combustible De combustión externa: el combustible

se quema fuera del motor, como en el se quema fuera del motor, como en el caso de una máquina de vapor.caso de una máquina de vapor.

De combustión interna: el combustible se De combustión interna: el combustible se quema dentro de la máquina, como en el quema dentro de la máquina, como en el motor de un cochemotor de un coche

COMBUSTIÓN EXTERNA: COMBUSTIÓN EXTERNA: LA MÁQUINA DE VAPORLA MÁQUINA DE VAPOR La máquina de vapor de Watt se hizo La máquina de vapor de Watt se hizo

muy popular gracias al tren, a los barcos muy popular gracias al tren, a los barcos de vapor y a multitud de máquinas que de vapor y a multitud de máquinas que sustituyeron el trabajo manual. sustituyeron el trabajo manual. Aparecieron nuevas profesiones: Aparecieron nuevas profesiones: mineros, mecánicos, etc. mineros, mecánicos, etc.

COMBUSTIÓN INTERNA: COMBUSTIÓN INTERNA: MOTOR DE CUATRO MOTOR DE CUATRO

TIEMPOSTIEMPOSEs el que se utiliza en la mayoría de los coches, se llama así Es el que se utiliza en la mayoría de los coches, se llama así

porqueporque

tiene cuatro fases bien diferenciadas:tiene cuatro fases bien diferenciadas: Admisión: entra aire y combustible en la cámara de Admisión: entra aire y combustible en la cámara de

combustión y baja el pistón.combustión y baja el pistón. Compresión: al subir el pistón se cierran las válvulas y se Compresión: al subir el pistón se cierran las válvulas y se

comprime la mezcla.comprime la mezcla. Explosión: Cuando la mezcla está muy comprimida, la Explosión: Cuando la mezcla está muy comprimida, la

bujía lanza una chispa que hace explotar la mezcla y se bujía lanza una chispa que hace explotar la mezcla y se baja el pistón.baja el pistón.

Escape: se abre la válvula de escape, sube el pistón y Escape: se abre la válvula de escape, sube el pistón y expulsa los gases producidos en la combustión.expulsa los gases producidos en la combustión.

MOTOR DE DOS TIEMPOSMOTOR DE DOS TIEMPOS Es un motor más sencillo que se utiliza mucho Es un motor más sencillo que se utiliza mucho

en las motos, tiene dos fasesen las motos, tiene dos fases:: Compresión-explosión: el pistón sube y comprime la Compresión-explosión: el pistón sube y comprime la

mezcla. Cuando está arriba del todo, se enciende la bujía mezcla. Cuando está arriba del todo, se enciende la bujía provocando la explosión de la mezcla. Los gases provocando la explosión de la mezcla. Los gases calentados a altas temperaturas se expanden y hacen calentados a altas temperaturas se expanden y hacen descender el pistón con mucha energía.descender el pistón con mucha energía.

Escape-compresión: Cuando el pistón está abajo salen por Escape-compresión: Cuando el pistón está abajo salen por el escape los gases procedentes de la anterior el escape los gases procedentes de la anterior combustióny, al mismo tiempo, entra la mezcla de aire y combustióny, al mismo tiempo, entra la mezcla de aire y gasolina. Por último, el pistón sube y comienza otra vez la gasolina. Por último, el pistón sube y comienza otra vez la compresión explosióncompresión explosión

COHETECOHETE

En el cohete los gases al calentarse se dilatanEn el cohete los gases al calentarse se dilatan

y salen a gran velocidad .Cuanta más y salen a gran velocidad .Cuanta más velocidadvelocidad

de salida tengan los gases producidos por lade salida tengan los gases producidos por la

combustión ( vapor de agua ) más velocidadcombustión ( vapor de agua ) más velocidad

tendrá el cohete. Se cumple que :tendrá el cohete. Se cumple que : m m gasgas · v · v gasgas = m = m cohetecohete · v · v cohetecohete

TURBORREACTORTURBORREACTOR

En estos motores, el aire entra aspirado por lasEn estos motores, el aire entra aspirado por lashélices de un compresor. En la cámara dehélices de un compresor. En la cámara decombustión el oxígeno del aire ( comburente )combustión el oxígeno del aire ( comburente )que entra comprimido reacciona con el querosenoque entra comprimido reacciona con el queroseno (combustible ). Los gases a altísimas (combustible ). Los gases a altísimas

temperaturas detemperaturas decombustión, se expanden y salen por la parte combustión, se expanden y salen por la parte

posteriorposteriora gran velocidad, impulsando el avión hacia a gran velocidad, impulsando el avión hacia

adelante.adelante.Al salir hacen girar una turbina que, a su vez, haceAl salir hacen girar una turbina que, a su vez, hacegirar al compresor delantero.girar al compresor delantero.

TURBOFANTURBOFAN

Estos motores son los que utilizan la mayoría deEstos motores son los que utilizan la mayoría delo aviones comerciales. La gran ventaja frente allo aviones comerciales. La gran ventaja frente alturbo reactor es que es mucho más silencioso.turbo reactor es que es mucho más silencioso.Al estar el ventilador dentro del tubo, se sumanAl estar el ventilador dentro del tubo, se sumandos efectos: uno, el ventilador refrigera el turbodos efectos: uno, el ventilador refrigera el turboreactor, y dos, el flujo de aire es mayor. Elreactor, y dos, el flujo de aire es mayor. Elavance del avión se debe al empuje delavance del avión se debe al empuje delventilador y al de los gases que salen por laventilador y al de los gases que salen por latobera final. tobera final.

TURBOPROPULSORTURBOPROPULSOR

Es muy parecido al turbo reactor. LaEs muy parecido al turbo reactor. La

diferencia está en que la turbina de la diferencia está en que la turbina de la parteparte

posterior hace girar no solo al compresor,posterior hace girar no solo al compresor,

sino a una hélice delantera exterior. Así, lasino a una hélice delantera exterior. Así, la

propulsión se debe a dos causas: a lospropulsión se debe a dos causas: a los

gases que salen por la parte posterior y al gases que salen por la parte posterior y al

empuje de la héliceempuje de la hélice

BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA

Libro de tecnología 3º ESO.Libro de tecnología 3º ESO. InternetInternet

FIN