TEMA 6 MECANISMOS 1ESO 15 16 CAST

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(1)I. Mecanismos simples. II. mecanismos de transmisión. me <. nis <. Luis García Molina. I.E.S. Serra Perenxisa (Torrente). ca III. <. mos <. mecanismos de transformación. IV. Elementos auxiliares. 1.

(2) introducción Para facilitar el trabajo hemos inventado las máquinas y los vehículos. Este es el diagrama universal de una máquina:. Energía inicial. GENERADOR DE MOVIMIENTO (energía CINÉTICA). mecanismo. Elemento receptor. Así pues para mover lo que queremos mover (una rueda, una cuchilla, un martillo...) necesitamos GENERADORES DE MOVIMIENTO y MECANISMOS.. 2. Definición de MECANISMO: Son los elementos de una máquina destinados a llevar el movimiento desde el generador de movimiento hasta el elemento que lo requiere..

(3) introducción Un generador de movimiento es cualquier cosa que crea movimiento (energía cinética) a partir de otro tipo de energía cualquiera. ¿qué TIPOS DE GENERADOR DE MOVIMIENTO hay? >PERSONAS O ANIMALES DE TIRO: usan la fuerza animal para arrastrar cosas. >LA FUERZA DEL VIENTO O DEL AGUA DE UN RÍO: podemos usar su fuerza para mover cosas: barcas, barcos de vela, molinos de viento, norias de agua… >MOTORES ELÉCTRICOS: Transforman la energía eléctrica en moviento. >MOTORES TÉRMICOS: Transforman el calor al quemar un combustible (madera, gasolina, etanol…) en moviento. 3.

(4) introducción Los generadores de movimiento (MOTORES) pueden crear 2 TIPOS DE MOVIENTOS:. 1) MOVIMIENTO LINEAL. Es un movimiento de vaivén. También se llama movimiento alternativo.. 2) MOVIMIENTO ROTATIVO. Es un movimiento giratorio. También se llama movimiento circular.. 4.

(5) funciones de los mecanismos. FUNCIÓN1: transmitir el movimiento. Normalmente el generador de movimiento está en un sitio y el receptor en otro. Si no queremos cambiar el tipo de movimiento simplemente queremos llevar el movimiento desde el motor al receptor. ¿Cómo podemos transmitir el movimiento desde el generador hasta el receptor? CON MECANISMOS. Se mantiene el mismo tipo de movimiento: sigue rotativo. ENERGIA INICIAL. GENERADOR DE MOVIMIENTO (MOTOR). eje. mo s i n a Mec de Movimiento ión s i sm tipo rotativo tran. eje. Elemento. receptor. Los mecanismos TRANSMITEN EL MOVIMIENTO desde el motor hasta el elemento que se quiere mover (sin cambiar el tipo de movimientio). 5.

(6) funciones de los mecanismos. FUNCIÓN 2: transformar un tipo de movimiento en otro A veces el generador de movimiento da un movimiento giratorio y el receptor pide un movimiento lineal, o al revés. ¿Cómo podemos convertir un tipo de movimiento de un generador en otro para el receptor? También CON MECANISMOS. de o m anis ción c e movimiento lineal M rma o f s tran ENERGIA INICIAL. GENERADOR DE MOVIMIENTO (MOTOR). movimiento rotativo. Los mecanismos TRANSFORMAN UN TIPO DE MOVIMIENTO EN OTRO 6.

(7) funciones de los mecanismos. FUNCIÓN 3: modificar la fuerza y la velocidad del movimiento A veces el generador de movimiento gira muy deprisa, pero sin fuerza y queremos que el receptor gire más lento y con mucha fuerza. (ej. para un coche al subir una rampa) ¿Cómo podemos ralentizar la velocidad del motor y conseguir mayor fuerza? CON MECANISMOS.. ENERGIA INICIAL. GENERADOR DE MOVIMIENTO (MOTOR). smo i n a c e Giro rápido pero M. Giro más lento y con mucha fuerza. sin fuerza. Los mecanismos MODIFICAN LA VELOCIDAD y LA FUERZA DEL MOVIMIENTO. 7.

(8) MODIFICACIÓN DE LA FUERZA Y LA VELOCIDAD. En general tenemos que tener claras las siguientes pautas:. DE PEQUEÑA A GRANDE. DE GRANDE A PEQUEÑA «5ª marcha». «1ª marcha» MO TO R. Polea conductora. Pequeña: >gira más deprisa >Con menos fuerza. Polea arrastrada. Grande: >gira más lenta >pero con más fuerza. Uso: ¿para qué queremos mover algo lentamente pero con mucha fuerza? Por ejemplo para empezar a mover un objeto pesado como un coche, para subir una pendiente,. MO TO R. Polea conductora. Grande: >gira más lenta >gira con más fuerza. Polea arrastrada. Pequeña: >gira más deprisa >pero con menos fuerza. Uso: ¿para qué queremos mover algo rápido pero con poca fuerza? Por ejemplo para avanzar con un vehículo en llano a alta velocidad.. 8.

(9) Relación de transmisión Los principios anteriores se usan para cálculos mediante las siguientes fórmulas matemáticas :. r1 i =. r2. d1 =. d2. n2 =. n1. n1. n2 d2. d1. z2 =. z1. n2. n1 d2. d1. i: relación de tranmisión r: radios d: díámetros n: revoluciones por minuto z: nºdientes.. n1. z2. z1. n2 d1. d2. ACTIVIDAD: Tenemos un motor de 3500 rpm conectado a una rueda1 de 5 cm de diámetro. Queremos obtener una velocidad de salida2 de 1200 rpm. ¿Cuál debe ser el diámetro de la rueda 2? ¿Cuál es la relación de transmisión del conjunto (i)?.

(10) ACTIVIDAD. a) ¿Qué 2 cosas se necesitan para hacer mover objetos? b) ¿Qué es un generador de movimiento? ¿Qué tipos de generadores de movimiento conoces? c) ¿Qué es un mecanismo? d) Completa la tabla siguiente sobre las 3 funciones de los mecanismos: Función. Dibujo ejemplo.. Transmitir el movimiento. 10.

(11) Mecanismos simples. I <. <. <. 11.

(12) Mecanismos simples. Desde las primeras civilizaciones los hombres inventaron mecanimos muy sencillos para transportar objetos más fácilmente:. -I.1 PALANCAS:. -I.2 RUEDAS:. -I.3 VELAS:. -I.4 POLEAS:. -1.5 torno. -1.6 tornillo sin fin (+tuerca). 12 Imagen: http://aprendemostecnologia.org/.

(13) Mecanismos simples I.1 PALANCA: -Aplicando una fuerza en su extremo podemos mover el receptor en el otro situado en el otro extremo. -Se necesita MENOS FUERZA que para mover cosas directamente. -Se usa para levantar o mover pesos, romper cosas….. Aplicando una pequeña fuerza en este extremo…. d1 d2. Podemos vencer una fuerza mucho mayor en el otro extremo. Punto de apoyo El truco está en la distancia “d” al punto de apoyo en la que se sitúan las fuerzas. A más distancia, menos fuerza tenemos que hacer.. 13.

(14) Mecanismos simples. I.1 TIPOS DE PALANCAS: -Hay muchas más palancas de las que nos imaginamos, y sus 3 tipos dependen de la posición de fuerza, peso y punto de apoyo.. Tipo de palanca Diagrama. ejemplo. 1er grado. Balancín Catapulta Alicates Tijeras. 2º grado. Carretilla Remos cascanueces. 3er grado. Quitagrapas Pinzas de cejas 14.

(15) Mecanismos simples I.2 RUEDA: -Si arrastras un objeto en contacto con el suelo se necesita mucha fuerza para vencer la fuerza de rozamiento.. -El éxito de la rueda consiste en permitir el arrastre de un objeto con menos fuerza que si se arrastra rozándolo contra el suelo.. El truco está en reducir la superfície “s” en contacto con el suelo y así se reduce 15 la fuerza de rozamiento. Fíjate que la rueda toca al suelo sólo en un punto..

(16) Mecanismos simples. I.3 VELAS: -El viento tiene la fuerza suficiente como para arrastrar un barco.. Fuerza del viento. -Para captar la fuerza del viento se usan grandes superfícies textiles llamadas velas que transmiten el movimiento hasta el barco.. El truco está en reducir aumentar la superfície “S” de la vela y poder orientarla para 16 que capte el viento de cualquier dirección..

(17) Mecanismos simples. I.5 POLEAS: -POLEA SIMPLE: La polea simple facilita el ascenso de objetos ya que puedes descolgar tu propio peso y usarlo como fuerza. Aplica la misma fuerza que el peso del objeto. El truco está en que la persona descuelga su propio peso. Así tiene que hacer menos fuerza con lo brazos.. -POLEA DOBLE: Permite, además, reducir la fuerza a la mitad. El truco está en aumentar el número de poleas. A más poleas, menos fuerza hay que hacer. Aplica la mitad de fuerza que el peso del objeto. Esta polea se mueve. 17.

(18) Mecanismos simples I.6 TORNO -Al hacer girar el torno va recogiendo el hilo, subiendo poco a poco el peso.. palanca. El truco está en: -hacer girar el torno usando una palanca (que como ya sabes facilita el trabajo) 18. - el torno al recoger el hilo ayuda a “sujetar” el peso mientras que le das otra vuelta..

(19) Mecanismos simples I.7 TORNILLO SINFÍN-TUERCA -Al hacer girar el torno va recogiendo el hilo, subiendo poco a poco el peso.. Imagen: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_tornillo-tuerca.htm. El truco está en: -hacer avanzar la tuerca poco a poco pero con mucha fuerza. 19.

(20) ACTIVIDAD. PARA CADA MECANISMO SIMPLE: A) Haz un dibujo B) Identifica: -GENERADOR DE MOVIMIENTO. -MECANISMO -RECEPTOR. C) Di si el movimiento inicial es lineal o rotativo. Lo mismo del movimiento final. D) ¿Qué función o funciones tiene el mecanismo? (transmitir el movimiento / cambiar la velocidad de giro / transformar el tipo de movimiento ) E) Dibuja algún de los ejemplos de cada tipo de palanca e identifica el peso, el punto de apoyo y la fuerza.. 20.

(21) <. II mecanismos de transmisión. <. 21.

(22) Mecanismos de transmisión Son los que se dedican simplente a transmitir el movimiento de un punto a otro. No lo transforman, es decir, si es rotativo seguirá siendo rotativo y si es lineal seguirá siendo lineal. -POLEAS-CORREA:. -ENGRANAJES-CADENA:. -RUEDAS DE FRICCIÓN:. -ENGRANAJE-ENGRANAJE. -TORNILLO SINFÍN-ENGRANAJE: 22.

(23) Mecanismos de transmisión II.1 POLEAS-CORREA: Dos poleas unidas por una cuerda. La polea conductora gira. A través de la correa consigue mover a la polea arrastrada.. Animaciones: wikimedia. correa MO TO R. MOTOR. Polea 2 arrastrada Polea 1 conductora 23.

(24) Mecanismos de transmisión II.2 RUEDAS DENTADAS-CADENA: Dos engranajes unidos por una cadena. Funciona igual que la poleas-correa, PERO NO RESBALA (puede transmitir fuerzas mucho mayores) MO TO R. cadena. Engranaje 1 conductor. Engranaje 2 arrastrado. Los dos engranajes y la cadena tienen que tener el mismo tamaño de diente (módulo). 24.

(25) Mecanismos de transmisión II.3 RUEDAS DE FRICCIÓN: Dos ruedas unidas directamente. La rueda motriz mueve a la arrastrada con la fricción. MO TO R. II.3 ENGRANAJES: Dos engranajes unidos directamente. También ocupan poco espacio por no tener cadena. NO RESBALAN, se puede así transmitir mucha más fuerza. MO TO R. Engranaje 1 conductor. Engranaje 2 arrastrado. 25.

(26) Mecanismos de transmisión II.5 TORNILLO SINFÍN-ENGRANAJE: Tornillo unido a un engranaje. Funciona igual que los engranajes. El tornillo transmite el moviento a la corona. Permite transmitir grandes fuerzas. Es muy seguro, ya que el movimiento siempre va del tornillo a la corona, Y NO PUEDE AL REVÉS. Permite cruzar los ejes de giro.. Corona (arrastrada) MOTOR. Tornillo sinfín (conductor). 26.

(27) ACTIVIDAD. ¿Cómo se llaman los siguientes mecanismos?. 27.


(29) ACTIVIDAD. PARA CADA MECANISMO de TRANSMISIÓN: A) Haz un dibujo C) Di si el movimiento inicial es lineal o rotativo. Lo mismo del movimiento final. D) ¿Qué función o funciones tiene el mecanismo? (transmitir el movimiento / cambiar la velocidad de giro / transformar el tipo de movimiento ). 29.

(30) ACTIVIDAD. PARA CADA MECANISMO de TRANSMISIÓN: A) Haz un dibujo C) Di si el movimiento inicial es lineal o rotativo. Lo mismo del movimiento final. D) ¿Qué función o funciones tiene el mecanismo? (transmitir el movimiento / cambiar la velocidad de giro / transformar el tipo de movimiento ). 30.

(31) mecanismos de transformación. III. <. 31.

(32) Mecanismos de transformación Son los que, además de transmitir, TRANSFORMAN el movimiento lineal en rotativo y viceversa. -PIÑÓN-CREMALLERA:. -BIELA-MANIVELA:. -LEVA SEGUIDOR:. 32.

(33) Mecanismos de transformación III.1 ENGRANAJE-CREMALLERA. Rueda dentada unida a una barra dentada. Funciona igual que los engranajes. Transforma el movimiento rotativo del piñón en movimiento lineal de la cremallera.. MO TO R. Piñón. Cremallera. 33.

(34) Mecanismos de transformación III.2 PISTÓN-BIELA-MANIVELA. Dos barras articuladas unidas a un elemento lineal y a otro rotativo. Transforma el movimiento lineal en rotativo y viceversa.. Pistón. Biela. Manivela 34.

(35) Mecanismos de transformación III.3 LEVA SEGUIDOR. Rueda ovoidal que empuja un pistón al girar. La leva gira. Al pasar la parte más salida empuja el pistón hacia arriba. Transforma el movimiento rotativo en lineal.. Pistón Pistón. Leva. 35.


(37) ACTIVIDAD. PARA CADA MECANISMO de TRANSFORMACIÓN: A) Haz un dibujo B) Indica con flechas cómo se mueven las piezas, si tienen movimiento lineal o rotativo. C) ¿Qué función o funciones tiene el mecanismo? (transmitir el movimiento / cambiar la velocidad de giro / transformar el tipo de movimiento ). 37.

(38) <. IV elementos auxiliares. 38.

(39) elementos auxiliares Son los que facilitan el movimiento o lo frenan. -IV.1 EJES. -IV.2 APOYOS del eje. -Cojinetes de frícción. -Cojinetes de rodamientos. -IV.3 ACOPLAMIENTO DE EJES. -Acoplamientos fijos.. -Acoplamientos móviles.. -IV.4 FRENOS: -Frenos de zapata. -Frenos de disco. 39.

(40) elementos auxiliares IV.1 EJES. Son las barras que ruedan. Los ejes SON LOS ELEMENTOS FUNDAMENTALES del MOVIMIENTO. Los motores hacen girar un eje. El movimiento se transmite de un eje a otro, mediante los mecanismos. El elemento receptor gira gracias a que está unido a un eje.. eje eje. GENERADOR DE MOVIMIENTO (MOTOR) 40.

(41) elementos auxiliares IV.2 COJINETES DE LOS EJES. Son las puntos que sujetan el eje, pero permitiendo que gire. Aceite lubricante denso. 1) COJINETES FIJOS: Cavidad con aceite lubricante.. MOTOR orificio. Rodamientos Apoyo. MOTOR orificio. 2) COJINETES DE RODAMIENTOS: En vez de aceite lubricante llevan bolas que facilitan el rodar del eje. 41. Apoyo.

(42) elementos auxiliares. IV.3 ACOPLAMIENTOS DE EJES. Son las uniones de dos ejes. Se usan para unir ejes, y pueden ser fijos o móviles. 1) Acoplamientos FIJOS. Siempre están unidos. Acoplamiento fijo MOTOR. 2) Acoplamientos MÓVILES. Unen o no los ejes a voluntad.. MOTOR. MOTOR MOTOR. Acoplamiento móvil (EMBRAGUE). 42.

(43) elementos auxiliares. IV.4 FRENOS. Mecanismos que paran el movimiento de los ejes. 1) Frenos de zapata. Dos zapatas presionan la rueda desde su interior hasta detenerla. Pegamos las zapatas al tambor moviendo la palanca. 2) Frenos de disco. Lo mismo, pero con dos discos desde fuera. Pegamos los discos al tambor moviendo la palanca. 43.

(44) ACTIVIDAD. a) ¿Qué son los elementos auxiliares? ¿Qué 4 tipos hay? b) ¿Para qué sirven los cojinetes? ¿Qué diferencia hay entre un cojinete fijo y otro de rodamientos? c) ¿Para qué sirven los acoplamientos de ejes? ¿Qué diferencia hay entre un acoplamiento fijo y otro móvil? ¿Cuál es el uso más conocido de un acoplamiento móvil? d) ¿Para qué sirven los frenos? ¿Qué diferencia hay entre un freno de disco y otro de zapata?. 44.

(45) ya!. <. <. <. <. 45.

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