guia para el estudio de sistemas mecanicos

1. MARRUECOS Y MOLINOS IED
GRADO OCTAVO
GUIA DE ESTUDIO “TECNOLOGIA SISTEMAS MECANICOS”
Prof. JOHN GONZALEZ ROJAS
SISTEMAS DE POLEAS
El eje motriz es el que genera el movimiento y puede estar acoplado a un motor o ser accionado
manualmente. El eje conducido es el que recibe el movimiento generado por el eje motriz.
La velocidad de giro de los ejes se puede medir de dos formas:
Si se consideran dos poleas de diámetros "d1" y "d2" que giran a una velocidad "n1" y "n2"
respectivamente, al estar ambas poleas unidas entre sí por medio de una correa, las dos recorrerán el
mismo arco, en el mismo periodo de tiempo.
d1 * n1 = d2 * n2
De donde se deduce que los diámetros son inversamente proporcionales a las velocidades de giro y, por
tanto, para que el mecanismo actúe como reductor de velocidad, la polea motriz ha de ser de menor
diámetro que la polea conducida. En caso contrario actuará como mecanismo multiplicador.
El sentido de giro de ambos ejes es el mismo.
Relación de transmisión (i)
i = velocidad de salida / velocidad de entrada, es decir, i = n2 / n1 = d1 / d2
Cuando i es mayor que 1 es un sistema multiplicador.
Cuando i es menor que 1 es un sistema reductor.
Transmisión Compuesta
Cuando un movimiento se transmite entre más de dos árboles o ejes de transmisión se dice que se trata
de un sistema de transmisión compuesta.
Consideremos el siguiente ejemplo de la figura.
n1 *d1 = n2 * D2
n2 * d2 = n3 * d3
i = n3 / n1 = (d1 / D2) * (d2 / d3)
i = i1,2 * i2,3 = (d1/D2) * (d2/d3) = (n2/n1) * (n3/n2)
Poleas compuestas, es decir Polipastos o aparejos

2. Uso convencional Uso de polipasto o aparejo
Es la configuración más común de polea compuesta. En un polispasto, las poleas se distribuyen en dos
grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al
grupo móvil.
La ventaja mecánica del polipasto puede determinarse contando el número de segmentos de cuerda que
llegan a las poleas móviles que soportan la carga, lo cual le permite tener la ventaja mas importante, que
es la de dividir la fuerza en múltiplos de dos según el numero de poleas empleadas.
SISTEMA DE ENGRANAJES
Es un mecanismo de transmisión, conjuntamente con las poleas, más antiguos que se conocen. Los
engranajes son mecanismos utilizados en la transmisión de movimiento rotatorio y movimiento de
torsión entre ejes.
Este sistema posee grandes ventaja con respecto a las correas y poleas: reducción del espacio ocupado,
relación de transmisión más estable (no existe posibilidad de resbalamiento), posibilidad de cambios de
velocidad automáticos y, sobre todo, mayor capacidad de transmisión de potencia. Se trata de un
sistema reversible capaz de transmitir potencia en ambos sentidos, en el que no son necesarios
elementos intermedios como correas y cadenas para transmitir el movimiento de un eje a otro. En un
sistema de este tipo se le suele llamar rueda al engranaje de motor diámetro y piñón al más pequeño.
Cuando el piñón mueve la rueda se tiene un sistema reductor de velocidad, mientras que cuando la rueda
mueve el piñón se trata de un sistema multiplicador de velocidad. Obviamente, el hecho de que una
rueda tenga que endentar con otra para poder transmitir potencia entre dos ejes hace que el sentido
de giro de éstos sea distinto. En función de la forma de sus dientes y de la del propio engranaje, éstos
pueden ser: Engranajes rectos, helicoidales y cónicos. Obviamente para que en un sistema de
engranajes se endenten o se engranen unos con otros, el tamaño de los dientes deberá ser el mismo
para todas las ruedas.
Transmisión simple
Cuando el movimiento se transmite directamente entre dos ejes se trata de un sistema de transmisión
simple.
n1*Z1=n2*Z2. Donde Z1 y Z2 es el número de dientes de la rueda conductora y conducida
respectivamente y, n1 y n2 la velocidad de giro en ambos ejes en r.p.m. Por su parte, la relación de
transmisión "i" del sistema así como la distancia "c" entre ejes, será igual a: i=velocidad de
salida/velocidad de entrada=n2/n1=Z1/Z2
Engranajes rectos
Son engranajes cilíndricos de dientes rectos y van colíndales con el propio eje
de la rueda dentada. Se utilizan en transmisiones de ejes paralelos formando

3. así lo que se conoce con el nombre de trenes de engranajes. Este hecho hace que sean unos de los más
utilizados, pues no en vano se pueden encontrar en cualquier tipo de máquina: relojes, juguetes,
máquinas herramientas, etc.
Engranajes helicoidales
Son aquellos cuyos dientes están dispuestos siguiendo la trayectoria de hélices paralelas alrededor de
un cilindro. Estos engranajes pueden transmitir movimiento (potencia) entre ejes paralelos o entre ejes
que se cruzan en cualquier dirección (incluso perpendiculares). Debido a su forma geométrica, su
construcción resulta más cara que los anteriores y se utiliza en
aplicaciones específicas tales como: cajas de cambios, cadenas
cinemáticas, máquinas herramientas, etc.
En este caso, el sistema de engrane de sus dientes proporciona una
marcha más suave que la de los engranajes rectos, lo cual hace que se
trate de un sistema más silencioso, con una transmisión de fuerza y
de movimiento más uniforme y segura.
Engranajes cónicos
Se utilizan para transmitir movimiento entre ejes perpendiculares,
aunque también se fabrican formando ángulos diferentes a 90 grados. Se
trata de ruedas dentadas en forma de troncos de cono, con dientes
tallados en una de sus superficies laterales. Dichos dientes pueden ser
rectos o curvos según su necesidad.
Transmisión Compuesta
En este caso la transmisión se realiza entre más de dos ejes simultáneamente, para lo cual será
necesario que en cada uno de los ejes intermedios vayan montadas obligatoriamente dos ruedas
dentadas (Z2 y z2). Una de ellas engrana con la rueda motriz, que es la que proporciona el movimiento,
mientras que la otra conecta con el eje siguiente al que
arrastra.
n1 * z1 = n2 * z2
n2 * Z2 =n3 *z3
i = n3/n1 = (z1/Z2) * (z2/z3)
SISTEMA DE CADENAS Y PIÑONES

4. Mediante este sistema se consiguen transmitir potencias relativamente altas entre dos ejes distantes
entre sí, sin que exista apenas resbalamiento o desprendimiento entre las dos ruedas de piñones y la
cadena, que es el elemento de enlace que une ambas ruedas. Quizás entre las muchas aplicaciones que
usan este tipo de sistemas de transmisión, las primeras que nos vienen a la mente son la de la bicicleta y
la de la motocicleta, aunque también se utilizan en otros mecanismos. Este sistema consta de dos
ruedas dentadas (piñones) montados sobre dos ejes paralelos y sobre las cuales se adentras los
eslabones flojamente articulados que componen la cadena, de manera que al hacer girar una de ellas
(rueda motriz) arrastra a la otra (rueda conducida). Para evitar problemas de pérdida de velocidad por
el resbalamiento de la cadena será necesario que ésta se mantenga suficientemente tensa, lo cual se
consigue a base de ruedas tensoras dentadas. Además, un sistema de este tipo necesita de un
mantenimiento continuo de lubricación para reducir el deterioro y el desajuste entre la cadena y los
piñones, así como el funcionamiento ruidoso de éste. Para este sistema se cumplen las mismas
expresiones que en un sistema de poleas de transmisión simple. d1 *n1 = d2 * n2
SISTEMA DE BIELA Y MANIVELA
Se trata de un mecanismo capaz de transformar el
movimiento circular en movimiento alternativo. Dicho
sistema está formado por un elemento giratorio
denominado manivela que va conectado con una barra rígida
llamada biela, de tal forma que al girar la manivela la biela
se ve obligada a retroceder y avanzar, produciendo un
movimiento alternativo.
Es un sistema reversible mediante el cual girando la manivela se puede hacer desplazar la biela, y
viceversa. Si la biela produce el movimiento de entrada (como en el caso de un "pistón" en el motor de
un automóvil), la manivela se ve obligada a girar.
El recorrido de desplazamiento de la biela (carrera) depende de la longitud de la manivela, de tal forma
que cada vez que ésta da una vuelta completa la biela se desplaza una distancia igual al doble de la
longitud de la manivela; es decir: l (carrera) = 2 * r
Donde "l" es la longitud de desplazamiento de la biela y "r" es la longitud de la manivela. Entre sus
numerosas aplicaciones destacan sobre todo las utilizadas en los motores.
SISTEMAS DE LEVAS
Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio; pero no nos
permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no
reversible. Este mecanismo se emplea en: motores de automóviles (para la apertura y cierre de las
válvulas), programadores de lavadoras (para la apertura y cierre de los circuitos que gobiernan su
funcionamiento), carretes de pesca (mecanismo de avance-retroceso del carrete), cortapelos,
cerraduras, etc.

5. Para su correcto funcionamiento, este mecanismo necesita, al menos: árbol, soporte, y seguidor de leva
(palpador), el palpador es aquel elemento que realza el movimiento rectilíneo, acompañado de un sistema
de recuperación (muelle, resorte...). De tal manera que se puede decir que la leva es el resultado del
movimiento que deseemos obtener en el seguidor, por tanto, antes de construir la leva tenemos que
saber cuál es el movimiento que queremos obtener.
El árbol es el eje de giro de la leva y el encargado de transmitirle su movimiento giratorio.
El soporte es el encargado de mantener unido todo el conjunto y, normalmente, guiar el movimiento del
seguidor
La leva es siempre la que recibe el movimiento giratorio a través del eje o del árbol en el que está
montada. Su perfil hace que el seguidor ejecute un ciclo de movimientos muy preciso.
El seguidor (palpador) apoya directamente sobre el perfil de la leva y se mueve a medida que ella gira.
Para conseguir que el seguidor esté permanentemente en contacto con la leva es necesario dotarlo de
un sistema de recuperación (normalmente un resorte).
Graficas:
http://almez.pntic.mec.es/jgonza86/Sistemas.htm
http://www.iesmarenostrum.com/Departamentos/Tecnologia/mecaneso/mecanica_basica/maquinas/ma
q_mecanismos.htm