1. MÁQUINAS Y MECANISMOS 4º ESO-IES Arrecife Página 1
1.- MECANISMOS Y SISTEMAS MECÁNICOS. LA VENTAJA MECÁNICA
Un Mecanismo es un conjunto de elementos, normalmente rígidos, conectados entre sí por medio de articulaciones móviles
y cuya misión es transformar una velocidad en otra velocidad, una fuerza en otra fuerza, una trayectoria en otra trayectoria o un tipo
de energía en otro tipo de energía.
Un Sistema Mecánico o Máquina es una combinación de mecanismos que transforman velocidades, fuerzas, trayectorias o
energías mediante una serie de transformaciones intermedias.
Los Mecanismos Simples son: La palanca, la polea, el plano inclinado y el torno.
Estas máquinas pueden mezclarse para formar otros Mecanismos Complejos, en los cuales usaremos poleas para transmitir
el movimiento, ruedas dentadas, ruedas excéntricas y bielas, manivelas y bielas y levas
La Ventaja Mecánica es la parte de trabajo que la máquina hace por nosotros. Para realizar grandes esfuerzos, es obvio que
vamos a necesitar también máquinas que nos ofrezcan una gran ventaja mecánica.
Clasificación según el tipo de Transformación del movimiento:
Movimiento Rectilíneo-Movimiento Rectilíneo: Palancas y Poleas
Movimiento Circular-Movimiento Circular: Ruedas, Engranajes, Cables y Correas
Movimiento Circular-Movimiento Rectilíneo: Piñón-Cremallera, Torno y Tornillo
Movimiento Rectilíneo-Movimiento Circular: Biela-Manivela
2.- MECANISMOS QUE TRANSFORMAN MOVIMIENTOS RECTILINEOS EN MOVIMIENTOS RECTILINEOS
2.1_ La Palanca
• Es un mecanismo simple consistente en una barra rígida de Longitud
(L) que oscila sobre un PUNTO DE APOYO o FULCRO.
• La fuerza que se desea vencer se denomina RESISTENCIA (R)
• La fuerza motriz aplicada se denomina POTENCIA (F)
• La distancia del punto de aplicación de R a O se denomina BRAZO
de RESISTENCIA (BR)
• La distancia del punto de aplicación de F a O se denomina BRAZO
de POTENCIA (BF)
• La Longitud de la Palanca: L=B +B R F
• La LEY DE LA PALANCA nos indica que:
El producto de la Potencia por su brazo es igual al producto de la Resistencia por su brazo
F · BF = R · BR
Hay tres tipos de Palancas:
1º Grado: El Fulcro se sitúa ente F y R 2º Grado: Resistencia se sitúa entre O y F 3º Grado: Potencia se sitúa entre O y R

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2.2_ La Polea
Es un mecanismo cuya función es modificar la dirección de la fuerza aplicada. Es un mecanismo simple, accionado por una
cuerda o correa, compuesta por una rueda con un canal que gira alrededor de un eje.
Polea Fija Polea Móvil Polipasto Potencial Polipasto Exponencial
• Poleas Fijas de radio “r”: Su eje de rotación permanece Fijo. F · r = R · r;
F=R
• Poleas Móviles de radio “r”: Su eje de rotación se puede desplazar de forma lineal paralelamente al mismo. F · 2r = R · r;
F=R/2
• Los Polipastos Potenciales la mitad de las poleas son fijas y la otra mitad móviles. Para n poleas móviles:
F = R / 2·n
• Los Polipastos Exponenciales tienen una sola polea fija y el resto de poleas móviles por las que pasa una cuerda diferente:
F = R / 2n
3.- MECANISMOS QUE TRANSFORMAN MOVIMIENTOS DE ROTACIÓN EN OTRA ROTACIÓN
Es un mecanismo que sirve para reducir (Reductora) o aumentar (Multiplicadora) la velocidad de giro tanto como se desee.
3.1_ Ruedas de Fricción
• Rueda Impulsora, Conductora o Piñón: La que transmite el movimiento
• Rueda Seguidora, Conducida o Rueda: Es a la que se transmite el
movimiento
• En el punto de contacto entre el Piñón y la Rueda no hay deslizamiento
• La Velocidad Lineal se mantiene constante: V1 = ω1 · R1 = V2 = ω2 · R2
• Relación de Transmisión:
i = ω2 / ω1 = R1 / R2
• La Impulsora y la Seguidora rotan en sentidos opuestos. Para que giren en el
mismo sentido es necesario interponer una Rueda Loca entre ambas.
• Al realizarse movimiento por fricción no sirven para potencias muy grandes
porque motivan deslizamientos.
3.3_ Transmisión por Correa o Cable
• Se basan en el uso de poleas cuando hay grandes distancias entre sus ejes de
rotación
• Las poleas se unen mediante cuerdas o correas que ni se deslizan ni se
deforman
• Si la correa no se cruza, las poleas giran en el mismo sentido
• Si la correa se cruza, las poleas giran en sentidos opuestos
• La Velocidad Lineal se mantiene constante: V1 = ω1 · R1 = V2 = ω2 · R2
• Relación de Transmisión:
i = ω2 / ω1 = R1 / R2
• El rozamiento del eje produce pérdidas de potencia transmitida
• La forma geométrica de la correa (redonda, plana o trapezoidal) afecta a
posibles resbalones sobre la polea

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3.4_ Ruedas Dentadas y Transmisión por Cadena
• Se basan en el uso de ruedas con salientes denominados “dientes” y unas cadenas en las que encajan estos dientes
• No hay fricción ni deslizamientos
• Las ruedas en contacto directo giran en sentidos opuestos, pero si están unidas por cadenas lo hacen en el mismo sentido
• La Velocidad Lineal se mantiene constante. Siendo Z el número de dientes: Vi = ωi · Zi = Vs = ωs · Zs
• Relación de Transmisión: i = ωS / ωi = VS / Vi = Zi / Zs
• La rueda pequeña se llama Piñón y la grande Rueda o catalina
4.- MECANISMOS QUE TRANSFORMAN MOVIMIENTOS DE ROTACIÓN EN MOVIMIENTOS RECTILÍNEOS
4.1_ Leva-Seguidor Lineal
• El eslabón seguidor realiza movimientos rectilíneos alternativos, moviéndose
hacia arriba al ser empujado por la leva y hacia abajo cuando el perfil de la
leva desciende.
• Se denomina elevación al máximo desplazamiento del eslabón seguidor que
está siempre en contacto con la leva.
4.2_ Piñón-Cremallera
• Consta de una rueda dentada denominada “piñón” y una barra también dentada
llamada “cremallera”
• La cremallera se desplaza linealmente un diente por cada desplazamiento
circular de un diente del piñón
• Si el movimiento de rotación es alternativo, el desplazamiento lineal también
lo será
• El Piñón y la Cremallera tendrán el mismo tipo y tamaño de diente
4.3_ Torno
• Consta de un cilindro en torno al cual se puede enrollar una
cuerda, fijada al cilindro en uno de sus extremos
• Al girar el cilindro en sentido horario, la cuerda subirá y se
enrollará en el cilindro
• Al girar el cilindro en sentido antihorario, la cuerda bajará y se
desenrollará del cilindro
• Para enrollar la cuerda venciendo una resistencia “R” habrá que
aplicar una fuerza “F”:
F · BF = R · BR

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4.4_ Mecanismo Tornillo-Tuerca
• El tornillo es un cilindro provisto de una rosca exterior
• Una tuerca es un cilindro hueco con una rosca interior
• El filete de la rosca puede ser rectangular, triangular o
trapezoidal y tienen diferentes utilidades
• La distancia entre dos filetes consecutivos de denomina
“paso”
• La distancia lineal que recorre un elemento enroscado cuando
se hace girar una vuelta se denomina “avance”
5.- MECANISMOS QUE TRANSFORMAN MOVIMIENTOS RECTILÍNEOS EN MOVIMIENTOS DE ROTACIÓN
5.1_ Mecanismo Biela-Manivela
• Es un mecanismo que transforma un movimiento de
rotación en un desplazamiento rectilíneo
• La Manivela realiza el movimiento de rotación continua y
arrastra a la Biela en un movimiento longitudinal
alternativo
• La Biela puede estar unida a un pistón, como ocurre en los
motores de explosión