Tema 3: Mecanismos y máquinas

Málaga, febrero de 2008Isabel A. Broco Puerta

3ºC (E.S.O.)I.E.S. Huelin

• Diapositiva 4: Definición de máquina y

mecanismo• Diapositiva 5: Palancas• Diapositiva 6: Tipos de palancas• Diapositiva 7: Poleas y polipastos• Diapositiva 8: Torno• Diapositiva 9: Plano inclinado, cuña y tornillo• Diapositiva 10: Transmisión por engranajes• Diapositiva 11: Transmisión por correa• Diapositiva 12: Transmisión por cadena• Diapositiva 13: Tornillo sin fin y rueda• Diapositiva 14: Trenes de mecanismos• Diapositiva 15: Piñón-cremallera y Husillo-tuerca

• Diapositiva 16: Biela-manivela y Excéntrica• Diapositiva 17: Cigüeñal y Leva-seguidor• Diapositiva 18: La máquina de vapor• Diapositiva 19: El motor de cuatro tiempos• Diapositiva 20: El motor de dos tiempos• Diapositiva 21: El cohete• Diapositiva 22: Tipos de motores de aviones• Diapositiva 23: Turborreactor y Turbofan• Diapositiva 24: Turbopropulsor y

Estatorreactor• Diapositiva 25: Pulsorreactor• Diapositiva 26: Fin

Definición de máquina y mecanismo

• Máquina: es un conjunto de elementos que interactúan entre sí y que es capaz de realizar un trabajo o aplicar una fuerza.

• Los elementos que constituyen las máquinas se llaman mecanismos.

La palanca es una máquina simple, con la que se puede levantar mucho peso haciendo poca fuerza.

Ley de la palanca:Fuerza· Brazo de fuerza = Resistencia· Brazo de resistencia

Además diariamente vemos objetos que llevan palancas, como unas tijeras, un balancín, una carretilla…

Según la posición de la fuerza, el punto de apoyo y la resistencia, hay tres tipos de palancas:

De primer grado:

De tercer grado:

De segundo grado:

*En las fotos, P es la Fuerza

• La polea es una rueda con una hendidura en la llanta

por donde se introduce una cuerda o una correa.

Polea simple Polea móvil

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

Polipasto

TornoTorno

Un torno es un cilindro que consta de una manivela que lo hace girar, de forma que es capaz de levantar pesos con menos esfuerzo.

Fórmula del torno:Fuerza· Brazo de fuerza = Resistencia· Brazo de resistencia

• Plano inclinado: es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzo. Fórmula del plano inclinado: Fuerza = Resistencia · altura/distancia

recorrida

• Cuña: es un plano inclinado doble.

• Tornillo: es un plano inclinado, pero enrollado sobre un cilindro.

Los engranajes son ruedas dentadas, y transmiten movimientos de giro entre ejes muy próximos y son adecuados cuando también es necesario transmitir grandes fuerzas, porque los dientes de los engranajes no deslizan entre sí.Fórmula de los engranajes:Z1 · w1 = Z2 · w2

*Z = número de dientes, w = velocidad angular.

Transmisión por correaTransmisión por correaEs un mecanismo compuesto de una correa que conduce el movimiento de una polea a otra. Las hendiduras de ambas poleas tienen el mismo tamaño y la correa entre ambas debe tener la tensión adecuada para que se transmita el movimiento. Fórmula:O1 · w1 = O2 · w2

*O=diámetro de la polea, w=velocidad angular.

Es un mecanismo compuesto de una cadena y de ruedas dentadas.Este sistema se utiliza en muchas cosas, por ejemplo en una bicicleta.

Fórmula:Z1 · w1 = Z2 · w2

*Z=número de dientes, w=velocidad angular.

Tornillo sin fin y ruedaTornillo sin fin y ruedaEs una forma de transmisión de movimientos entre ejes perpendiculares entre sí. La rosca de tornillo engrana con los dientes del engranaje. Cada vuelta de tornillo la rueda dentada avanza un diente.

-Sistema de transmisión reductor: este es un sistema que reduce la velocidad de los engranajesconducidos.

-Tren de poleas: es un sistema quereduce la velocidad, y está formadopor sistemas de poleas.

-Tren de engranajes: este sistema aumenta la velocidad de los engranajes conducidos.

• Piñón cremallera: es un sistema compuesto por un engranaje, llamado piñón, y una barra dentada.

• Husillo-tuerca: está compuesto de un eje enroscado y una tuerca con la misma rosca que el eje.

Biela-manivela y Excéntrica

Biela-manivela: es unamecanismo de transformación de movimiento circular enalternativo que está compuestode dos barras por una guía.

Excéntrica: es una rueda quetiene una barra rígida unidaen un punto de su perímetro.

• El cigüeñal es un sistema compuesto por la unión de múltiples manivelas acopladas a sus correspondientes bielas.

• La leva-seguidor es un dispositivo que al girar es capaz de accionar un elemento al que no está unido y moverlo de forma alternativa.

La máquina de vapor, es una máquina térmica de combustión externa, es decir, el combustible se quema fuera del motor.

El motor de cuatro tiempos

• Es un tipo de motor de combustión interna, es decir, el combustible se quema dentro de la máquina, como en el motor de un coche. Y se llama de cuatro tiempos porque tiene cuatro fases bien diferenciadas.

• Tiempos: admisión, compresión, explosión y escape.

• Es un tipo de motor de combustión interna, es decir, el combustible se quema dentro de la máquina, pero este tipo de motor es más sencillo y se utiliza en motos, cortadoras de césped… Se llama así porque tiene dos fases bien diferenciadas.

• Fases: compresión-explosión y escape-compresión.

Cohete

• Es un reactor que lleva en un tanque el combustible y en el otro el comburente, normalmente oxígeno.• Los gases al calentarse se dilatan y salen a gran velocidad. Cuanta más velocidad de salida tengan los gases producidos por la combustión más velocidad tendrá el cohete. Y se cumple que: Mgas · Vgas = Mcohete · Vcohete

Turborreactor Turbofan (ventilador)Motores de aviones Turbo propulsor Estatorreactor Pulsorreactor

Turborreactor y turbofanTurborreactor y turbofan

• Turborreactor: en estos motores el aire entra aspirado por las hélices de un compresor.

• Turbofan (ventilador): estos motores son los que utilizan la mayoría de los aviones comerciales. La gran ventaja frente al turborreactor es que es mucho más silencioso.

Turbo propulsor y Turbo propulsor y EstatorreactorEstatorreactor

• Turbopropulsor (o turbohélice):• la turbina de la parte posterior• hace girar no solo al compresor,• sino a una hélice delantera• exterior.

• Estatorreactor: consiste en un• turbo abierto por los dos extremos.• Sus ventajas son que no es• demasiado pesado, es sencillo• y es básicamente un turbo.

PulsorreactorPulsorreactor

Pulsorreactor: este motor se instala en aviones que soportan poco peso y suelen volar a baja cota. La combustión de este motor se produce a dos pulsos (abriendo y cerrando la entrada de aire)

FIN

Espero que os haya gustado la presentación