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Elementos de
Transmisión de
Potencia Mecánica
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
AREA DE CS. DE LA SALUD
PROGRAMA: ELECTROMEDICINA -INGENIERIA BIOMEDICA
PROYECTO INTEGRADOR SOCIOTECNOLOGICO II
Prof.: Ing. Verónica Flores
La potencia mecánica se define
como la rapidez con que se
realiza un trabajo.
Se mide en watts (W) y se dice
que existe una potencia mecánica
de un watt cuando se realiza un
trabajo de un joule por segundo:
1 W = J/seg.
Su expresión matemática es:
P = T
t
donde P = potencia en Joules/seg = watts (W).
T = trabajo realizado en Joules (J).
t = tiempo en que se realiza en trabajo en segundos (s).
El caballo de fuerza (H.P.) y el caballo de vapor (C.V.),
también son unidades de Potencia
1 H.P. = 746 Watts 1 C. V. = 736 Watts.
Potencia también es igual a:
P = F v.
P = Potencia mecánica en Watts.
F = Fuerza en en Newtons.
v = velocidad en metros por segundo (m/s).
Esta expresión permite calcular la potencia si se conoce la velocidad que adquiere el cuerpo, misma que tendrá una dirección y un sentido igual a la de la fuerza que recibe.
Para conocer la eficiencia (η) o
rendimiento de una máquina que
produce trabajo, tenemos la expresión:
η = Trabajo producido por la máquina x 100.
Trabajo suministrado a la máquina.
Mecanismos
Mecanismos de
transmisión Mecanismos
de transformación
Poleas Ruedas dentadas Biela-manivela Leva Excéntrica Palanca
Con cadenas
Con correa
Por fricción
Engranajes
Polea:
Es una rueda, generalmente maciza y
acanalada en su borde, que, con el
concurso de una cuerda o cable que se
hace pasar por el canal, se usa como
elemento de transmisión en máquinas y
mecanismos para cambiar la dirección
del movimiento o su velocidad y
formando conjuntos (denominados
aparejos o polipastos) para además
reducir la magnitud de la fuerza
necesaria para mover un peso.
La polea que se conecta a la fuente de potencia
recibe el nombre de polea transmisora o motriz
(motor, manivela, etc.). La otra polea se denomina
receptora. En casi todos los casos ambas poleas
giran en el mismo sentido.Si la banda se tuerce y se
cruza las poleas girarán en sentidos opuestos,
configuración no apropiada para las aplicaciones a
alta velocidad, debido a la gran generación de calor.
Un parámetro muy importante para el análisis de
esta máquina compuesta es la relación de
transmisión
RT = (D de la polea receptora) / (D de la polea transmisora)
Esquema General
Correas
Parámetros geométricos
a Distancia entre centros
d1 Diámetro polea
menor
d2 Diámetro polea
mayor
α1 Ángulo de contacto
polea menor
α2 Ángulo de contacto
polea mayor
Características
Ventajas
• Posibilidad de unir el árbol conductor al conducido a distancias relativamente grandes
• Funcionamiento suave, sin choques y silencioso
• Facilidad de ser empleada como un fusible mecánico
• Diseño sencillo, sin cárter ni lubricación
• Costo inicial de adquisición o producción relativamente bajo
• Transmisión de potencia a altas velocidades
Desventajas
• Grandes dimensiones exteriores
• Inconstancia de la relación de transmisión cinemática debido al deslizamiento elástico
• Grandes cargas sobre los árboles y apoyos
• Variación del coeficiente de rozamiento
• Vida útil de la correa relativamente baja
Comparativo con otros sistemas de
transmisión de potencia
Accionamientos
Distancia
Interaxial
(mm)
Ancho
(mm)
Precio
relativo
(%)
Correas
Planas de caucho 5000 350 106
Planas con rodillo
tensor 2300 250 125
Trapeciales 1800 130 100
Transmisión por cadenas 830 360 140
Transmisión por engranajes 280 160 165
Accionamientos empleados para trasmitir 75 kW, con una velocidad
angular en la entrada de 1000 rpm y una relación de transmisión 4 :1
Clasificación
• Correa abierta
• Correa cruzada
• Correa semicruzada
• Con tensor de rodillo exterior
• Con tensor de rodillo interior
• Con múltiples poleas
Clasificación de las Correas (Según la forma de la sección
transversal)
• Planas
• Trapeciales - V
• Dentadas
• Nervadas o Poly V
• Hexagonales
• Redondas
• Eslabonadas
Correas redondas
• Se emplean para bajas
potencias
• El diámetro de la sección
transversal oscila entre 3
y 12 mm
• El Perfil de la polea
puede ser semicircular o
trapecial a 40º
• Se construyen de cuero,
algodón y caucho
Correas planas
• Sección transversal rectangular
• Desplazamientos laterales
• Grandes distancias entre centros
• Para grandes fuerzas periféricas
• Sirven para poleas con diámetros pequeños
• Se construyen de caucho y poliamidas
Correas trapeciales o en V
• Distancia entre centros pequeña
• Grandes relaciones de transmisión
• Mayor capacidad tractiva debido a su forma
• Se clasifican según b/h: – Normales → b/h=1.6
– Estrechas → b/h=1.2
– Anchas → b/h=2.5-3.5 Se usan en variadores de velocidad
Bandas eslabonadas
• Para requerimientos
especializados dónde
la instalación no se
puede hacer
mediante el uso de
correas sin fin
• Para reparaciones de
emergencia
Bandas dentadas
• Gran sincronismo de marcha
• Alta eficiencia 98%
• Alta resistencia a la fatiga
• Pueden comprarse abiertas o sinfín
• Cubren una gran gama de pasos y anchos
• Se fabrican con gran resistencia a altas temperaturas y al contacto con aceites y derivados del petróleo
Bandas transportadoras
Bandas transportadoras
(aplicaciones)
Comportamiento comparativo de
los tipos de correas
Transmisiones por Correas de
velocidad variable
Fallas en bandas – V de
automóvil
Agrietada (Craked)
Pelada (Peeling)
Engrasada (Greasy)
Cristalizada (glazed)
SISTEMA DE BOMBEO
BOMBAS DE INFUSION VOLUMETRICAS
Peristáltico
De Olas
SISTEMA DE BOMBEO
BOMBAS DE INFUSION VOLUMETRICAS
TIPOS DE BOMBAS DE INFUSION
VOLUMETRICAS
Peristáltica
De Olas
Transmisión: mecanismo o conjunto de
mecanismos que permiten comunicar fuerza y
movimiento desde un motor hasta su punto de
aplicación.
Transmisión por cadena:
el movimiento y la fuerza se transmiten a
cierta distancia de las ruedas entadas y se
conserva el sentido de giro.
La relación de transmisión:
es la proporción entre el número de dientes de un
engrane en comparación con su pareja de trabajo. En
una relación de 2:1 el engranaje motor dará dos
vueltas para que el engranaje conducido gire sólo
una.
Características principales:
Las transmisiones de cadena son una
relación de velocidad Variable
(dependiente del número de dientes de
la rueda), larga duración o vida útil, y la
aptitud de impulsar varios ejes de una
misma fuente de potencia.
Cadenas
Por medio de las
cadenas 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.
Cadenas
• Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos, pudiendo modificar la velocidad pero no el sentido de giro (no es posible hacer que un eje gire en sentido horario y el otro en el contrario).
• En las bicicletas se emplean mucho el "cambio de velocidad" compuesto por varias ruedas en el eje del pedal y varias en el de la rueda (piñón), lo que permite obtener, modificando la posición de la cadena, entre 15 y 21 velocidades diferentes.
Cadenas
Ventajas No existe deslizamiento.
Las ruedas sobre las cadenas, no tienen que
tener el diámetro tan grande como las poleas con
bandas .
No necesitan de pre-tensión sobre la cadena.
Desventajas • Son ruidosas y fuente de vibración.
• El costo es mayor.
• El montaje es mas complicado.
• El mantenimiento es mas minucioso,
se deben lubricar, de acuerdo con un
programa.
Cadenas
Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales a la mayor se le denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía.
Engranajes
Tienen como finalidad la
transmisión de la rotación o
giro de un eje a otro distinto,
reduciendo o aumentando la
velocidad del primero,
constituyendo los llamados
reductores o multiplicadores
de velocidad y los cambios de
velocidades.
Engranajes
El diente del engranaje transmite una fuerza
motriz o impulsora de un engranaje a otro.
Cuando un engranaje pequeño impulsa a
otro más grande, disminuye la frecuencia y
aumenta el momento de torsión. En el caso
de que un engranaje grande impulse a otro
más pequeño, la frecuencia se incrementa
pero el momento de torsión se reduce.
Debe apreciarse que los engranajes
entrelazados giran en
sentidos opuestos.
"Relación de Transmisión" al cociente entre la velocidad
angular de salida ω2 (velocidad de la rueda conducida)
y la de entrada ω1 (velocidad de la rueda conductora):
i=ω2/ω1. Dicha relación puede tener signo positivo, si
los ejes giran en el mismo sentido. Ó signo negativo, si
los giros son de sentido contrario-. Del mismo modo, si
la relación de transmisión es mayor que 1 (i>1) se
supondrá el empleo de un mecanismo multiplicador, y si
es menor que 1 (i<1) -que suele resultar lo más
habitual- supondrá el empleo de un mecanismo
reductor, o simplemente de un reductor.
CLASIFICACIÓN DE LOS ENGRANAJES
Según la situación relativa de los árboles
Ejes paralelos en un mismo plano.
Engranajes cónico−rectos, cónico−helicoidales o
espirales.
Ejes que se cortan en un mismo plano.
Engranajes cónico−rectos, y helicoidales y
cónico−espirales.
Ejes que se cruzan perpendicularmente.
Engranajes de tornillo−sin−fin, helicoidales,
cónico−hipoides
Ejes que se cruzan a cualquier ángulo.
Helicoidales.
CLASIFICACIÓN DE LOS ENGRANAJES
Según el tipo de dientes
Rectos
Helicoidales
Cónicos
Aplicaciones
Bomba de aceite
de engranajes
Engranes rectos, las flechas se encuentran en el
mismo plano y paralelos , pero el ángulo de corte de
los dientes con respecto a la línea de centros de los
mismos.
BAJA POTENCIA
Los dientes tipo helicoidal incrementan la longitud de
contacto y tienen mayor capacidad de contacto que
los engranes rectos.
Normalmente el ángulo creado a través de la línea de
centros del diente es paralela al eje de la flecha y es
de 45º.
ALTA POTENCIA
