- 1. T e m a . 3 : M e c a n i s m o s y m q u i n a s
- ndice: 1 . Mquinas y mecanismos 2 . La palanca 3 . Poleas y
polipastos 4 . El torno 5 . Plano inclinado y cua 6 . El tornillo 7
. Mecanismos de transmisin 8 . Transmisin por engranajes 9 .
Transmisin por cadenas 10 . Transmisin por correas 11 . Transmisin
por tornillo sin fin
- 12 . Relacin de transmisin 13 . Mecanismos de transformacin 14
. Mecanismos de transformacin demovimiento circular en rectilneo 15
. Mquinas trmicas 16 . Mquinas de vapor 17 . Motor de cuatro
tiempos 18 .Motor de dos tiempos 19 . Motores para volar 20 .
Motores de aviacin 21 . Otros motores
2. 1 . Mquinas y mecanismos
- Una mquina es un conjunto de elementos que interactan entre s y
que es capaz de realizar un trabajo o aplicar una fuerza.Los
elementos que constituyen las mquinas se llaman mecanismos.
- Clasificacin :
3. - Mquinas simples :Mquina con un conjuntode dispositivos
sencillos que realizantrabajo. 4. - Palancas 5.
- - Poleas y polipastos - Tornos - Plano inclinado - Cua -
Tornillo - Mquina compuesta :Acoplamiento devariasmquinas
simples.
6. 2 . La palanca
- Lapalancaes una mquina simple.Est compuesta de muy pocos
elmentos : una barra rgida y un punto de apoyo.
- Ley de la palanca.F B F = R B R
7. Tipos de palancas. 8. - 1 grado- 2 grado- 3 grado 9. 3 .
Poleas y polipastos
- Lapoleaes una rueda con una hendidura en la llanta por donde se
introduce una cuerda o una correa.En un extremo de la rueda se le
pone el peso a elevar y en el otro extremo se le aplica la fuerza.
Unpolipastoses un conjunto de poleas mviles combinadas de tal forma
para que puedan elevar un peso con poca fuerza.
10. 4 . El Torno
- Untornoes un cilindroque consta de unamanivela que lo
hacegirar,es capaz delevantar pesos con menosesfuerzo.
11. 5 . Plano inclinado y cua
- Elplano inclinadoes una rampa que sirve para elevar cargas
realizando menos esfuerzo. F = R a / b
- Lacuaes un plano inclinado doble que cumple la ley de la
palanca.
12. 6 . El Tornillo
- El tornilloes un planoinclinado,pero enrolladosobre un
cilindro.Cuandose aplica presin y seenrosca,se multiplica lafuerza
aplicada.
13. 7 . Mecanismos de transmisin
- Mecanismos de transmisin :Son sistemas para transmitir
movimientos desde donde se genera( desde el motor )hasta donde se
consume( las ruedas ) .
- Se transmite : potencia = fuerza velocidad
14. Relacin de transmisin 15. z 1 w 1 = z 2 w 2 16. 8 .
Transmisin por engranajes
- Losengranajesson ruedas que tienen dientes en todo su permetro
externo y engarzan unas con otras. Para que dos ruedas dentadas
engranen entre s,el tamao de los dientes de cada una deben ser
iguales.
17. 9 . Transmisin por cadenas
- Es un mecanismo compuesto por una cadena y de ruedas dentadas.
Se cumple la ecuacin de equilibrio de la transmisin por engranajes
.
18. 10 . Transmisin por correas
- Es un mecanismo compuesto de una correa que conduce el
movimiento de una polea a otra.Las hendiduras de las poleas deben
tener el mismo tamao y la correa entre ambas debe tener la tensin
adecuada para que pueda transmitir el movimiento.
19. 11 . Transmisin por tornillo sin fin
- Es una forma de transmisin de movimiento pero entre ejes que
son perpendiculares entre s.La rosca del tornillo engrana con los
dientes del engranaje.Casa vuelta del tornillo la rueda avanza un
diente.Para que la rueda de un vuelta completa,el tornillo tiene
que girar tantas veces como dientes tiene la rueda.
20. 12 . Relacin de transmisin
- Cuando se transmite un movimiento,tambin se transmite energa y
esta se puede utilizar en elevar una carga o en mover otro
mecanismo a ms o menos velocidad. i= w 2= z 1 w 1 z 2
- Trenes de transmisin : Son la unin de varios mecanismos
simples.i = w 2= z 1 z 3 z 5w 1 z 2 z 4 z 6
21. 13 . Mecanismos de transformacin
- Losmecanismos de transformacinson los que cambian el tipo de
movimiento de lineal a circular,o a la inversa,y de alternativo a
circular,o a inversa.- Pin cremallera :Sistema compuesto por
unengranaje( pin )y una barra dentada.Losdientes del pin engranan
en los de labarra,de forma que un movimiento de girodel pin produce
un desplazamiento linealde la barra.Tambin funciona a la
inversa.
22.
- - Husillo-tuerca :Est compuesto de un ejeroscado( husillo )y
una tuerca con la mismarosca que el eje.Si se gira la tuerca,estase
desplaza linealmente sobre el husillo;y alrevs,si giro el
husillo,tambin se desplazala tuerca.Pin
cremalleraHusillo-tuerca
23. 14 . Mecanismos de transformacin de movimiento circular a
alternativo
- - Biela-manivela :Es unmecanismo compuesto dedos barras
articuladas,deforma que una gira y laotra se desplaza por unagua.La
barra que gira sellama manivela,y la otra,biela.Este
sistematransforma unmovimiento circular en un movimientoalternativo
o de vaivn.
24.
- Convierte el movimiento circular en alternativo y a la
inversa.Es un sistema compuesto por la unin de mltiples manivelas
acopladas a sus correspondientes bielas.
25.
- Transforma simultneamente unmovimiento de giro en varios
movimientos alternativos.Es un sistema compuesto por la unin de
mltiples manivelas acopladas a sus correspondientes bielas.
26.
- Transforma un movimiento de giroen un movimiento lineal
alternativo.Es un diapositivo que al girar es capaz deaccionar un
elemento al que no est unido y moverlo de forma alternativo.
27. 15 . Mquinas trmicas
- Transforman la energa trmica en energa mecnica( movimiento )
.Son las mquinas trmicas. - Combustin externa :El combustible
sequema fuera del motor. - Combustin interna :El combustible
sequema dentro de la mquina.
28. 16 . Mquinas de vapor 29. 17 . Motor de cuatro tiempos
- 1 . Admisin : El pistn baja y elcilindro se llena deaire.A
diferencia delos motores degasolina,no entracombustible en
estetiempo solo aire.
30.
- 2 . Compresin :La vlvula de admisinse cierra.El pistnsube y
comprime elaire que hay en elcilindro.La compresinen los motores
diseles mucho mayor queen los de gasolina,tanto,que el aire
secalienta a una grantemperatura.
31.
- 3 . Explosin : Se inyecta gasoil en elcilindro en forma de
gotasmuy pequeas.Al entrar encontacto con el aire muycaliente,el
gasoil explota.Como consecuencia de lacombustin,se forma unagran
cantidad de gases queempujan al pistn haciaabajo.A diferencia de
losmotores de gasolina,no esnecesario que haya unachispa que haga
explotar elcombustible.
32.
- 4 . Escape : El pistn sube denuevo,la vlvulade escape se abrey
los gases salendel motor.El ciclopuede volver acomenzar.
33. 18 . Motor de dos tiempos
- 1 . Adimisin y Compresin :El pistn sube y aspira unamezcla de
gasolina,aire yaceite que proviene de uncomponente del motor
llamadocarburador.La parte inferiordel motor,el crter,se llenade
esta mezcla.Al mismotiempo,se comprime la mezclade gasolina,aire y
aceite queha quedado atrapado dentrodel cilindro.
34.
- 2 . Explosin y escape :Cuando el pistn llega alpunto ms alto,el
llamadopunto muerto superior,labuja genera una chispa yhace
explotar la mezcla.Losgases generados por lacombustin impulsan el
pistnhacia abajo.Al bajar elpistn,la mezcla que haba enel crter es
bombeadahacia el cilindro a travs dela lumbrera
carga.Finalmente,los gases de lacombustin son desplazadoshacia el
exterior del motor.
35. 19 . Motores para volar
- Principio de accin y reaccin :Si te pones unos patines y juegas
a los bollos sobre una pista de hielo.Al lanzar la bola,notas que
te vas hacia atras. Cmo es posible si la bola la lazas hacia
delante?Tu haces fuerza sobre la bola( que s sale hacia adelante )y
la bola a su vez hace fuerza sobre ti en sentido contrario( que te
hace ir hacia atrs ) .A estas fuerzas se le llaman accin y
reaccin.
36. Cohete :Es un reactor que lleva en un tanque el combustible
y en el otro el comburente, normalmente el oxgeno. 37. 20 . Motores
de aviacin
- - Turborreactor :En estos motores el aire entra aspirado por
lashlices de un compresor.En la cmara de combustin,el oxgenodel
aire( comburente )que entra comprimido reacciona con elqueroseno(
combustible ) .Los gases a las altsimas temperaturasde combustin,se
expanden y salen por la parte posterior a granvelocidad,impulsando
el avin hacia adelante. Al salir hacen girar una turbina que,a su
vez,hace girar elcompresor delantero( para que entre ms aire del
exterior ) .
38.
- - Turbofan :Estos motoresson los que utilizan lamayora de los
avionescomerciales.La gran ventajafrante al turborreactor esque es
mucho ms silencioso. Al estar el ventilador( fan )dentro del
tubo,sesuman dos efectos : uno,el ventilador refrigera
elturborreactor,y dos,el flujo del aire es mayor.El avance del avin
se debe al empuje delventilador( fan )y al de los gases que salen
porla tobera final.
39.
- - Turbopropulsor :Es muy parecido al turborreactor.La
diferencia est en que la turbina de la parteposterior hace girar no
solo al compresor,sino auna hlice delantera exterior.As,la
propulsin sedebe a dos causas : a los gases que salen por laparte
posterior( con poca velocidad,ya que lamayor parte de la energa la
gastan en mover laturbina )y al empuje de la hlice.
40. 21 . Otros motores
- - Estratorreactor :Consiste en un tubo abierto por los dos
extremos.Eloxgeno del aire entra por la parte delantera a altas
velocidades.Los gasesse expanden debido al enorme calor generado en
la combustin iniciada porla chispa de la buja,de esta forma salen
por la parte posterior a granvelocidad,por lo que el motor es
empujado hacia delante. Sus ventajas son : T iene poco peso,es
sencillo es bsicamente un tubo.Seutiliza sobre todo en los aviones
espa que vuelan a cotas muy altas y agrandes velocidades. El
principal inconveniente es que si la velocidad de vuelo no es muy
alta,losgases de la explosin pueden expandirse y retroceder hacia
la entrada.
41.
- - Pulsorreactor: Para mejorar el principal inconveniente
delmotor anterior se instalan unas vlvulas que permiten laentrada
de aire y se cierran cuando explota la mezcla. De esta forma
evitamos el retroceso de aire hacia laentrada.As,la combustin se
produce a pulsos( abriendo ycerrando la entrada de aire ) .Esta es
la razn por la que sedenomina pulsorreactor.Estos motores se
instalan en avionesque soportan poco peso y suelen volar a baja
cota. Normalmente se utilizan para el motor de arranque de
losveleros,que una vez situados en una corriente de airecaliente(
trmica )se mantienen volando sin necesidad deponer en
funcionamiento el motor.
42. I . E . S A l h a m i l l a
- 3A Hecho por : Cristina Martnez Gervilla Profesor : Juan
Antonio Alczar