Elementos Transmisores de Movimiento y Otros Elementos de Máquinas

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1.- Elementos transmisores d movimiento

1.1.- Transformación d 1 movimiento circular en otro circular

1.1.1.- Ejes alinea2 – arboles d transmisión

1 árbol d transmisión s 1 elemento d revolución q permite unir 2 ejes q están en prolongación 1 d otro y separa2 1a cierta distancia xa transmitir l movimiento d giro entre ambos. S fabrica generalmente d aceros o aceros ordinarios y soportan esfuerzos d torsión y flexión.

1.1.1.1.- Totalmente en línea – Acoplamiento rígido

Bridas.-

                                               Plana                                                   Cilíndrica

1.1.1.2.- Ligeramente desalinea2 – Acoplamiento móvil

Junta elástica.- Cuando ls ejes están ligeramente desalinea2, s utiliza la junta elástica q consiste en 1 acoplamiento, parecido a ls bridas planas, entre ls q s coloca 1 disco d 1 material elástico, como l cauxo.

Junta Oldam.- s utiliza xa transmitir l movimiento entre 2 ejes paralelos separa2 x muy poca distancia.

1.1.1.3.- Ejes q forman 1 ángulo (distinto d 180º)

Juntas omocineticas.- No producen oscilaciones y sirven fundamentalmente xa transmitir l movimiento desde l eje motriz asta ls ruedas.

Junta Cardan.- Esta constituida x 2 manguitos q s fijan al extremo d cada 1 d ls ejes, dota2 d unas orejetas donde s monta 1a cruz o cruceta mediante cojinetes o rodamientos. S 1 acoplamiento q produce oscilaciones, pudiendo reducirse con la colocación d 2 juntas en lugar d 1a.

1.1.2.- Ejes paralelos

  • Ruedas d fricción
  • Engranajes: rectos, elicoidales y en “V”
  • Poleas
  • Cadena y ruedas dentadas

Comparativa

1.- ls ruedas d fricción y ls poleas no permiten transmitir grandes potencias, puesto q pueden patinar.

2.- ls ruedas d fricción y ls poleas son + baratas y - rui2as q ls otros mecanismos.

3.- ls ruedas d fricción y ls engranajes s utilizan cuando ls ejes no están muy aleja2.

4.- ls engranajes y ls ruedas dentadas necesitan 1 mantenimiento (engrase).

5.- ls engranajes y ls ruedas dentadas con cadena permiten 1a relación d transmisión + exacta.

1.1.3.- Ejes q s cortan

Ruedas d fricción troncocónicas.------------ Engranajes cónicos: rectos y elicoidales

1.1.4.- Ejes q s cruzan

Ruedas d fricción (no s abitual)

Poleas (no s abitual)

Torniyo sinfín-corona.- ls ejes pueden formar 1 ángulo cualquiera y esta constituido x 1 sinfín q no s, ni + ni -, q 1 engranaje elicoidal con 1 ángulo d la elice muy grande y 1a corona o rueda cóncava q s 1 engranaje elicoidal q presenta la parte central d ls dientes rebajada xa evitar l rozamiento con l fondo d la elice del sinfín. L sinfín-corona s 1 mecanismo irreversible y con 1a relación d transmisión muy pequeña (s 1 mecanismo muy reductor):

Engranajes elicoidales.- sirven xa transmitir movimiento entre ejes q s cruzan formando cualquier ángulo (incluso 0º). En estos, ls dientes no son paralelos al eje d giro sino q están taya2 formando 1 ángulo con l según 1a elice. Ls mecanismos con engranajes elicoidales tienen la particularidad d q siempre ay varios dientes engrana2 a la vez, x tanto, l riesgo d rotura d ls dientes s menor. Otra ventaja s q son - rui2os xq no s produce 1 xoque entre ls dientes como en l caso d ls engranajes rectos sino, + bien, 1a rodadura entre ls flancos.

1.2.- Transformación d 1 movimiento circular en otro rectilíneo

Biela-manivela.- Mecanismo reversible mediante l q podemos transformar 1 movimiento circular en 1 rectilíneo, o viceversa. Esta constituido x 1a manivela, q s la q gira, 1a biela articulada a la anterior y 1 embolo o pistón articulado en l otro extremo d la biela y q tiene limitado su movimiento x unas guias. Yamamos carrera (C) a la distancia entre ls puntos extremos q alcanza l pistón en l movimiento alternativo q s produce. En 1 motor d combustión interna estos puntos s yaman punto muerto superior (PMS) y punto muerto inferior (PMI):

C = 2r (longitud d la manivela). Ls aplicaciones fundamentales d este mecanismo son en motores d combustión interna y en maquinas d vapor.

Cilindrada d 1 motor d explosión.- s l volumen d aire desplazado x l pistón en l cilindro desde l PMI asta l PMS:

 V = pr2C.

Leva.- s 1 mecanismo irreversible. Este mecanismo s utiliza xa pequeñas carreras siendo esta la diferencia entre la distancia del punto + alejado del eje d giro y la distancia desde l punto + cercano al eje d giro:  

C = d – d’.

1a d ls aplicaciones d ls levas s en ls motores d combustión interna xa abrir y cerrar ls válvulas d admisión y escape (véase figura adjunta)

Excéntrica.- s 1 tipo d leva d forma circular en la q l eje d giro s sitúa a 1a distancia del centro del circulo denominada excentricidad (d).

C = 2d

Torniyo-tuerca.- mecanismo irreversible q suele usar roscas con perfil cuadrado o trapezoidal, al torniyo d este mecanismo s le suele yamar usiyo. S 1 mecanismo q amplia muxo la fuerza y s utiliza en l desplazamiento del carro portaerramientas del torno, gatos, torniyo d banco, etc.

Piñon-cremayera.- mecanismo reversible constituido x 1a pareja d engranajes xo en l q 1 d eyos (cremayera) tiene 1 radio infinito.

2.- Otros elementos d maquinas

Frenos.- tienen la función d reducir o parar l movimiento d 1 o varios elementos mecánicos. Xa eyo transforman la energía mecánica en térmica (q pasa al ambiente y x tanto s desperdicia) x medio d la fricción entre 2 piezas, 1a q gira solidaria con l eje q queremos parar y otra fija al bastidor o estructura d la maquina. Podemos clasificar ls frenos en 2 tipos:

1.- Frenos d zapata: en estos la pieza q gira con l eje tiene forma cilíndrica, pudiendo distinguir 2 casos:

  1. q l cilindro sea exterior 
  1. q l cilindro sea interior (frenos d tambor)

ls zapatas suelen ir recubiertas d 1a capa d 1 material a base d amianto, conocido como ferodo, q presenta 1 alto coefi100te d rozamiento y gran resistencia a ls altas temperaturas q s producen.

2.- Frenos d disco: en este caso ls piezas q rozan, denominadas pastiyas, lo acen sobre 1 disco q va fijo al eje. Este sistema s l + utilizado en automoción x su eficacia

l sistema d accionamiento d ls distintos tipos d freno puede ser mecánico, idraulico, eléctrico o neumático.

Embrague.- Elemento d maquinas q permite transmitir, a voluntad del operario, l movimiento entre 2 ejes alinea2. 1 d eyos recibe l movimiento del motor (eje motriz) y l otro esta acoplado al eje d salida (eje resistente). Cuando l embrague produce la transmisión, s dice q esta embragado (en l coxe esta posición s aqueya en la q no s pisa l pedal).

Tipos d embrague:

1.- Embrague d dientes: ls extremos d ls ejes yevan unas piezas con ls dientes taya2 q s pueden acoplar entre si. Xa realizar l acoplamiento s imprescindible q ambos ejes estén para2.

2.- Embrague d fricción: consta d 2 discos cuyas superficies son lisas y tienen 1 alto poder d fricción. L acoplamiento entre ls 2 ejes s realiza normalmente utilizando 1s resortes y en l desembragado s usa 1 sistema mecánico e/o idraulico. S l embrague + utilizado en ls maquinas y en ls veiculos. Ls embragues d fricción s clasifican en:

Elementos elásticos (mueyes).- Son aqueyos q s deforman x la acción d 1a fuerza, recuperando su forma inicial cuando cesa la misma. S utilizan xa recuperar la posición d ls diversos órganos móviles d 1a maquina o xa absorber fuerzas, evitando q s pueda dañar la estructura d esta. Ls elementos elásticos s pueden deformar mediante fuerzas d:

1.- Compresión: l elemento x excelencia s l mueye elicoidal. Aplicaciones: retorno d la válvula d admisión o escape d 1 motor d combustión interna a su posición d cierre y suspensión d veiculos (amortiguadores).

2.- Tracción. Aplicaciones: zapatas d ls frenos d tambor y gomas d cauxo (- utilizadas).

3.- Flexión. Aplicaciones: bayestas (en tractores).

4.- Torsión.

Trinquete.- Denominamos trinquete al elemento q tiene x misión impedir l giro d 1 eje en 1 sentido permitiendolo en l otro. Consta básicamente d 1a rueda dentada y 1a uñeta q entra entre ls dientes d la rueda x efecto d 1 mueye o x su propio peso.

Cojinetes d fricción y rodamientos.- Pieza o conjunto d piezas donde s apoya y gira l eje d 1a maquina. Suelen ser elementos fácilmente desmontables. Son necesarios x 2 razones fundamentales:

1.- Conseguir q ls 2 piezas q rozan entre si (eje y cojinete) presenten 1 coefi100te d rozamiento pequeño, xa lo cual necesitamos q sean d diferente material (ls ejes y l bastidor d ls maquinas s suelen fabricar d acero o fundición).

2.- Evitar q s desgaste l eje fabricando ls cojinetes d 1 material + blando q l.

Podemos clasificar ls cojinetes en 2 grupos:

  1. Cojinetes d fricción: son aqueyos q s fijan al bastidor, girando l eje en su interior, x tanto l diámetro interior del cojinete a d ser ligeramente mayor q l diámetro del bastidor. La diferencia d ambas medidas s yama juego d montaje. Ls materiales con ls q s fabrican son:
    • Plástico (Nylon) xa soportar pequeños esfuerzos.
    • Bronce xa esfuerzos medios. Están fabrica2 x sinterizado. Son porosos, cualidad q s aprovexa xa acerlos autolubricantes, sumergiéndolos en aceite antes d montarlos.
    • Acero. Recubierto normalmente x 1a capa d material antifricción (aleación d estaño y plomo). Estos cojinetes s utilizan en automoción, x ejemplo, en l montaje d la biela sobre l cigüeñal y entre l cigüeñal y sus apoyos. Estos cojinetes necesitan 1 engrase constante
  1. Rodamientos: en este caso l rozamiento no s produce x fricción sino x rodadura. Están constitui2 x 2 cilindros concentricos, denomina2 pistas, entre ls q s intercala 1a corona d elementos rodantes (bolas o rodiyos), producien2e 1a menor perdida d energía en este tipo d cojinetes q en ls anteriores. S suelen fabricar d acero y sus dimensiones están normalizadas. Ls pistas deben tener 1 acabado muy fino y mantenerse engrasadas xa facilitar la rodadura y disminuir l desgaste. Ls elementos rodantes están monta2 en 1a jaula q permite conservar la separación entre eyos. Podemos establecer varias clasificaciones d ls rodamientos, atendiendo a distintos factores:

1.- Atendiendo a su seyado o no seyado

      • Rodamientos seya2: s tapan ls pistas y ls bolas x ambas caras evitando q entren impurezas. Son rodamientos q s engrasan d x vida en la fabrica.
      • Rodamientos semiseya2: solamente tienen 1a cara seyada.
      • Rodamientos abiertos: s tiene acceso a ls bolas x ambas caras xa su lubricación. 

2.- Atendiendo a la forma d ls elementos rodantes

      • Rodamientos d bolas: pueden yevar 1a o + filas d bolas.
      • Rodamientos d rodiyos: ls elementos rodantes tienen forma cilíndrica y s cumple q l/d<10, siendo l la longitud y d l diámetro del rodiyo.
      • Rodamientos d agujas: ls elementos rodantes tb tienen forma cilíndrica, xo l/d>10.
      • Rodamientos d rodiyos cónicos.

Cruz d Malta.- s 1 mecanismo q transforma l movimiento circular en 1 movimiento rotatorio intermitente.

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