Principios de Estructuras y Mecanismos: Resistencia, Esfuerzo y Transmisión de Movimiento

Estructura

Es el conjunto de elementos de un cuerpo destinados a soportar los efectos de las cargas que actúan sobre él e impedir, de ese modo, que se rompa o se deforme en exceso.

Estabilidad

El centro de gravedad debe estar situado en la base de la estructura para que no vuelque. Se puede dar estabilidad a un cuerpo añadiendo masa a su base.

Resistencia

Las estructuras tienen que soportar las tensiones sin romperse. Interviene su forma y la cantidad de material que tenga.

Rigidez

La rigidez se consigue soldando las uniones y triangulando las estructuras de barras (el triángulo es la única figura indeformable).

Esfuerzo

Es la tensión interna que experimentan los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas.

Tracción, compresión, flexión, torsión, cortante, pandeo.

Clasificación de los Mecanismos

Mecanismos de Transmisión de Movimiento

Transmiten a otro punto el movimiento producido por un elemento motriz.

Mecanismos de Transformación de Movimiento

Transforman un movimiento circular en un movimiento rectilíneo, o viceversa.

Palanca

Se encuentra en equilibrio cuando el producto de la fuerza, F, por su distancia, d, al punto de apoyo es igual al producto de la resistencia, R, por su distancia, r, al punto de apoyo. Es la denominada ley de la palanca. F · d = R · r

Tipos de Palancas

3 tipos: primer grado, segundo grado y tercer grado.

Polipasto

Es un tipo especial de montaje de poleas fijas y móviles. F = R / 2n

Engranajes o Ruedas Dentadas

Los engranajes son juegos de ruedas que poseen salientes denominadas dientes, que encajan entre sí, de modo que unas ruedas arrastran a las otras.

Tipos de Engranajes

• Cilíndricos, de dientes rectos o helicoidales.
• Cónicos.

Se emplean en: máquinas industriales, en automoción, en artículos domésticos.

Sistemas de Engranajes con Cadena

Consiste en dos ruedas dentadas de ejes paralelos, situadas a cierta distancia la una de la otra, que giran simultáneamente por efecto de una cadena metálica o correa dentada de neopreno.

Tren de Poleas con Correa

El movimiento circular del eje 1 se transmite al eje 2 a través de las poleas 1 y 2 mediante la correa de enlace tensa que las une.

Tren de Engranajes

En este sistema, el movimiento circular del primer eje se transmite al segundo a través de las ruedas 1 y 2. La rueda 3 gira simultáneamente con la rueda 2 y transmite el movimiento a la rueda 4.

De Circular a Rectilíneo Alternativo

Biela Manivela

Está formada por una manivela y una barra denominada biela.

Cigüeñal

Si se coloca una serie de bielas en un mismo eje acodado, cada uno de los codos del eje hace las veces de manivela, y el conjunto se denomina cigüeñal.

Excéntrica

Consiste en una rueda cuyo eje de giro no coincide con el centro de la circunferencia. Transforma el movimiento de rotación de la rueda en un movimiento lineal alternativo de la varilla. Se denomina excentricidad la distancia entre el centro de la circunferencia y el eje de giro de la excéntrica.