El concepto de mecanismo tiene su origen en el término
latino mechanisma, son elementos destinados a transmitir, transformar fuerzas
y/o movimientos desde un elemento motriz (motor) a un elemento conducido
(receptor), con la misión de permitir al ser humano realizar determinados
trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.
En las máquinas, se llama mecanismo a la agrupación de sus
componentes que son móviles y se encuentran vinculados entre sí a través de
diversas clases de uniones; esto hace que dicha estructura pueda transmitir
fuerzas y movimientos. El mecanismo es el encargado de permitir dicha
transmisión.
Ejemplos para este término: “No entiendo el mecanismo de
esta máquina: ¿por qué no funciona correctamente?”, “Necesito comprar unas
piezas para reparar el mecanismo del reloj”.
TIPOS
DE MECANISMOS
Para el estudio de los mecanismos los podemos clasificar en
4 grupos diferentes:
- GRUPO 1 (Mecanismos que se utilizan para modificar la fuerza de entrada):
Estos mecanismo se utilizan para conseguir levantar un peso grande con una fuerza pequeña.
*Balancín (Palanca): Es una barra rígida que gira entorno a un punto de
apoyo llamado fulcro. En un extremo de la barra se aplica una fuerza F a una
distancia LF, con el fin de vencer una resistencia o peso llamado R, que se
encuentra a una distancia LR y este ahorra esfuerzos levantando pesos.
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* Polea móvil o compuesta: La polea es una rueda que gira alrededor de un eje, presenta
una acanaladura (un canal) en su periferia por donde discurre una cuerda en
cuyos extremos se sitúan una fuerza y una resistencia. Se trata de un caso
particular de palanca, la polea móvil está formada por dos poleas, una fija y
otra móvil y en este caso el esfuerzo es la mitad puesto que el recorrido de la
carga es la mitad que el de la fuerza. Ejemplos de poleas son: Sistemas de
elevación de cargas
* Polipasto: La polea es una rueda que gira alrededor de un eje, presenta
una acanaladura (un canal) en su periferia por donde discurre una cuerda en
cuyos extremos se sitúan una fuerza y una resistencia. Se trata de un caso
particular de palanca, los polipastos son un conjunto de poleas en las que se
consigue reducir mucho el esfuerzo, aunque la carga se desplaza muy lentamente
según su disposición encontramos dos tipos diferentes:
a) Hay una fija y las demás móviles
b) Hay la mitad de poleas fijas y la mitad móviles
Ejemplos de este tipo lo encontramos en ascensores
montacargas, grúas.
link: http://hernandopana.weebly.com/uploads/1/3/8/4/13848897/2909439.png
* Manivela - Torno: Se trata de una barra acodada unida a un
eje en el que se encuentra el torno que es un tambor alrededor del cual se
enrolla una cuerda o cable para levantar un peso. Se emplea en sistemas de
elevación de cargas en grúas de construcción, redes de barco, grúas de
vehículos, caña de pescar etc.
link: http://image.slidesharecdn.com/mecanismos-1232631602532066-1/95/mecanismos-11-728.jpg?cb=1399387997
- GRUPO 2 (mecanismos que se utilizan para modificar la velocidad):
* Ruedas de fricción: Consiste en dos superficies
cilíndricas, cónicas o esféricas en contacto, de tal forma que cuando una se
mueve (rueda motriz) la fuerza de rozamiento entre ambas provoca el movimiento
de la otra (rueda conducida). Para que esto suceda debe haber suficiente
presión entre ambas.
Ventajas: se emplea para transmitir pequeñas potencias, su
marcha es suave sin sacudidas
Inconvenientes: perdida de velocidad por resbalamiento, y
gran desgaste
Utilización: En equipos de sonido, vídeo impresoras etc.
* Sistema de poleas o polea de transmisión: En este sistema se transmite el movimiento circular a través de una correa de transmisión, una polea se mueve (motriz = la del motor) y la otra es movida (conducida) y puede haber un sistema compuesto de poleas llamado tren de poleas.
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* Engranajes (Ruedas dentadas): Se trata de una serie de ruedas dentadas engranadas diente a
diente, a la rueda más pequeña
se le llama piñón y a la rueda más grande corona. Podemos encontrarnos con varios engranajes (tren de engranajes).
Ventajas: Transmisión con precisión, transmite grandes
potencias, se consiguen grandes reducción en pocos espacios
Inconvenientes: es más caro, necesita lubricación y es
ruidoso
Utilización: cajas de cambios, mecanismos de relojes,
juguetes, pequeños electrodomésticos etc.
* Sistemas de engranajes con cadena: la ventaja de este sistema es que podemos tener los ejes de las ruedas dentadas separados
gracias a la cadena.
* Tornillo sin fin: Un caso particular de engranajes es el tornillo sin fin,
formado por un tornillo con paso helicoidal que engrana
con una rueda dentada, se consiguen grandes reducciones de velocidad, puesto que el tornillo solo tiene un diente, puede tener dos cuando sea bisinfin.
Ventajas: excelente reductor y multiplicador, ocupa poco
espacio, es silencioso
Inconvenientes: es caro.
Utilización: contadores mecánicos, limpiaparabrisas,
juguetes, reductoras de ascensores etc.
- GRUPO 3 (Mecanismos que utilizan para modificar el movimiento):
* Tornillo - Tuerca: Formado por un tornillo o varilla roscada con un surco
helicoidal por el que discurre la tuerca cuyo diámetro interior
coincide con el exterior del tornillo. A medida que giramos la tuerca se produce un avance lineal de la misma
Ventajas: Transmisión con ajuste y precisión, se consiguen
grandes reducciones de velocidad
Inconvenientes: no es reversible, no se puede entrar
movimiento lineal en la tuerca y obtener uno circular.
Utilización: gatos de coche, prensas grifos, tornillo de
banco, desplazamientos de carros en máquinas herramientas (tornos, fresadoras etc.)
* Piñón - cremallera: Consiste en una rueda dentada que engrana con una barra
dentada, cuando la rueda gira la cremallera (barra)
se desplaza linealmente
Ventajas: Transmisión suave y con precisión, transmite
potencias elevadas.
Inconvenientes: necesita lubricación.
Utilización: dirección de coches, sacacorchos, taladros,
puertas de garajes etc.
* Biela - Manivela: Eje acodado en forma de manivela en el que se acopla un
vástago (biela) de modo que al girar el eje la biela sube y baja o va
y viene.
Transmite el movimiento alternativo en circular o al revés,
permite la transformación del movimiento en ambos sentidos
Aplicaciones: motores de automoción, manivelas de toldos,
máquinas de coser, máquinas de estampar, maquinas herramientas (sierras),
locomotoras etc.
* Cigüeñal – Biela: Eje acodado con más de una manivela en
cada una de ellas, va una biela. Se emplea en los motores de combustión en los
cuales
en las bielas van colocados los pistones. Así el movimiento de subida y bajada de los pistones por la combustión de la gasolina o gasoil se transforma en un movimiento circular, que con la ayuda de un volante de inercia se mantiene regular.
* Excéntrica: Es una rueda cuyo eje de giro no coincide con el
centro, transformando el movimiento circular en lineal del elemento en contacto
con ella.
El desplazamiento del elemento es suave y se transmite en un solo sentido. Aplicaciones: programadores electromecánico, mecanismos empujadores, actuadores para cintas de selección de áridos, granos etc.
* Levas: Es una rueda no circular (ahuevada) con un saliente que
transforma el movimiento circular en lineal, obteniendo movimiento de vaivén,
la leva
solo transmite la fuerza en un sentido, la recuperación de la posición del elemento seguidor se consigue mediante un muelle o por gravedad.
Aplicaciones: árbol de levas en motores de combustión (se
emplea para regular la apertura y cierre de las válvulas para entrada y salida
de combustible
y gases, programadores de lavadoras, juguetes mecánicos.
* Trinquete: Básicamente está formado por una rueda dentada y una uñeta que puede estar accionada por su propio peso o por un mecanismo de resorte.
La uñeta hace de freno, impidiendo el giro de la rueda dentada en el sentido no permitido, permite el giro de un eje en un solo sentido.
Embrague de dientes: El acoplamiento tiene lugar cuando encajan los dientes.
link: http://www.portaleso.com/portaleso/trabajos/tecnologia/mecanica/elementos_de_maquinas/embrague.jpg
Juntas Oldham y junta Cardam: Se usan para unir dos ejes que
están desaliniados o en ángulo.
link: http://image.slidesharecdn.com/mecanismos-1232631602532066-1/95/mecanismos-36-728.jpg?cb=1399387997
* Mecanismos que acumulan energía:
Los muelles: absorben energía cuando se les somete a presión y esta energía puede ser liberada más tarde.
link: http://www.autorecambioclasico.com/wp-content/uploads/2011/08/BHH1225P.jpg
Los amortiguadores: están formados por muelles helicoidales de acero.
link: http://www.resermotor.com/wp-content/uploads/2014/04/amortiguadores1.jpg
* Mecanismos que se usan de soporte:
Cojinetes: no giran con el eje y el eje gira sobre su agujero.
link: http://www.monografias.com/trabajos93/maquinas-sincronicas/image008.png
Rodamientos: giran en su interior con el eje.
link: https://tecnovehio.files.wordpress.com/2013/01/escanear0002.jpg
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