MAQUINAS SIMPLES Y COMPUESTAS
CLASES DE MÁQUINAS.-Según su complejidad, de uno o más puntos de apoyo, las maquinas se clasifican en dos grupos:
Máquinas simples: son maquinas que poseen un solo punto de apoyo, las maquinas simples varían según la ubicación de su punto de apoyo..
Máquinas simples: son maquinas que poseen un solo punto de apoyo, las maquinas simples varían según la ubicación de su punto de apoyo..
Máquinas compuestas: son maquinas que están conformadas por dos o más maquinas simples.
MÁQUINAS SIMPLES
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MÁQUINAS COMPUESTAS
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La máquina simple es aquel mecanismo constituido por un solo operador diseñado para realizar un trabajo más sencillo, conveniente y seguro.
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Son una unión de varias máquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas está directamente conectada a la entrada de la siguiente hasta conseguir el efecto deseado.
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Es una máquina sencilla y realiza su trabajo en un solo paso.
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Una característica de las máquinas compuestas es que tienen movimiento.
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Se realiza trabajo de entrada por la aplicación de una fuerza única.
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Las maquinas compuestas necesitan de alguna fuente de energía para funcionar
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Se aplica una fuerza, hay una resistencia y contiene un punto de apoyo.
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Ejemplos de máquinas simples: la palanca, el plano inclinado, las rampas, la rueda, la cuña y el tornillo.
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Impresora de ordenador, bicicleta, cerradura, lavadora, vídeo.
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PALANCAS
Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases, dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo). El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de cada uno cambian considerablemente.
PRIMER GRADO: Es cuando el punto de apoyo esta situado entre la potencia o fuerza motriz. ejemplos:
TERCER GRADO: Son las que tienen fuerza resistente entre el punto de apoyo y la fuerza motriz. ejemplos:
PLANO INCLINADO
El plano inclinado es una máquina simple que permite subir objetos realizando menos fuerza. Para calcular la tensión de la cuerda que equilibra el plano, descomponemos las fuerzas y hacemos la sumatoria sobre cada eje. Es recomendable girar el sistema de ejes de tal forma que uno de ellos quede paralelo al plano. Con esto se simplifican las cuentas ya que la sumatoria de fuerzas en X tiene el mismo ángulo que la tensión que lo equilibra.
RAMPA: Es un elemento arquitectónico que tiene la funcionalidad de circunvalar parcialmente dos planos distintos, de modo que éstos posean una relativa diferencia de altitud en determinado espacio. En geometría descriptiva las rampas pueden clasificarse en dos tipos:
- rampas planas
- rampas helicoidales
Son comunes para practicar deportes de deslizamiento, como patinete, o B,M,X, para ejecutar maniobras. Las rampas deportivas tienen diversos formatos, alturas, y grados de dificultad.
Las rampas sirven también para colocar y retirar embarcaciones del agua. Asimismo, frecuentemente las rampas pueden ser utilizadas, tanto en la construcción de aceras, accesos a edificios o incluso medios de transporte público, como una alternativa a las escaleras para facilitar la locomoción de personas discapacitadas o con movilidad reducida. En general, este tipo de rampas sirven para subir o bajar cargas disminuyendo los esfuerzos.
ELIPSE:
Una elipse es la curva simétrica cerrada que resulta al cortar la superficie de un cono por un plano oblicuo al eje de simetría –con ángulo mayor que el de la generatriz respecto del eje de revolución.1 Una elipse que gira alrededor de su eje menor genera un esferoide achatado, mientras que una elipse que gira alrededor de su eje principal genera un esferoide alargado.
CUÑA: Es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o de metal con forma de prisma triangular. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.
El funcionamiento de las cuñas responden al mismo principio del plano inclinado. Al moverse en la dirección de su extremo afilado, la cuña genera grandes fuerzas en sentido perpendicular a la dirección del movimiento.
Ejemplos muy claros de cuña son: hachas, cinceles y clavos aunque, en general, cualquier herramienta afilada, como el cuchillo matador o el filo de las tijeras, puede actuar como una cuña.
LA RUEDA: Es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas.
Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, y también en el transporte terrestre, y como componente fundamental de diversas máquinas. El conocimiento de su origen se pierde en el tiempo, y sus múltiples usos han sido esenciales en el desarrollo del progreso humano
LA RUEDA DENTADA:
La rueda dentada (engranaje, piñón) es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos...
Para conseguir un funcionamiento correcto, este operador suele girar solidario con su eje, por lo que ambos se ligan mediante una unión desmontable que emplea otro operador denominado chaveta.
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LA POLEA: Una polea, es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Según la definición de Hitón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa»1 actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
LA TURBINAS: Es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbo máquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.
Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.
Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estátor, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación.
Hasta el momento, la turbina es uno de los motores más eficientes que existen (alrededor del 50%) con respecto a los motores de combustión interna y hasta algunos eléctricos. Ya en los años 20, unos inventores, entre ellos uno de apellido Thyssen, patentaron una turbina de combustión interna a la que atribuyeron un rendimiento termodinámico del 31%.
El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica.
LOS EJES: Un eje de simetría es una línea de referencia imaginaria que al dividir una forma cualquiera en dos partes ,sus puntos opuestos son equidistantes entre si, es decir, quedan simétricos. En geometría, se usan las expresión " eje de simetría" para los dos ejes de simetría planos y para los ejes de simetría axial.
TORNILLO SIN FIN: En ingeniería mecánica se denomina tornillo sin fin a una disposición que transmite el movimiento entre ejes que están en ángulo recto. Cada vez que el tornillo sin fin da una vuelta completa, el engranaje avanza un número de diente igual al número de entradas del sinfín. El tornillo sin fin puede ser un mecanismo irreversible o no, dependiendo del ángulo de la hélice, junto a otros factores.Con el tornillo sin fin y rueda dentada podemos transmitir fuerza y movimiento entre ejes perpendiculares.
La velocidad de giro del eje conducido depende del número de entradas del tornillo y del número de dientes de la rueda.
Si el tornillo es de una sola entrada, cada vez que éste de una vuelta avanzará un diente.
La expresión por la que se rige este mecanismo es similar a la indicada anteriormente para las ruedas dentadas teniendo en cuenta el número de entradas del tornillo como elemento motor en este caso
- n= número de vueltas.
- Z= número de dientes de la rueda conducida.
- e= número de entradas del tornillo sin fin.
CREMALLERA:
Un antiguo aparato similar a la cremallera, "un cierre de ropa automático, continuo", fue patentado por Elias Howe en 1851; pero no era práctico y no alcanzó al mercado.
Whitcomb L. Judson patentó en 1891 o 1893 un Clasp Locker similar para sostener botas y zapatos y vendió su invento a través de la compañía Universal Fastener. Estos dos diseños usaban ganchos y ojos. Judson murió en 1956.
La cremallera usada hoy tiene ojos y ganchos (dientes) en los bordes de la abertura. Al desplazar un cursor en el sentido de la abertura, éste traba los dientes cerrando así la abertura. Fue inventado en St. Catherines, Ontario, Canadá, por Gideon Sundback, quien había nacido en Suecia y emigrado a Canadá. Fue empleado de W.L.Judson y se casó con la hija de éste. Inventó el Hookless Fastener en 1913, lo patentó en 1917 como el "sostenedor separable", y ayudó a Judson a mejorar la cremallera.
La Goodrich Corporation acuñó el nombre Zipper en 1923, y usó el invento en las bolsitas de tabaco y botas.
La cremallera se hizo popular para la ropa de niños y los pantalones de hombres en las décadas de los 1920 y 1930. El nombre de cierre éclair que se usa algunas veces en castellano viene del francés, donde «fermeture Éclair» es una marca de la empresa Éclair Prestil SN[1]
Hoy, empresas líderes como la española Cremalleras Rubi, KCC Group, Tex Corp, la japonesa YKK, la peruana Corporación REY, la colombiana Eka Cierres, hacen varios tipos de cremalleras como las «cremalleras invisibles», cremalleras metálicas y cremalleras de plástico o de Nylon.
partes de una cremallera:
1 Extremo superior 7 Tope inferior 2 Tope superior 8 Extremo inferior 3 Cursor, deslizador o carro 9 Ancho de banda 4 Tirador o medallón[2] 10 Herrete o tubo 5 Banda textil 11 Caja del separador[3] 6 Diente 12 Refuerzo
partes de una cremallera:
ENGRANAJES:Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el 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, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocida como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido.[1] Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina tren.
La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relación de transmisión.
