Departamento de Tecnologa. IES Nuestra Seora de la Almudena M
Jess Saiz Departamento de Tecnologa. IES Nuestra Seora de la
Almudena M Jess Saiz Departamento de Tecnologa. IES Nuestra Seora
de la Almudena M Jess Saiz RESUMEN TEMA 12: ELEMENTOS TRANSMISORES
DEL MOVIMIENTO. Una mquina es una combinacin de mecanismos
colocados de modo que aprovechen una forma de energa, la
transformen y produzcan un efecto final. Las mquinas estn formadas
por dos partes fundamentales: elementos motrices y elementos de
mquinas. Elementos motrices: son los encargados de proporcionar la
energa necesaria para que se produzca el movimiento. Motores
trmicos: con la quema de un combustible consiguen transformar la
energa trmica en energa mecnica. Motores de combustin externa:
mquina de vapor, motor Stirling Motores de combustin interna:
automviles, trenes, barcos, etc. Motores elctricos: transforman la
energa elctrica en energa mecnica. Motores de corriente continua
Motores de corriente alterna Elementos de mquinas: son cada una de
las partes de las que constan las mquinas Elementos mecnicos
Transmisores del movimiento Transformadores del movimiento
Auxiliares De unin Elementos elctricos y electrnicos Generadores
Conductores Receptores Acumuladores Elementos de control Elementos
neumticos y oleohidralicos Compresores Tuberas Vlvulas de regulacin
y control Actuadores (motores y cilindros) Elementos mecnicos
transmisores del movimiento: Son los elementos encargados de de
transmitir el movimiento entre el eje de entrada y el eje de salida
de la mquina, pudiendo adems aumentar o reducir la velocidad.
(pg 229, Tecnologa Industrial 1 Mac.Graw Hill) Acoplamientos
entre rboles:
Un eje es un elemento, normalmente cilndrico, que gira sobre si
mismo y sirve para sostener diferentes piezas. Un rbol es un
elemento, cilndrico o no, sobre el que se montan diferentes piezas
mecnicas, por ejemplo, un conjunto de engranajes o poleas, a los
que se transmite potencia. Pueden tener diferentes formas (rectos,
acodados, flexibles,). Los rboles o rboles de transmisin giran
siempre junto con los rganos soportados. Como consecuencia de su
funcin, estn sometidos fundamentalmente a esfuerzos de torsin y
flexin. La diferencia esencial entre los ejes y los rboles es la
siguiente: los ejes son elementos que solo sostienen los rganos
giratorios de las mquinas y no transmiten potencia (no estn
sometidos a esfuerzos de torsin), mientras que los rboles son
elementos que transmiten potencia y s estn sometidos a esfuerzos de
torsin. (pg 230 y 231, Tecnologa Industrial 1 Mac.Graw Hill)
Acoplamientos rgidos: Acoplamientos mviles:
Transmisin por ruedas de friccin Consiste en transmitir el
movimiento entre dos ruedas gracias a la fuerza de rozamiento. Para
ello, las zonas de contacto deben estar fabricadas de un material
con alto coeficiente de rozamiento, con objeto de evitar que
deslicen o patinen. La rueda que transmite el movimiento recibe el
nombre de pin o rueda motriz y la que recibe el movimiento se llama
rueda o rueda conducida. Cuando la rueda motriz es ms pequea que la
conducida, se trata de un sistema reductor de velocidad. Y cuando
la rueda motriz es mayor que la conducida, el sistema es
multiplicador de velocidad Ventajas Inconvenientes
Marcha suave, fcil de embragar y desembragar Se desgastan debido
a la friccin entre ellas
Smbolo mecnico
Distancia entre ejes
E = R + r
Relacin de transmisin i
Ruedas de friccin exteriores: E motriz conducida nconducida
nmotriz R r
La velocidad de giro n se mide en rpm (revoluciones por minuto).
Las dos ruedas giran en sentidos 0puestos.
Transmisin mediante poleas y correas: Ruedas de friccin
interiores: Ambas ruedas giran en el mismo sentido. Ruedas de
friccin troncocnicas: Tienen forma de tronco de cono. Transmiten el
movimiento entre ejes cuyas prolongaciones se cortan. E = R + r R E
r Smbolo mecnico Relacin de transmisin i
Distancia entre ejes Smbolo mecnico = 90 - conducidaRmotrizr
ngulos entre ejes
Relacin de transmisin i
motrizi rmotriz nconducidaRconducidanmotriz conducida
POLEA: Rueda acanalada que gira alrededor de un eje Correa de
transmisin Polea motriz Polea conducida Smbolo mecnico
Correa: transmite el movimiento de giro de una polea a otra Para
cambiar el sentido de giro se puede cruzar la correa Ventajas
Inconvenientes
Funcionamiento silencioso. No necesita lubricacin. Bajo coste de
produccin. Ejes a cierta distancia Con altas velocidades de giro
puede haberdeslizamiento entre polea y correa
(pg 235, Tecnologa Industrial 1 Mac.Graw Hill)
Transmisin mediante engranajes entre rboles o ejes paralelos:
Consta de dos ruedas a las que se les han tallado una serie de
dientes. El movimiento se transmite diente a diente. Segn la
situacin de los dientes existen: engranajes exteriores e
interiores. Segn la forma del diente existen: engranajes rectos,
helicoidales, en V o cnicos. Si el sistema est compuesto de ms de
un par de ruedas dentadas, se denomina 'tren. Ventajas
Inconvenientes
Compacto (ocupa poco espacio). Mucha precisin. No patinan.
Necesitan lubricacin. Sistema ruidoso. Coste de produccin
elevado.
Smbolo mecnico
Relacin de transmisin i
Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida
Engranajes de dientes rectos: Caractersticas de un engranaje
Tipo de circunferencia: Circunferencia primitiva. rp dp, es la
circunferencia a lo largo de la cual engranan los dientes, coincide
con la circunferencia de las ruedas de friccin. La transmisin del
movimiento se realiza entre ambas circunferencias. Circunferencia
interior. Limita los dientes por la parte interior. Se representa
mediante ri di. Circunferencia exterior. Limita los dientes por la
parte externa. Se indica mediante re de Paso (p): Es la distancia
entre los centros de dos dientes consecutivos medida sobre la
circunferencia primitiva. Para que dos engranajes puedan engranar
correctamente es necesario que ambos tengan el mismo paso. Para
poder fabricar engranajes y facilitar su sustitucin, se normalizan
los valores del paso de las ruedas que se fabrican. Mdulo (m). Es
un valor caracterstico de las ruedas dentadas que se expresa en
milmetros y que define el dimetro primitivo normalizado. p = m
Caractersticas del diente: Altura del diente: h = h1 + h2 = 2,25 m
Longitud del diente: b = 10 m Grueso del diente: Hueco del diente:
Paso: p = m = w + s Valor de los dimetros): Dimetro primitivo: dp =
m Z Dimetro exterior: de = m (Z + 2) Dimetro interior: di = m (Z
2,5) Engranajes de dientes helicoidales: Se caracterizan por tener
sus dientes inclinados respecto de su eje. Tienen la particularidad
de estar engranando varios dientes a la vez. Esto da lugar a que el
esfuerzo de flexin se reparta entre ellos durante la transmisin,
con lo que hay menos posibilidades de rotura y menos ruidos y
vibraciones. Son idneos para transmitir grandes potencias y para
funcionar a gran nmero de revoluciones. Los nicos inconvenientes
son que resultan ms caros, ya que son ms difciles de fabricar
Relacin de transmisin i
Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida
Smbolo mecnico
Smbolo mecnico
Relacin de transmisin i
Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida
Engranajes de dientes en V: Con objeto de compensar las fuerzas
axiales, se emplean dos engranajes cuyos dientes forman un ngulo
complementario, que se unen entre s formando un engranaje en V.
Engranajes epicicloidales: Se componen de una corona dentada
interiormente, un pin central (denominado planetario) y otros tres
piones ms pequeos, los cuales engranan con el planetario y corona,
que se denominan satlites. Estos satlites giran libres sobre sus
ejes, que estn unidos al portasatlites. Si acoplamos uno de los
elementos a un eje motriz y mantenemos fijo otro, en el tercero
obtendremos el movimiento de salida. Al ser mltiples las
combinaciones, podemos obtener un gran abanico de posibilidades con
caractersticas totalmente distintas.
Engranajes y cadena: Consta de dos ruedas dentadas situadas a
cierta distancia, por cuyos dientes pasa una cadena que arrastra el
engranaje conducido. La cadena puede ser: de rodillos (bicicleta) o
articulada. Ventajas Inconvenientes
Transmisin precisa, resistente. No hay deslizamiento. til entre
ejes distantes. Necesitan lubricacin. Sistema ruidoso. Coste
elevado. Desajuste entre cadena y dientes
Smbolo mecnico
Relacin de transmisin i
Znconducidai motriz Znmotriz conducida
Transmisin mediante engranajes entre rboles o ejes
perpendiculares que se cortan: Relacin de transmisin i
Zdpmotriz nconducidamotrizZdpconducidanmotriz conducida
Engranajes cnicos: Transmiten el movimiento de giro entre ejes
perpendiculares. Se fabrican con dientes rectos para cargas medias
y con dientes helicoidales para cargas elevadas. Transmisin
mediante engranajes entre rboles o ejes perpendiculares que se
cruzan: Smbolo mecnico Dientes rectos Dientes helicoidales
Tornillo sinfin: Transmiten el movimiento de giro desde el
tornillo sinfn a la rueda dentada, nunca al revs. Tiene un gran
poder de reduccin. El tornillo sinfn equivale a un engranaje con un
nmero de entradas que varia de 1 a 8. Ventajas Inconvenientes
Funcionamiento silencioso. Ocupa poco espacio. Excelente
reductor de velocidad. Coste de produccin elevado.
Smbolo mecnico
Relacin de transmisin i
Enconducidai motriz Znmotriz conducida
E es el nmero de entradas del tornillo sinfn. Hipoide: Engranaje
helicoidal: Son dos engranajes cnicos helicoidales, uno de ellos se
ha desplazado para que no se Son dos engranajes helicoidales cuyos
ejes forman 90.
corten sus ejes.
Trenes de engranajes: Es un conjunto de dos o ms pares de
engranajes, que engranan entre s de dos en dos, y cuyo fin es
variar la velocidad del ltimo eje en etapas sucesivas Relacin de
transmisin i
i = i1 .i2.i3.
II I III 2 velocidad de la caja de cambios de un automvil
Los engranajes se dibujan mediante su smbolo yen su interior se
coloca una X, para indicar que est fijo al rbol, o una lnea
inclinada, para sealar que se puede desplazar longitudinalmente
(girando tambin con el rbol). Cada rbol se numera con un nmero
romano, empezando por el motriz. Las cajas de velocidades llevan
engranajes fijos y engranajes que se pueden deslizar. Estos ltimos
suelen estar pareados y unidos entre s. Al desplazarse pueden
engranar o desengranar con otros engranajes. Par motor: El par
motor es la fuerza que es capaz de ejercer un motor en cada giro. C
= F. r El par motor en los motores de combustin lo aporta el
combustible. En los motores elctricos, se relaciona con la
corriente consumida. El giro de un motor tiene dos caractersticas:
el par motor y la velocidad de giro. Por combinacin de estas dos se
obtiene la potencia. P = C. n P= potencia (w) C = par motor (N.m)
n= velocidad de giro (en el S.I. en rad/s) F = fuerza (N) R = radio
(m) 1 rpm = 2 / 60 rad/s
Para pasar de revoluciones por minuto a radianes/segundo, hay
que tener en cuenta que: 1 revolucin = 2 radianes 1 minuto = 60
segundos Par motor o momento son conceptos relativos a la fuerza
necesaria para provocar un desplazamiento en movimientos curvos.
Tan importante como la fuerza es la distancia a la que est aplicada
respecto del eje de giro. Ejercicios: Ejemplo 2 y 3 pg 233 Ejemplo
4 y 5 pg 234 Actividades 5 y 6, pg 234 Actividades 96, pg 237
Ejemplo 6 pg 238 Actividades 11, 12 y 13, pg 238 Ejemplo 7 y 8 pg
241 Actividades 17, pg 241 Ejemplo 9 y 10 pg 242 Actividades 20, pg
242 Problema 25, 28, 29, 30 y 32, pg 248-249 1 1 1