Máquinas simples (2)

SE DENOMINAN MÁQUINAS SIMPLES A CIERTOSAPARATOS O DISPOSITIVOS QUE SE UTILIZAN PARAFACILITAR EL TRABAJO.

EN LAMAYORÍA DELOS CASOS, LASMÁQUINAS FUNCIONANCOMO MULTIPLICADORASDE FUERZA.

LA FUERZA QUE SE APLICA SOBRE UNA MÁQUINA SESUELE DENOMINAR FUERZA MOTRIZ (F) Y LA FUERZAQUE SE VENCE SE DENOMINA, RESISTENCIA O CARGA(Q)

CLASES DE MÁQUINAS SIMPLES:

PALANCAS:

ES UNA BARRA RÍGIDA INDEFORMABLE QUE PUEDEGIRAR ALREDEDOR DE UN EJE O PUNTO DE APOYO(FULCRO O PIVOTE)

Sobre la palanca actúan dos fuerzas: una es la fuerzaaplicada (F) y la otra es la resistencia vencida (Q), cadauna tiene su propia dirección de acción, la distancia entrela fuerza y el fulcro se denomina brazo de fuerza (a) y ladistancia entre la resistencia y el fulcro se denominabrazo de resistencia (b).

PALANCA DE PRIMER GÉNERO:

En la palanca de primer género, el punto de apoyo estáentre la Fuerza y la Resistencia:

F.a = Q.b

PALANCA DE SEGUNDO GÉNERO:

En la palanca de segundo género, el punto de apoyo estáen un extremo y la Resistencia está entre éste y laFuerza aplicada :

F.a = Q.b

Q

F

a

b

PALANCA DE TERCER GÉNERO:

En la palanca de tercer género, el punto de apoyo está enun extremo y la Fuerza aplicada está entre éste y laResistencia:

F.a = Q.b

Q F

a

b

EJEMPLOS: Primer género

Segundo género

Tercer género

TORNO:

Consiste en un cilindro (eje) dispuestohorizontal o verticalmente que puede girar porla acción de una fuerza aplicada (F) a unmanubrio o manivela de mayor radio que elcilindro. La resistencia (Q) que se desea elevarse aplica mediante una cuerda que se envuelveo enrolla en el cilindro.

F.R = Q.r

Ejemplos de torno:

Engranajes:

Se denomina engranaje o ruedas dentadas 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'

PLANO INCLINADO:

Se denomina plano inclinado a todo plano que formacon la horizontal un ángulo agudo, estableciendo untriángulo rectángulo, en el que la hipotenusacorresponde a la longitud del plano (l), el cateto

opuesto al ángulo la altura (h):

F. l = Q. h

lh

Q

F

Ejemplos:

POLEAS:

La polea es un disco que puede girar librementealrededor de un eje central; es canalada en laperiferia, con la finalidad de la cuerda pase por allíy no resbale.

Se distinguen tres clases: polea fija, polea móvil ylos polipastos:

POLEA FIJA:

Como su nombre lo indica permanece fija en su lugar, esta sólo cambia la dirección de la fuerza

F

Q

POLEA MÓVIL:

Esta se mueve juntamente con la carga, y hace que se reduzca la fuerza aplicada:

F = Q/2

POLIPASTOS O APAREJOS:

Se llaman polipastos a las combinaciones depoleas, las hay de tres clases: aparejopotencial, aparejo factorial y aparejodiferencial:

APAREJO POTENCIAL:COMBINA UN NÚMERO CUALQUIERA DE POLEAS MÓVILES CON UNA FIJA:

F = Q 2n n = poleas móviles

APAREJO FACTORIAL:

COMBINA IGUAL NÚMERO DE POLEAS FIJAS Y MÓVILES

F = Q N N = número total de poleas

APAREJO DIFERENCIAL:

CONSTA DE UNA DOBLE POLEA FIJA, DE RADIOSDESIGUALES Y UNA POLEA MÓVIL, POLEAS QUE SEENCUENTRAN ENLAZADAS POR UNA CADENA SIN FIN OCERRADA:

F = Q(R – r)2R

F

VENTAJA MECÁNICA:

Se denomina ventaja mecánica (VM), a la relación quese establece entre el valor de la fuerza ejercida por lamáquina sobre la resistencia (Q) y el valor de lafuerza (F) que el operador aplica a lamáquina, cuando el dispositivo está en equilibrio:

VM = resistencia vencidafuerza aplicada

VM = QF

La ventaja mecánica puede ser teórica o práctica. Sedenomina ventaja mecánica teórica (VMT) a la quepresenta la máquina. Aquella que se calcula es la realo práctica (VMP).

EFICIENCIA O RENDIMIENTO:

Se denomina rendimiento o eficiencia de unamáquina, a la relación existente, entre suventaja práctica y su ventaja teórica:

eficiencia = ventaja mecánica práctica o realventaja mecánica teórica

E = VMP . 100%VMT