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MECANISMOS Son los elementos destinados a transmitir y transformar fuerzas y movimientos desde el elemento motriz (motor) a un elemento receptor. Permiten realizar determinados trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo. Unidades de Fuerza en el sistema internacional: El Newton: (N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su aporte a la física, especialmente a la mecánica clásica. http://www.tecno12-18.com/pag/temas/mec.htm DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO: 1.- LINEAL: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/averroes/html/adjuntos/2007/10/10/0021/index.html Polea: Permite vencer una resistencia (R) aplicando una fuerza (F). A.Polea Fija: En equilibrio cuando la fuerza (F) es igual a la resistencia (R) que representa la carga: F=R.

Para subir y bajar cargas en pozos, grúas sencillas, aparatos de musculación, etc… B.Polea Móvil: Una polea fija junto con una polea que se desplaza linealmente. Se encuentra en equilibrio cuando F=R/2. El esfuerzo se reduce a la mitad con respecto a la fija.

Capítulo:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm Polipasto: Grupo especial de asociación de poleas formado por poleas fijas y de desplazamiento lineal. A medida que aumenta el nº de poleas el mecanismo se hace más complejo pero el esfuerzo disminuye para la misma carga.(Aumenta el desplazamiento que hago de la fuerza)

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http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm Cálculos con polipastos: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material022/index.html Palanca: Barra rígida que gira respecto de un punto de apoyo, articulación o “FULCRO”. En un punto de la barra se aplica la fuerza (F) para vencer una resistencia (R) que actúa en otro punto de la barra. I.“VENTAJA MECÁNICA”. Cuando se multiplica la fuerza aplicada respecto de la resistencia. II.“DESVENTAJA MECÁNICA”. Se aplica una fuerza elevada para vencer una resistencia menor pero se consiguen mayores desplazamientos.

Capítulo:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm Ley de la palanca. El equilibrio se cumple cuando: F*DF=R*DR Para convertir un peso en una fuerza, es decir Kg en N, has de multiplicar el valor del peso (convertido a Kg) por la aceleración de la gravedad=9,81m/sg2 N=m*g (Newton=masa * gravedad) EJERCICIOS: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/averroes/html/adjuntos/2007/10/10/0021/index.html Ejercicios:

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1. 1.1.F?. =DR*R/DF= 8,5*5/8,5=5Kg 1.2.Longitud de la Palanca =17m. 1.3.R=5Kg. 1.4.DR=8,5m 1.5.DF?= Longitud de la palanca – DR= 8,5m 1.5.1.El fulcro está en el medio y tenemos que hacer la misma fuerza para situar la palanca en equilibrio. 2. 2.1.F?. =DR*R/DF= 16*1/8=2Kg 2.2.Longitud de la Palanca =9m. 2.3.R=16Kg. 2.4.DR=1m 2.5.DF?= Longitud de la palanca – DR= 8m 2.5.1.El fulcro está más cerca de la resistencia y por ello hacemos menos fuerza. 3. 3.1.F=12N. 3.2.Longitud de la Palanca =17m. 3.3.R=36N. 3.4.DR? 3.5.DF? 3.5.1.Relación de palanca. F/R=DR/DF= 12/36=1/3 3.5.2.DR=Longitud de la palanca – DF. 3.5.3.DF= Longitud de la palanca – DR. 3.5.4.Fórmula de la palanca. F*DF=R*DR; F*DF=R*(LP-DF); 12* DF =36* (17- DF) 3.5.5.12 DF=612-36 DF; 12*DF+36*DF=612; 48 DF=612; DF=612/48=12,75 3.5.6.DR=LP- DF=17-12,75=4,25 3.5.6.1.El fulcro está más cerca de la Resistencia y por ello hacemos menos fuerza.

DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO: 2.- CIRCULAR: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/averroes/html/adjuntos/2007/10/10/0021/index.html Ruedas de fricción: Consta de rueda Motriz o de entrada y rueda conducida o de salida. El sentido de la rueda de salida es contrario al de la de entrada. 3

Capítulo:

EJERCICIOS DE MECANISMOS\PALANCAS 1.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\PALANCAS 2.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\PALANCAS 3.pdf BUENO EJERCICIOS DE MECANISMOS\PALANCAS 4.pdf

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Utilizadas para el arrastre de chapa, papel o cintas.

Relación: D1*RPM1=D2*RPM2 que equivale a D1/RPM2=D2/RPM1; D1/D2=RPM2/RPM1 D1=diámetro de la rueda 1. En mm. D2=Diámetro de la rueda 2. En mm RPM1=revoluciones por minuto de la rueda 1. En Vueltas por minuto. RPM2=revoluciones por minuto de la rueda 2. En Vueltas por minuto.

Relación: D1*RPM1=D2*RPM2 que equivale a D1/RPM2=D2/RPM1 D1=diámetro de la rueda 1. En mm. D2=Diámetro de la rueda 2. En mm RPM1=revoluciones por minuto de la rueda 1. En Vueltas por minuto. RPM2=revoluciones por minuto de la rueda 2. En Vueltas por minuto. Ejercicios:

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Capítulo:

Poleas con correa: Conjuntos de poleas o ruedas situadas a cierta distancia con ejes paralelos conectadas por una correa que les hace girar simultáneamente. Las dos giran en el mismo sentido, salvo que crucemos la correa. Se utilizan para la transmisión del giro de un motor a otro eje, lavadoras, motores industriales, etc..

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1. La polea pequeña tiene un diámetro de 5 cm. ¿A qué velocidad girará si en el eje del motor que gira a 1000 r.p.m. colocáramos una polea de 10 cm de diámetro?

2. En un taller se dispone de poleas de los siguiente diámetros: dA=100mm, dB=200mm, dC=300mm, dD=500mm dE=600mm. Elige dos poleas de las anteriores para diseñar un sistema en el que:  SE REDUZCA LA VELOCIDAD A LA MITAD.



Polea motriz=

o

Polea conducida=

SE TRIPLIQUE LA VELOCIDAD o

Polea motriz=

o

Polea conducida=

LA VELOCIDAD A LA SALIDA SEA CINCO VECES MENOR QUE LA VELOCIDAD A LA ENTRADA. o

Polea motriz=

o

Polea conducida=

Engranajes: Juegos de ruedas con salientes llamados Dientes. Estos se hacen encajar entre sí de modo que unas ruedas, motrices, arrastren a otras, conducidas. Los dientes han de tener la misma forma y tamaño independientemente de la longitud del diámetro de las ruedas. Los engranajes conectados giran en sentido opuesto. Se utilizan en máquinas industriales, automoción, taladros, etc…

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Capítulo:



o

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Relación de transmisión: Z1/ Z2 = RPM2/RPM1 equivale a Z1*N1=Z2*N2. Z1= Número De dientes de la rueda 1. Z2= Número De dientes de la rueda 2. RPM1=revoluciones por minuto de la rueda 1. En Vueltas por minuto. También llamado (N1) RPM2=revoluciones por minuto de la rueda 2. En Vueltas por minuto. También llamado (N2) http://www.tecno12-18.com/pag/temas/mec.htm Ejercicios en web: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material022/index.html Ejercicios tecno12-18 EJERCICIOS DE MECANISMOS\ENGRANAJES 1.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\ENGRANAJES 2.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\ENGRANAJES 3.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\ENGRANAJES 4.pdf La relación de transmisión en un sistema de engranajes se calcula bien por la relación entre los dientes de las ruedas o de las velocidades. De los dientes: I=Zm/Zs I=Relación de transmisión. Zm=Número de dientes de la rueda motor. (Z1) Zs= Número de dientes de la rueda de salida. (Z2) Debe de ser igual que si la calculamos a partir de las velocidades: De las velocidades: I=Ns/Nm I=Relación de trasnmisión. Ns= Velocidad de la rueda de salida (N2) Nm= Velocidad de la rueda motora. (N1) Ejercicios: 1. En un sistema de dos engranajes donde N2=400 y N1= 20, ¿cómo ha de ser la relación entre Z1 y Z2? Plantea las fórmulas:

EJERCICIOS DE MECANISMOS\RELACION DE TRANSMISIÓN 1.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\RELACION DE TRANSMISIÓN 2.pdf EJERCICIOS DE MECANISMOS\RELACION DE TRANSMISIÓN 3.pdf DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO: 6

Capítulo:

Cuantos dientes tendrá el engranaje conducido si usamos un engranaje conductor de 200 dientes:

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http://www.juntadeandalucia.es/averroes/averroes/html/adjuntos/2007/10/10/0021/index.html Conjunto Manivela-torno. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm (todos estos ejemplos de transformación). Barra unida a un eje al que hace girar. La fuerza necesaria para que el eje gire es menor que la que se le aplicaría directamente. El mecanismo básico es el torno, que es un tambor girando alrededor de un eje que arrastra a su vez un objeto.

Capítulo:

Un torno en equilibrio cumple la siguiente regla: F*d=R*r; F=R*(r/d) F= Fuerza aplicada. d= Distancia de la fuerza aplicada al centro del tambor. R= Resistencia. r= Radio del tambor. oUtilidades: Grúas, elevación de cargas, etc… Piñón-cremallera. Es un piñón o rueda dentada de dientes rectos, engarzado a una cremallera, correa o barra dentada. Cuando la rueda gira, la cremallera se desplaza en movimiento rectilíneo. Transforma el movimiento circular en rectilíneo y viceversa.

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oUtilidades: Taladradoras, sacacorchos, direcciones de automóviles, puertas de garaje. etc… Ejercicios:

1. En un sistema de piñón-cremallera la rueda tiene 10 dientes y gira a 100 r.p.m. Sabiendo que el paso es de 1 mm, calcula cuánto tiempo le costará a la cremallera avanzar 2 metros. Conjunto Biela-manivela. Lo forman una manivela y una barra que se denomina biela. Las dos se encuentran articuladas y en el otro extremo de la biela se produce un movimiento alternativo. Al girar la rueda se transmite el movimiento circular de la rueda a la biela y de ésta obtenemos un movimiento de vaivén. El proceso se puede describir también al revés empezando por el movimiento de vaivén y terminando en el circular como resultado.

oUtilidades: Motores de combustión interna, limpiaparabrisas, etc… Trinquete. El dispositivo que permite el giro en un sentido y lo impide en el contrario.

Capítulo:

oUtilidades: relojería, tensores de cables, elemento de seguridad en manejo de pesos, etc…

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POLEA FIJA POLEA MÓVIL

POLEAS POLIPASTO

LINEAL

TIPO 1 PALANCA TIPO 2 TIPO 3 RUEDAS DE FRICCIÓN POLEAS CON CORREA ENGRANAJES MANIVELA-TORNO PIÑON-CREMALLERA BIELA-MANIVELA TRINQUETE

DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO OTROS EJERCICIOS:

PALANCA F*DF=R*DR F=R*DR/DF DF=R*DR/F R=F*DF/DR DR=F*DF/R F/R=DR/DF N=m*g (Newton=masa * gravedad)

F

R Dr

Df

FULCRO

L

Capítulo:

1.Dibuja, con los mismos símbolos, una palanca de TIPO 2 y otra de TIPO 3.

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IES FÉLIX DE AZARA 2. Con una L=20m, R=100Kg y Dr=2m; Df=???, F=??? Plantea las fórmulas:

3.Con una L=150m, Df=100, F=9,8N; Dr=???, R= ??? Plantea las fórmulas:

4.Con una L=10m, F=10Kg, R=40Kg; Dr=???, Df=??? Plantea las fórmulas:

RUEDAS DE FRICCIÓN Y POLEAS CON CORREA: RPM2 D1*RPM1=D2*RPM2

D1

RPM1

D2

D1/RPM2=D2/RPM1 D1/D2=RPM2/RPM1

D1

RPM2

RPM1

D2

5. Dibuja, con los mismos símbolos de los dibujos, unas ruedas de fricción en las que el giro de la rueda motriz provoque una mayor velocidad en la rueda conducida.

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Capítulo:

D1=diámetro de la rueda 1. En mm. D2=Diámetro de la rueda 2. En mm RPM1=revoluciones por minuto de la rueda 1. En Vueltas por minuto. RPM2=revoluciones por minuto de la rueda 2. En Vueltas por minuto.

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6.Dibuja, con los mismos símbolos delos dibujos, unas poleas con correa en las que el giro de la rueda motriz provoque una mayor velocidad en la rueda conducida pero un giro contrario.

7.Con una D1=20mm, D2=40mm y una RPM1= 100, calcula la RPM2=????? Plantea las fórmulas:

8.Con una D1=20mm, RPM2=40 y una RPM1= 160, calcula la D2=????? Plantea las fórmulas:

9.Con una RPM2=150 , una RPM1= 25, ¿cuánto más grande ha de ser la D1 respecto de la D2? Plantea las fórmulas:

ENGRANAJES Z1/ Z2 = RPM2/RPM1 equivale a Z1*N1=Z2*N2. Z1= Número De dientes de la rueda 1. Z2= Número De dientes de la rueda 2. RPM1=revoluciones por minuto de la rueda 1. En Vueltas por minuto. También llamado (N1) RPM2=revoluciones por minuto de la rueda 2. En Vueltas por minuto. También llamado (N2)

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Capítulo:

Pon un ejemplo numérico:

1 1

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10. Para Z1=8, Z2=16 N1=60; N2=???? Plantea las fórmulas:

11.Para Z1=10, N1=100 y N2=200; Z2=????? Plantea las fórmulas:

12.Con una N2=3000 y una N1= 150, ¿cómo ha de ser la relación entre Z1 y Z2? Plantea las fórmulas:

Pon un ejemplo numérico:

En un sistema manivela-torno,

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o

¿cómo afecta a la fuerza necesaria para subir la resistencia la distancia (d) de la manivela?

o

¿cómo afecta a la fuerza necesaria para subir la resistencia el radio del torno?

Capítulo:

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Capítulo:

14. En un sistema de piñón-cremallera la rueda tiene 10 dientes y gira a 100 r.p.m. Sabiendo que el paso es de 2 mm, calcula cuánto tiempo le costará a la cremallera avanzar 2 metros.

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