TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO GIRATORIO

Ruedas de fricción

La transmisión con ruedas de fricción se produce entre discos lisos en contacto por su periferia. Debido a la elevada presión entre las ruedas y al alto coeficiente de rozamiento se transmite el movimiento circular desde la rueda motriz o de entrada (la rueda principal, que se mueve mediante motor o manivela) a la rueda conducida o de salida (rueda que es arrastrada por la motriz gracias al rozamiento). El sentido de giro de la rueda conducida es contrario al de la motriz. Su principal inconveniente es que no pueden transmitir grandes potencias porque patinarían y, además, el desgaste hace que con el tiempo deje de transmitirse el movimiento correctamente.

En el punto de contacto entre las dos ruedas la velocidad es la misma para ambas si consideramos que no hay deslizamiento, de aquí, se deduce la relación cinemática del movimiento entre dos ruedas, donde "d₁" y "d₂" son los diámetros de las ruedas (en cm) y "n₁" y "n₂" las velocidades de giro (en rpm): n₁·d₁=·n₂·d₂

De aquí se deduce fácilmente que la rueda pequeña girará más rápido (aunque con menos fuerza) y la grande girará más lenta (pero con más fuerza). Y en cuanto al tamaño y ubicación de las dos ruedas (motriz y conducida), éstas pueden estar dispuestas de tal forma que:

a) La rueda pequeña mueva a la grande, obteniéndose un sistema reductor de velocidad (y multiplicador de fuerza).

b) La rueda grande mueva a la pequeña, obteniéndose un sistema multiplicador de velocidad (y reductor de fuerza).

En las transmisiones giratorias, el número de veces que una rueda (la pequeña) gira más rápido (y con menos fuerza) que la otra es llamado relación de transmisión (RT). Y en el caso de las ruedas de fricción se cumple: RT=n₁/n₂ o RT=d₂/d₁

TIPOS DE PALANCA

Se consideran tres clases de palancas de acuerdo con la posición de la "potencia" y de la "resistencia" con respecto al "punto de apoyo", ellas son:

Primer tipo de palanca:

Una palanca es de primer tipo cuando el punto de apoyo está ubicado entre la resistencia y la potencia.

Mientras el punto de apoyo más cerca esta de la carga entonces la fuerza aplicada puede ser menor. Es nuestra idea intuitiva de palanca, algo que nos ayuda a mover una carga pesada

Sabiendo que en el equilibrio de la palanca se cumple:

Q . bQ = F .bF , se deduce:

- Cuando el brazo de la potencia es mayor que el brazo de la resistencia (bF > bQ), la potencia es menor que la resistencia (F <>

- Si bF <> Q. Se pierde fuerza.

- Cuando bF = bQ, es F = Q. No se gana ni se pierde fuerza.

Ejemplos:

:

Segundo tipo de palanca:

Una palanca es de segundo tipo cuando la resistencia se halla entre el punto de apoyo y la potencia, la carga se ubica en la parte más cercana al punto de apoyo y la fuerza aplicada en la lejana

Como en las palancas de segundo tipo, el brazo de potencia es siempre mayor que el brazo de resistencia, en todas ellas se gana fuerza.

Ejemplos:

Tercer tipo de palanca:

Una palanca es de tercer tipo cuando la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia.

En este tipo de palancas, el brazo de potencia siempre es menor que el brazo de resistencia y, por lo tanto, la potencia es mayor que la resistencia. Entonces, siempre se pierde fuerza, pero se gana comodidad, y la resistencia tiene un gran movimiento.

Ejemplos:

En resumen:

“Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”

Arquímedes

PALANCA

La palanca es una barra rígida apoyada en un punto sobre la cual se aplica una fuerza pequeña para obtener una gran fuerza en el otro extremo; la fuerza pequeña o la fuerza que aplica la persona para mover el cuerpo se denomina "potencia" (F) y la gran fuerza o el peso del cuerpo que se quiere mover se llama "resistencia" (Q), al eje de rotación sobre el cual gira la palanca se llama "punto de apoyo" o "fulcro" (O).

Al utilizar palancas se aplica el principio de los momentos donde una de las fuerzas hace girar la palanca en un sentido y la otra en sentido contrario.

Los elementos de una palanca son:

a) Punto de apoyo (O).

b) Resistencia (Q) = Es la fuerza que se quiere vencer, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.

c) Potencia (F) = Es la fuerza que se aplica voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.

d) Brazo de resistencia (bQ) = Distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la resistencia.

e) Brazo de potencia (bF) = Distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la potencia.

OPERADORES MECÁNICOS BÁSICOS

A partir del movimiento generado por un motor necesitaremos modificarlo adecuadamente (tipo de movimiento, fuerza, distancia, velocidad, sentido del movimiento,...) para conseguir el movimiento final deseado. Para ello utilizaremos los siguientes operadores mecánicos básicos:

- Mecanismos de transmisión del movimiento lineal: Palancas y poleas (fijas, móviles y polipastos).

- Mecanismos de transmisión del movimiento circular: Ruedas de fricción, transmisión por poleas y correa, y transmisión por ruedas dentadas o engranajes (de forma directa o mediante cadena).

- Mecanismos de transformación: Rueda-eje, Tornillo-tuerca, biela-manivela, piñón-cremallera, excéntrica y leva con seguidor.

Y además, se suelen emplear otros mecanismos y sistemas como frenos, embragues, sistema de sustentación, sistema de lubricación...

Los mecanismos de transformación cambian el tipo de movimiento (de lineal a giratorio o de giratorio a lineal), mientras que los de transmisión no cambian el tipo, sólo modifican sus valores de Fuerza y distancia (o velocidad).