WIXLIB

IES EL VINALOPÓMECANISMOS5.- SISTEMAS DE TRANSMISIÓN CIRCULARTransmiten el movimiento, la fuerza y la potencia de formacircular desde el elemento motriz al conducido o receptor.5.1.- RUEDAS DE FRICCIÓNSon dos ruedas que estan en contacto. Una, la motriz almoverse provoca el movimiento de la receptora, gracias alrozamiento entre las dos.Características: El sentido de giro de la receptora, es contrario al de lamotriz. Para poder transmitir el movimiento es necesario que lasdos ruedas esten en contacto. Solo se utilizan para transmitir potencias pequeñas. Debido al rozamiento y la presión a la que estánsometidas, tienen mucho desgaste. Los ejes deben de estar próximos y ser paralelos entre sí.Aplicaciones:Se utilizan en electrónica e informática: equipos de sonido,video, impresoras.3r ESO49

IES EL VINALOPÓMECANISMOS5.2.- RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD Y EL TAMAÑO.Si las dos ruedas, tienen el mismo tamaño, entonces lavelocidad y la fuerza son iguales en la receptora y la motriz.Si la rueda motriz, es más pequeña que la receptora, lavelocidad de la conducida disminuirá. Al conjunto se denominaREDUCTORA DE VELOCIDAD, en cambio la fuerza aumentara.Si la rueda motriz, es más grande que la receptora, lavelocidad de la receptora aumenta. Al conjunto se le llamaMULTIPLICADORA DE VELOCIDAD, en cambio la fuerzadisminuira.www.xtec.es5.3.- RELACIÓN DE TRANSMISIÓN.En todos los sistemas de transmisión, el aumento o ladisminución de fuerza y velocidad depende del tamaño relativoentre el elemento motriz y conducido. Este tamaño relativo esinversamente proporcional a la velocidad relativa de las dos ruedas.Es la relación de transmisión.La relación de transmisión “ i “ es la proporciónentre la velocidad de la conducida y de la motriz.i n2 / n1Relación de transmisiónUna manera de entenderlo es como las vueltas que dará larueda conducida con un número determinado de vueltas de lamotriz.3r ESO50

IES EL VINALOPÓMECANISMOSSi el conjunto es multiplicador; la i es mayor que 1.Si el conjunto es reductor; la i es menor que 1.La relación de transmisión, en el caso de ruedas de fricción yde poleas con correa, es el cociente entre el diametro de la ruedamotriz y la rueda receptora.n1D1n2D2Rueda conducidaRueda motrizi n2n1 D1D2Llamamos n, a la velocidad de las ruedas, se mide enrevoluciones por minuto (rpm)D es el diámetro de las ruedas y se expresa en unidades delongitud.EjemploCalcula la relación de transmisióni 500 /100 5 / 1Significa que cuando la ruedamotriz da una vuelta, laconducida gira cincoEs multiplicador3r ESO51

IES EL VINALOPÓMECANISMOS5.4.- SISTEMA DE POLEAS CON CORREASSe trata de dos poleas situadas a una cierta distancia unidaspor una correa. Las dos poleas giran simultaniamente por efecta delrozaminto de la correa. Los ejes suelen ser paralelos. Las dospoleas y los dos ejes suelen girar en el mismo sentido.Características El sentido de giro de la receptora es el mismo que de la motriz. Siquiere cambiar el sentido de giro se puede cruzar la correa. Los ejes deben de estar alejados. La correa también puededestensarse y no transmitir el movimento. Para solucionarlo seutilizan los tensores. La transmisión depende del rozamiento. La correa es un elementoque se desgasta. Para evitar el deslizamiento entre correa y polea, se pueden emplearcorreas dentadas. Dependiendo de la forma de la correa se pueden transmitir grandesvelocidades o grandes potencias. Es un sistema reversible.Un ejemplo es el sistema de poleas en un taladro de columna.El calculo de la relación de transmisión es igual que en unsistema de ruedas de fricción.3r ESO52

IES EL VINALOPÓMECANISMOS5.5.- SISTEMAS DE ENGRANAJESLos engranajes son ruedas dentadas. Los dientes debenencajar entre si. Lógicamente el tamaño y la forma del diente tienenque ser iguales. El modulo de un engranaje informa de su tamaño.Permiten transmitir un movimento circular entre dos ejespróximos, ya sean paralelos, perpendiculares o oblicuos. Para esose utilizaran diferentes engranajes cilíndricos, cónicos ohelicoidales.El sistema tiene grandes ventajas; se reduce el espacioocupado, la transmisión es más estable.Los engranajes son más fiables que las ruedas de fricción yaque no dependen del rozamiento. Por lo tanto pueden transmitirfuerzas y potencias mayores.Es un mecanismo reversible.Las dos ruedas giran en sentido opuesto.Los ejes deben de estar próximos.Se suele denominar a la rueda pequeña, piñón. Y a la grande,corona.3r ESO53

IES EL VINALOPÓMECANISMOSEl cálculo de la relación de transmisión, en un sistema deengranajes, es identico que en un sistema de ruedas de fricción.Pero se sustituye el diámetro por el número de dientes de cadarueda dentada, Z.i n2n1 Z1Z25.6.- SISTEMA DE ENGRANAJES POR CADENASón dos ruedas dentadas de ejes paralelos, situados a unacierta distáncia la motriz de la receptora, giran simultaneamente porefecto de una cadena metálica o correa dentada de neopreno, queengrana con los dos engranajes.Características: Los dos engranajes giran en el mismo sentido. Los eslabones de la cadena deben de ser iguales a los dientes de losengranajes en forma y tamaño. Permiten transmitir grandes potencias, sin perdida de velocidad.Debido a que no hay posibilidad de deslizamiento entre cadena yrueda. Es un sistema que requiere mantenimento.La cadena debe de serengrasada y tensada.3r ESO54

IES EL VINALOPÓMECANISMOSAplicaciones:Una bicicleta, una moto o maquinaria agricola.El cálculo de la relación de transmisión en un sistema deengranatges por cadena es identico a un sistema de engranajes:i n2n1 Z1Z2 D1D2EjemploSi el piñon A tiene 10 dientes y giraa 200 rpm. La rueda B tiene 20dientes. ¿A que velocidad gira B?i 10/20 1 / 2n2 200 1 / 2 100 rpm3r ESO55

IES EL VINALOPÓMECANISMOS5.7.- TORNILLO SIN FINSe trata de un tornillo que engrana con un engranaje, los ejesson perpendiculares. Este engranaje suele ser grande, por lo tantorecibe el nombre de corona.Por cada vuelta del tornillo, la corona gira un angulocorrespondiente a un diente. En este mecanismo el elemento motrizdebe de ser siempre el tornillo.Características: Es el sistema que más reduce la velocidad. No es reversibleEl cálculo de la relació de transmisión en un tronillo sin fin esidentico a un sistema de engranajes. Eso sí, el numero de dientesdel tornillo es siempre igual a 1.3r ESOZ1 156

IES EL VINALOPÓMECANISMOS5.8.- TRENES DE ENGRANAJES o DE POLEAS.MotrizObserva la figura, y lee las preguntas y sus respuestas:1.- Considera que la rueda motriz es la de la izquierda, Z1 ygira en sentido horario con una velocidad N1. ¿En que sentidogiran el resto de engranajes?Z3 y Z5 giran en sentido horario, como la motriz.Z2, Z4 y Z6 giran en sentido antihorario, como si fueran receptoras.2.- ¿Cuantas velocidades diferentes y ejes tiene el sistema?Tantas como ejes. Hay cuatro ejes. Por lo tanto habrá 4 velocidadesdiferentes.Fijate que si dos engranajes comparten un eje, forzosamente deben degirar a la misma velocidad.3.- Considerando el tamaño de las ruedas, la velocidad encada eje va aumentando o disminuyendo. Indica si esmultiplicador o reductor el sistema.Reductor, cada pareja de engranajes va reduciendo la velocidad.4.- El número de dientes de cada rueda es (Z1 Z3 Z5 8 yZ2 Z4 Z6 16). Calcula la relación de transmisión.iT3r ESO 8 8 85121 16 16 164096857

IES EL VINALOPÓMECANISMOS6.- TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMENTOHasta ahora hemos visto mecanismos que únicamentetransmiten el movimento lineal a lineal (palanca) y de circular acircular (poleas, engranajes).A veces es necesario convertir un movimento lineal en circularo viceversa. Se llama TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMENTO.6.1.- TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO DECIRCULARARECTILINEO.A.- PIÑÓN-CREMALLERAUn piñón o rueda dentada, engrana con los dientes de unacremallera, es decir, una barra dentada.El piñón tiene un movimento circular y la cremallera unmovimento lineal o rectilineo. Cuando el piñón gira, la cremallera esdesplaza en un movimento rectilineo.3r ESO58

IES EL VINALOPÓMECANISMOSB.- TORNILLO - TUERCAConsta de un tornillo y de una tuerca o varilla roscada. Puedefuncionar de dos formas:Si gira el tornillo y se mantiene fija la tuerca esta avanzaráconvirtiendo el movimiento giratorio en rectilineo.Si gira la tuerca y se mantiene en la misma posición; eltornillo se desplazará de forma lineal.Una característica de este mecanismo es que conjuga unaalta reducción de velocidad con una gran multiplicación de la fuerza.Con poco esfuerzo giratorio, se consigue una elevada fuerza lineal.Piensa en un tornillo de banco o en el gato de un coche.Ambos con poca potencia consiguen una elevada presión o empuje.3r ESO59

IES EL VINALOPÓMECANISMOSC.- MANIVELA-TORNOUna manivela es una barra que esta unida a un eje al quehace girar. La fuerza necesaria para que el eje gire es menor que laque se aplica directamente.El mecanismo en que se basa este mecanismo es el torno. Elcúal consta de un tambor girando alrededor de su eje, con el fin dedesplazar un objeto.6.2.- TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMENTO DECIRCULAR A RECTILINEO ALTERNATIVO.El movimento rectilineo alternativo o de vaivén, es unmovimento lineal con dos límites. El objeto avanza linealmentehasta que llega a un extremo, en ese momento, cambia de sentido yavanza hasta el extremo opuesto. Un ejemplo es el pistón de unmotor o la rueda de un tren de vapor.3r ESO60

IES EL VINALOPÓMECANISMOSA.- BIELA –MANIVELALa biela y la manivela se utilizan juntas formando el conjuntobiela-manivela.El pedal de la bicicleta que transforma el movimentoalternativo de la pierna en la rotación del plato es un ejemplo muyconocido.La biela es una barra rígida que esta conectada a un cuerpogiratorio. Cuando el cuerpo gira, la biela se desplaza con unmovimiento de vaivén.El efecto también se puede conseguir al reves, es decir,transformando un movimiento alternativo en uno de giro.La manivela es un mecanismo que sirve para hacer girar uneje con menos esfuerzo. La manivela siempre es el elemento quegira.Se trata de un mecanismo reversible. El elemento motrizpuede ser tanto la biela com la manivela.3r ESO61

IES EL VINALOPÓMECANISMOSB.- CIGÜEÑALEl cigüeñal es un conjunto de manivelas colocadas sobre unmismo eje. Se usa cuando queremos dar un movimento alternativoa diversos elementos.Suma diversos movimentos rectilineos alternativos en unúnico movimento de rotación.C.- EXCÉNTRICALa excéntrica es una rueda cuyo eje de giro no esta colocadoen el centro de la rueda y por lo tanto, al girar puede producir unefecto similar al de la leva.No es un mecanismo reversible3r ESO62

IES EL VINALOPÓMECANISMOSD.- LEVALa leva es una rueda con un saliente que al girar produde unvaiven en un émbolo o seguidor.Un conjunto de levas colocadas sobre el mismo eje sedenomina arbol de levasNo es un mecanismo reversible.3r ESO63

IES EL VINALOPÓMECANISMOSACTIVIDADES DE CONSOLIDACIÓN1. Indica si la barra se inclina a la derecha, a la izquierda o esta equilibrada.2. A continuación tienes una palanca. Calcula la fuerza que debes hacer parasubir la carga.3. En el dibujo de la figura tienes una palanca: Calcula el peso de la carga que podemos levantar con 3kg de fuerza. ¿De que grado es? Escribe una aplicación de esta palanca3r ESO64

IES EL VINALOPÓMECANISMOS4. Copia la tabla siguiente en tu cuaderno. Los huecos debes de completarlos conlo explicado en el punto correspondiente. Cada tipo de palanca debe tener:a. El dibujo esquematico del tipo de palanca.b. El razonamiento sobre su ventaja o desventaja mecánica.c. La justificación del recorrido de la fuerza y de la resistencia.PALANCAS DE PRIMER GRADOPALANCAS DESEGUNDO GRADOPALANCAS DETERCER GRADOPueden tener ventaja o desventajamecanica, en función de:.- Si la fuerza es la más alejada delfulcro, la palanca tiene ventajamecanica.F R.- Si esta más lejos la resistenciatiene desventaja mecanicaF RSi és la fuerza la más lejana alpuntodeapoyo,elcaminorealizado por la resistencia ésmenor que el camino de la fuerza.Y viceversa.5. Calcula en los dos casos (poela fija y polispasto) la fuerza para levantar unacarga de 200 kg3r ESO65

IES EL VINALOPÓMECANISMOS6. Elabora un cuadro con 3 aplicaciones de la palanca.Tiene que haber una aplicación de primer, de segundo y de tercer grado.Para cada aplicación haz un dibujo y sobre este indica donde esta el puntode apoyo, la resistencia y la fuerza.Explica para que se utilitzan.7. Partiendo de los siguientes datos indica el diámetro de la polea conducida en elesquema y la relación de transmisión.D1 20 cmn2 60 r p mn1 12 r p mD1 20 cmn2 60 r p mn1 12 r p m8. En el sigiente mecanismo indica: El numero de ejes que hay: Si el piñón A gira a 100 rpm, el plato B girará más rápido o más lento. ¿ Porque? A que vehículo puede pertenecer este mecanismo: Calcula la velocidad de salida: Z2 50, Z1 25 i n1 100 rpm y la relación detransmisión3r ESO66

IES EL VINALOPÓMECANISMOS9. Calcula la velocidad dela corona cooducida n210. Indicar: Si la rueda 1 gira a 50 rpm, la rueda 2 irá más rápida o más lenta. ¿ Por qué?¿És reductor o multiplicador?Calcula la velocidad de salida y la relación de transmisión.Para saber el numero de dientes observa el dibujo11. Indica el sentido de giro de cada polea i rueda dentada, con flechas. La poleamotriz ya tiene indicado el sentido de giro.12. Calcula las velocidades que se pueden obtener en una bicicleta de montañadotada de un plato de 42 dents y de piñones de 28, 24, 21, 18, 15, 13 y 11dientes, suponiendo que el plato gire a una velocidaa de 60 rpmSol: El plato de 42, con els piñones; 90 rpm, 105 rpm, 120 rpm, 140 rpm, 168 rpm, 193,8 rpm, 299,09 rpm.3r ESO67

IES EL VINALOPÓMECANISMOS13. Copia la tabla siguiente en tu cuaderno. Los huecos debes de completarlos conlo explicado en el punto correspondiente. Cada sistema de ruedas de friccióndebe tener:a. El dibujo esquematico del sistema de ruedas de fricción.b. El razonamiento sobre la variación de la velocidad.c. La justificación sobre la variación de la fuerza.d. Valor de la relación de transmisión y ejemplos de esta.Lee el siguiente texto, explica la varación de la fuerza y de la velocidad en función dela energía.LA ENERGIA DE UN MOVIMIENTO DE GIRO DEPENDE DE DOSPARAMETROS: LA VELOCIDAD DE GIRO Y LA FUERZA.POR EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA,PRESENTE EN CUALQUIER TRANSFORMACIÓN;oSI DISMINUYE LA VELOCIDAD, LA FUERZA AUMENTA EN LA MISMAPROPORCIÓN.oSI AUMENTA LA VELOCIDAD, LA FUERZA DISMINUYE EN LA MISMAPROPORCIÓN.REDUCTORA DEVELOCIDADMANTIENE LAVELOCIDADMULTIPLICADORA DEVELOCIDADLA RUEDA MOTRIZ GIRAMÁS APRISA QUE LARECEPTORA AL SER MÁSPEQUEÑA.LA VELOCIDAD DISMINUYEPERO LA RUEDARECEPTORA GIRA CONMÁS FUERZA QUE LAMOTRIZ POR LACONSERVACIÓN DE LAENERGIAi 1,ex; ½, 1/3, 1/10,3/2563r ESO68

IES EL VINALOPÓMECANISMOS14. Ordena y copia los siguientes sintagmas en tu cuaderno, construyendooraciones con sentido común, según lo aprendido en el tema.El movimento en las ruedes de fricción Dos ruedas de fricción Les ruedas de fricción Eemplos de ruedas de fricción Si la rueda motriz és más pequeña que la receptora se transmite gracias al rozamiento. deben de estar en contacto para funcionar. solo sirven para potencias pequeñas. encontramos en equipos de sonido y video. la velocidad disminuye pero la fuerza aumenta.15. Ordena y copia los siguientes sintagmas en tu cuaderno, construyendooraciones con sentido común, según lo aprendido en el tema.Dos poleas giran a la vez La correa debe de estar tensa La correa se puede desgastar Eemplos de poleas encontramos en La forma de la correa determina la máxima fuerza que se puede transmitir. automoviles o taladros de columna. por efecto de la fricción. para ello se pueden utilizar tensores. gracias al rozamiento con la correa.16. Ordena y copia los siguientes sintagmas en tu cuaderno, construyendooraciones con sentido común, según lo aprendido en el tema.Los mecanismos de transformación Los mecanismos de transmisión Ejemplos de tornillo-tuerca son En el mecanismo piñón-cremallera, cuando el piñón gira, Un movimiento rectilineo alternativo o de vaivén Un ejemplo de biela-manivela es la pierna del ciclista (biela) y El cigüeñal puede sumar diferentes movimientos de vaivén Con el tornillo-tuerca se reduce en gran medida la velocidad la cremallera se desplaza en un movimento rectilineo no transforman un movimiento circular en lineal o viceversa. convierten un movimiento circular a lineal o viceversa. ya que por cada vuelta de la tuerca, esta avanza el paso del tornillo en un único movimiento de rotación el plato (la manivela) es un movimiento lineal repetitivo entre dos puntos el gato de un coche o un tornillo de banco3r ESO69

IES EL VINALOPÓMECANISMOS17. Ordena y copia los siguientes sintagmas en tu cuaderno, construyendooraciones con sentido común, según lo aprendido en el tema.En dos engranajes que encajan, el tamaño Una ventaja de los engranajes es: Desafortunadamente los engranajes necesitan En un engranaje por cadena, los eslabones de la cadena El tornillo sin fin es el mecanismo deben ser iguales a los dientes de los engranajes. y la forma del diente deben ser iguales. ocupan poco espaio. lubricarse y hacen mucho ruido. que mas reduce la velocidad.18. Observa el dibujo. El tren de engranajes se descompone en dos parejas deruedas dentadas. Calcula:a. La velocidad en cada eje.b. La relación de transmisión del conjunto.3r ESO70

IES EL VINALOPÓMECANISMOS19. En el siguiente tren de engranajes, calcula la velocidad en cada eje y larelación de transmisión del conjunto.20. La velocidad de la rueda motriz es 900 rpm. En el siguiente tren de engranajes,calcula:a. La velocidad en cada eje.b. La relación de transmisión del conjunto.21. La velocidad de la rueda motriz es de 1800 rpm. En el siguiente tren deengranajes, calcula:a. La velocidad en cada eje.b. La relación de transmisión del conjunto.3r ESO71

IES EL VINALOPÓMECANISMOS22. Calcula la velocidad de salida del mecanismo sabiendo que n1 100 r.p.m.Z1 8 dientes; Z2 24 dientes; Z3 8 dientes Z4 40 dientes Z5 40 dientes; Z6 16Sol: 16,7 rpm23. Calcula la velocidad de la polea conducida en rpm, sabiendo que el diámetrode la polea motriz es de 6 cm y la su velocidad de 500 rpm, mientras que eldiámetro de la polea conducida es de 2 cm. Calcula también la relación detransmisión del sistema.Sol. 1.500 rpm, 3/124. Calcula la velocidad de la rueda conducida, sabiendo que la rueda motriz gira a600 rpm, y que la relación de transmisión és 1/3Sol: n2 200rpm3r ESO72

IES EL VINALOPÓMECANISMOS25. Calcula la velocidad del eje de salida (3) del sistema de la figura, en rpm,sabiendo que el eje motr

Concepto de giro (sentido horario y sentido antihorario), velocidad circular. Identificar y valorar los mecanismos trans. lineal; palancas, poleas fijas y polipastos. Analizar la palanca, la polea fija y el polipasto. Comprender la diferente tipología de las palancas Diferenciar entre