TRANSFORMACIÓN CIRCULAR-LINEAL CON MOVIMIENTO ALTERNATIVO

TRANSFORMACIÓN CIRCULAR LINEAL CON MOVIMIENTO ALTERNATIVO

---> ESTOS MECANISMOS SE EMPLEAN CUANDO EL MOVIMIENTO MOTRIZ ESTÁ CONFINADO COMO EL DE NUESTRAS PIERNAS AL PEDALEAR, EL DEL PISTÓN DE LA CALDERA DE UNA MÁQUINA DE VAPOR O LOS CILINDROS DEL MOTOR DE UN COCHE, Y, ADEMÁS, SE MUEVE ALTERNATIVAMENTE. TAMBIÉN SE UTILIZA, A LA INVERSA, PARA CONSEGUIR MOVIMIENTOS PEQUEÑOS DE VAIVÉN A PARTIR DE UN GIRO.

CONJUNTO BIELA-MANIVELA

• EL MECANISMO QUE PRODUCE EL MOVIMIENTO ES EL MISMO EN LA BICICLETA Y EN EL TREN: EN LA BICICLETA NUESTRA PIERNA ES LA BIELA QUE SE DESPLAZA INDUCIENDO EL GIRO DE LA MANIVELA, QUE SERÍAN LOS PEDALES, MIENTRAS QUE, EN EL TREN, EN EL MOVIMIENTO LO PRODUCE EL PISTÓN DE LA CALDERA DE VAPOR, QUE SE DESPLAZA HORIZONTALMENTE. EL MOVIMIENTO DE LA BIELA ES DE VAIVÉN EN UN EXTREMO (DESPLAZAMIENTO LINEAL ALTERNATIVO) Y CIRCULAR, COMO EL DE LA MANIVELA, EN EL OTRO.

APLICACIONES: ESTE MECANISMO TUVO GRAN IMPORTANCIA EN EL DESARROLLO DE LA LOCOMOTORA DE VAPOR; EN LA ACTUALIDAD, TAMBIÉN SE USA EN MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA, LIMPIAPARABRISAS, MÁQUINAS HERRAMIENTA, ETC.

CIGÜEÑAL

• CUANDO UN CONJUNTO DE VARIAS BIELAS SE UNEN A UN MISMO EJE DE ROTACIÓN, TENEMOS UN CIGÜEÑAL. ESTE EJE DEBE ESTAR ACODADO, PARA PERMITIR EL MOVIMIENTO ACOMPASADO O SINCRONIZADO DE CADA BIELA.
• EL CIGÜEÑAL SIRVE PARA SINCRONIZAR EL MOVIMIENTO DE VARIOS ELEMENTOS QUE FUNCIONAN COMO IMPULSORES, POR EJEMPLO, LOS CUATRO PISTONES DEL MOTOR DE UN AUTOMÓVIL. EN EL CASO DE NUESTRA BICICLETA, LOS PEDALES FORMAN EL EJE ACODADO QUE ACOMPASA NUESTRAS PIERNAS.

APLICACIONES: MOTORES DE COMBUSTIÓN DONDE LA ACCIÓN COMBINADO DE LOS CILINDROS ACOPLADOS A LAS BIELAS GENERA UN MOVIMIENTO DE ROTACIÓN EN EL EJE. TAMBIÉN SE HA UTILIZADO TRADICIONALMENTE EN LAS MÁQUINAS DE COSER.



LEVA Y EXCÉNTRICA

• UNA LEVA ES UN ELEMENTO QUE GIRA ALREDEDOR DE UN EJE Y QUE, YA SEA POR SU FORMA IRREGULAR, POR CONTAR CON SALIENTES O POR NO ESTAR CONECTADA A ÉL EN SU CENTRO (RUEDA EXCÉNTRICA), EMPUJA A OTRO ELEMENTO DENOMINADO SEGUIDOR. EL SEGUIDOR PUEDE MOVERSE, ACCIONARSE EN EL CASO DE UN INTERRUPTOR O APRETARSE.
• LAS LEVAS TAMBIÉN PUEDEN EMPLEARSE PARA SINCRONIZAR EL MOVIMIENTO DE UN EJE CON LA ACTIVACIÓN DE VARIOS INTERRUPTORES, POR EJEMPLO, CON EL PEINE DE UNA CAJA DE MÚSICA O CON LA APERTURA Y CIERRE DE VÁLVULAS EN EL MOTOR DE UN VEHÍCULO. PARA ELLO SE COLOCAN VARIAS LEVAS EN UN EJE, FORMANDO UN ÁRBOL DE LEVAS, O SE INCORPORAN SALIENTES A UN RODILLO. EN CUALQUIERA DE LOS CASOS EL MOVIMIENTO DEL SEGUIDOR DEBE CONTAR CON UN MECANISMO DE VUELTA A SU POSICIÓN ORIGINAL.

APLICACIONES: JUGUETES, MARTILLOS AUTOMÁTICOS, MOTORES DE COMBUSTIÓN PARA REGULAR DE FORMA AUTOMÁTICA LA APERTURA Y EL CIERRE DE LAS VÁLVULAS QUE PERMITEN LA ENTRADA Y SALIDA DE COMBUSTIBLE Y GASES.

• UNA EXCÉNTRICA ES UNA RUEDA SON SU EJE DE GIRO DESPLAZADO RESPECTO A SU CENTRO DE MANERA QUE SE TIENEN DOS RADIOS DE DISTINTO TAMAÑO QUE ACTÚAN SOBRE EL SEGUIDOR DEL MISMO MODO QUE UNA LEVA.

APLICACIONES: COMO SUSTITUTA DE LA MANIVELA EN LAS MAQUINAS DE COSER (SISTEMA EXCÉNTRICA - BIELA - PALANCA PARA OBTENER EL MOVIMIENTO GIRATORIO NECESARIO A PARTIR DEL OSCILANTE DEL PIE), EN JUGUETES INFANTILES PARA MOVER OTROS ELEMENTOS A PARTIR DEL GIRO DE LAS RUEDAS.

IDEAS CLARAS 

• LOS MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO PUEDEN SER DE DOS TIPOS; TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO CIRCULAR EN RECTILÍNEO (RUEDA, PIÑON-CREMALLERA, TORNILLO-TUERCA, MANIVELA-TORNO) Y CIRCULAR EN RECTILÍNEO ALTERNATIVO (BIELA-MANIVELA, CIGÜEÑAL, LEVA Y EXCÉNTRICA).

TRANSFORMACIÓN CIRCULAR-LINEAL

TRANSFORMACIÓN CIRCULAR-LINEAL

LA RUEDA

• LA RUEDA ES EL MECANISMO BÁSICO DE LA BICICLETA. CON ELLA SE FACILITA EL DESPLAZAMIENTO AL REDUCIRSE LA SUPERFICIE DE CONTACTO CON EL SUELO Y DISMINUIR EL ROZAMIENTO. A SU VEZ, EL ROZAMIENTO ES NECESARIO PARA QUE LA RUEDA AVANCE, PUES EL AGARRE AL SUELO EL QUE LA OBLIGA A ELLO.
• CON CADA VUELTA DE LA RUEDA EL VEHÍCULO SE DESPLAZA HORIZONTALMENTE LA MEDIDA DE LA CIRCUNFERENCIA DE LA RUEDA, 2R, POR ELLO, CUANTO MÁS GRANDES SON LAS RUEDAS MENOS FUERZAS HEMOS DE APLICAR PARA IMPULSARLO Y MÁS RÁPIDO SE DESPLAZA.

PIÑÓN-CREMALLERA

• SE LLAMA PIÑÓN A UNA RUEDA DENTADA PEQUEÑA ENGARZADA A UNA BARRA DENTADA QUE SE DENOMINA CREMALLERA. CUANDO EL PIÑÓN GIRA, LA BARRA SE DESPLAZA, Y AL CONTRARIO, SI LA CREMALLERA AVANZA O RETROCEDE HACE MOVERSE A LA RUEDA DENTADA. ESTE MECANISMO TAMBIÉN ES CAPAZ, COMO LA RUEDA, DE TRANSFORMAR MOVIMIENTO CIRCULAR EN RECTILÍNEO.

APLICACIONES: PUERTAS CORREDERAS, CINTAS TRANSPORTADORAS Y ELEMENTOS QUE NECESITEN DESPLAZAMIENTO Y PRECISIÓN. 

TORNILLO-TUERCA

• ESTE SISTEMA CONSTA DE UN TORNILLO O EJE ROSCADO Y DE UNA TUERCA QUE ENCAJA EN ÉL. TRANSFORMA EL GIRO DE UNO DE LOS DOS ELEMENTOS EN DESPLAZAMIENTO. SE PUEDE EMPLEAR PARA APRETAR UNIONES, HACIENDO GIRAR Y AVANZAR LA TUERCA SOBRE EL TORNILLO. SI GIRAMOS EL EJE MANTENIENDO FIJA LA ORIENTACIÓN DE LA TUERCA, TAMBIÉN AVANZA SOBRE ÉL.SIRVE, DE ESTE MODO, PARA ELEVAR CARGAS, PUES SE TRATA DE UN MECANISMO REDUCTOR.

APLICACIONES: COMO ELEMENTO DE UNIÓN EN TORNILLOS DE BANCO, GRIFOS, GATOS DE COCHE , TAPONES DE ROSCA, ETC.

CONJUNTO MANIVELA-TORNO

• EL CONJUNTO MANIVELA-TORNO ES UN CASO ESPECIAL DE PALANCA CON AUMENTO DE FUERZA EN EL QUE, ADEMÁS, TRANSFORMAMOS UN MOVIMIENTO CIRCULAR DE LA MANIVELA EN UN AVANCE LINEAL DE LA CARGA, QUE SE VA ENROLLANDO EN EL TORNO.
• EL AUMENTO DE FUERZA ES PROPORCIONAL A LA RELACIÓN ENTRE LOS RADIOS DE LA MANIVELA Y EL TAMBOR, POR LO QUE SE CUMPLE LA MISMA RELACIÓN QUE EN LA PALANCA:                                                                                                                               F . D = R . R
• ESTE MECANISMO SE EMPLEA PARA ELEVAR PESOS Y ARRASTRAR CARGAS,Y HA DE TENER ASOCIADO ALGÚN MECANISMO DE FRENO PARA EVITAR QUE EL PESO CAIGA LIBREMENTE AL DEJAR DE SUJETARLO.

APLICACIONES: COMO SISTEMA PARA ENROLLAR TOLDOS, MÁQUINAS DE ELEVACIÓN DE CARGAS, GRÚAS, TORNOS DE RECOGIDA DE ANCLAS, PUENTES LEVADIZOS, ETC.

TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO

TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO

---> SON MECANISMOS CAPACES DE TRANSFORMAR EL GIRO EN DESPLAZAMIENTO, DE MODO QUE, PARTIENDO DEL MOVIMIENTO CIRCULAR DE UN ELEMENTO, SE OBTIENE UN AVANCE RECTILÍNEO. LA MAYORÍA DE ESTOS MECANISMOS SON REVERSIBLES, ES DECIR, CAPACES DE TRANSFORMAR GIRO EN DESPLAZAMIENTO Y DESPLAZAMIENTO EN GIRO.

---> EL DESPLAZAMIENTO IMPLICADO EN ESTA TRANSFORMACIÓN PUEDE SER CONTINUO O ALTERNATIVO (MOVIMIENTO DE VAIVÉN).

TORNILLO SIN FIN

TORNILLO SIN FIN

---> ESTE ES UN MECANISMO ESPECIAL QUE SE UTILIZA CUANDO SE QUIEREN CONSEGUIR GRANDES REDUCCIONES DE VELOCIDAD. ESTÁ COMPUESTO POR UN TORNILLO MOTRIZ Y UNA CORONA ENGRANDA A ÉL EN UNO, DOS O TRES PUNTOS (HÉLICES PARALELAS DEL TORNILLO O ENTRADAS DEL MISMO).

---> CUANDO EL TORNILLO GIRA, HACE AVANZAR A LA CORONA; POR CADA VUELTA DE TORNILLO, LA CORONA AVANZA TANTOS DIENTES CÓMO NÚMERO DE ENTRADAS TENGA EL MECANISMO. ASÍ, SI EL TORNILLO ES DE DOS ENTRADAS Y LA CORONA TIENE TREINTA DIENTES, SE NECESITARÁN QUINCE VUELTAS DEL TORNILLO PARA COMPLETAR UN GIRO COMPLETO. ADEMÁS, ESTE MECANISMO NO ES REVERSIBLE: LA CORONA NUNCA PUEDE MOVER EL TORNILLO, POR LO QUE ACTÚA COMO FRENO.

APLICACIONES: CLAVIJAS PARA AFINAR LAS CUERDAS DE LA GUITARRA, MECANISMOS ELEVADORES O SISTEMAS REDUCTORES DE VELOCIDAD.

IDEAS CLARAS

• LOS MECANISMOS DE TRANSMISIÓN CIRCULAR SON LAS RUEDAS DE FRICCIÓN, LOS SISTEMAS DE POLEAS, LOS ENGRANAJES, EL TORNILLO SIN FIN Y LOS SISTEMAS DE ENGRANAJES CON CADENA.

CAMBIOS DE DIRECCIÓN Y SENTIDO DE GIRO

CAMBIOS DE DIRECCIÓN Y SENTIDO DE GIRO

---> PARA VARIAR EL SENTIDO DE GIRO DE LAS RUEDA , LA DIRECCIÓN DE SU EJE DE GIRO O CONSEGUIR UNA DISTANCIA CONCRETA ENTRE ELLAS, PODEMOS EMPLEAR VARIOS SISTEMAS.

---> LAS CORREAS NOS PERMITEN CONSEGUIR MUY FÁCILMENTE LOS CAMBIOS DE SENTIDO Y LA DIRECCIÓN DE GIRO DEL EJE CONDUCIDO. SIN EMBARGO, LOS ENGRANAJES NECESITAN UN DISEÑO ESPECIAL DE SUS DIENTES PARA LOGRARLO.

---> DEPENDIENDO DE SI LA TRANSMISIÓN DE GIRO SE HACE ENTRE EJES PARALELOS, COMO HEMOS VISTO HASTA AHORA, ENTRE EJES PERPENDICULARES CONCURRENTES O ENTRE EJES CRUZADOS, PODEMOS EMPLEAR DISTINTOS TIPOS DE ENGRANAJES.

• EJES PARALELOS

• EJES CONCURRENTES

• EJES CRUZADOS

---> LOS DIENTES HELICOIDALES SE EMPLEAN PARA QUE HAYA MÁS DE UN DIENTE ENGRANADO A LA VEZ. SON MÁS PRECISOS Y TIENE MAYOR POTENCIA DE ARRASTRE.