¿Qué son los mecanismos?

Los mecanismos son un conjunto de elementos conectados entre sí por medio de articulaciones móviles, cuya misión es:

• Transformar una velocidad en otra velocidad.
• Transformar una fuerza en otra fuerza.
• Transformar una trayectoria en otra diferente.
• Transformar un tipo de energía en otro tipo distinto.

Según el número de elementos, los mecanismos se clasifican en:

• Simples: si tienen dos elementos de enlace.
• Complejos: si tienen más de dos elementos de enlace.

A partir de aquí, definimos el sistema mecánico. Los movimientos de un mecanismo pueden ser:

• Movimiento rectilíneo: en un único sentido.
• Movimiento alternativo: o movimiento de vaivén.
• Movimiento circular o de rotación.

Elementos básicos de un sistema mecánico

Los mecanismos constan de los siguientes elementos:

• Sistema motriz (entrada): Recibe la energía de entrada para ser transformada o transmitida (ej. el motor de un automóvil).
• Sistema transmisor: Medio que permite modificar la energía o el movimiento (ej. ejes de transmisión, embragues, caja de cambios).
• Sistema receptor (salida): Realiza el trabajo final (ej. las ruedas motrices de un automóvil).

Clasificación de los mecanismos

Los mecanismos se dividen en dos grandes grupos:

a) Sistemas de transmisión del movimiento

El sistema motriz y el receptor tienen el mismo tipo de movimiento:

• Transmisión lineal: Movimientos rectilíneos en rectilíneos (poleas, palancas, etc.).
• Transmisión circular: Movimientos de rotación en rotación (correas, cadenas, engranajes).

b) Sistemas de transformación del movimiento

El sistema motriz y el receptor tienen distinto tipo de movimiento:

• Mecanismos que transforman el movimiento circular en rectilíneo.
• Mecanismos que transforman el movimiento circular en alternativo.

Componentes y dispositivos mecánicos

Palanca

Barra rígida articulada en un punto de apoyo (fulcro). La fuerza a vencer es la Resistencia (R) y la fuerza aplicada es la Potencia (F). La Ley de la Palanca se define como: F · bF = R · bR.

Polea

Disco que gira alrededor de un eje con una acanaladura para una cuerda o cable. Se clasifican en fijas (eje estático) y móviles (eje desplazable).

Mecanismos de transmisión circular

Transforman movimientos de rotación en otros de rotación para variar la velocidad de giro. Se dividen en:

• Directos: Árboles, ejes, ruedas de fricción, engranajes, tornillo sin fin.
• Indirectos: Poleas con correa, cadenas.

Caja de velocidades

Permite variar la velocidad final en el árbol de salida manteniendo constante la velocidad del árbol motor mediante el desplazamiento de ruedas dentadas.

Tornillo sin fin

Pieza cilíndrica helicoidal que trabaja con una corona. Transmite movimiento entre ejes perpendiculares, logrando una gran reducción de velocidad y aumento de par.

Cigüeñal

Árbol acodado que, junto a la biela, transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa.

Leva y excéntrica

La leva es un disco irregular que transforma el movimiento circular en alternativo de un vástago. La excéntrica es una pieza donde el eje de giro no coincide con el geométrico, logrando un efecto similar.

Embragues

Permiten transmitir el movimiento entre dos ejes alineados a voluntad. Tipos:

• De dientes: Requieren parada para acoplarse.
• De fricción: Permiten el acoplamiento en movimiento (ej. embrague de disco en automoción).
• Hidráulico: Utiliza un fluido entre dos turbinas para transmitir el movimiento.

Frenos

Reducen o detienen el movimiento mediante fricción. Destacan los frenos de disco (pastillas sobre disco) y los frenos de tambor (zapatas sobre tambor).

Elementos elásticos: Muelles y Ballestas

• Muelles o resortes: Acumulan energía potencial elástica al deformarse.
• Ballestas: Láminas de acero unidas que absorben vibraciones, usadas principalmente en vehículos pesados.

Etiquetas: ingeniería mecánica, mecanismos, palanca, sistemas mecánicos, transmisión de movimiento