martes, 30 de julio de 2013

10 EJEMPLOS DE MAQUINAS COMPUESTAS CON SU FUNCIONAMIENTO 



1)POLIPASTO: El polipasto es un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor al peso que hay que mover. Lleva dos o más poleas incorporadas para minimizar el esfuerzo.










2) IMPRESORA: Una impresora es un periférico de computadora que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnologíaláser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y están permanentemente unidas a la computadora por un cable.







3) BICICLETA: La bicicleta es un vehículo de dos ruedas, generalmente del mismo tamaño y dispuestas en línea, que sirve para el transporte de personas y cosas, por medio de la fuerza que se ejerce sobre sus pedales, la cual se transmite al piñón de la rueda trasera a través de una cadena de eslabones planos, produciéndose el movimiento.






4) CERRADURA: Una cerradura es un mecanismo de metal que se incorpora a puertas y cajones de armarios, cofres, arcones, etc., para impedir que se puedan abrir sin la llave y así proteger su contenido.
Este mecanismo se puede accionar mediante una llave de metal, normalmente bronce. En la actualidad, aparte de las cerraduras mecánicas, existen otras como las electro-mecánicas o las electrónicas, en las que la llave puede ser una tarjeta de plástico o PVC. La llave encaja en la cerradura por el llamado «ojo», que es un agujero situado normalmente en la parte central del cilindro de la cerradura.



Una máquina compuesta es  una sabia combinación de diversas máquinas simples.
Cada una de esas maquinas simples es un mecanismo del sistema; al recibir una determinada energía, la maquina simple produce transformaciones en la misma y luego, en ves de liberarla como resultado, la “pasa” a otra maquina simple que, a su vez, produce todavía más modificaciones. 
Ejemplos de ellas pueden ser: polipasto, motor de explosión interna (diesel o gasolina), impresora de ordenador, bicicleta, cerradura, lavadora, video...






ALGUNAS MAQUINAS COMPUESTAS: MOLINOS , TRENES , TRACTORES , COSECHADORAS , LOCOMOTORAS, SUBMARINOS Y AVIONES. 



COMO FUNCIONAN DOS DE LAS PRINCIPALES MAQUINAS COMPUESTAS


Una mejora en la efectividad se consigue mediante el acoplamiento de ruedas dentadas, aventajando a los sistemas de poleas en que no pueden resbalar y por tanto, perder firmeza en la transmisión de energía. La unión de dos ruedas dentadas se llama engranaje.
Los mecanismos que utilizan como solución mecánica un engranaje son innumerables, con lo que vale la pena entender su funcionamiento.

Las partes principales que definen una rueda dentada son:
  • Diámetro primitivo (dp).
  • Número de dientes (z).
  • Módulo (m).
  • Paso circular (p).

GRUA
Una grúa es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distribuir cargas en el espacio suspendidas de un gancho.
Por regla general son ingenios que cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples, etc. para crear ventaja mecánica y lograr mover grandes cargas.
Las primeras grúas fueron inventadas en la antigua Grecia, accionadas por hombres o animales. Estas grúas eran utilizadas principalmente para la construcción de edificios altos. Posteriormente, fueron desarrollándose grúas más grandes utilizando poleas para permitir la elevación de mayores pesos. En la Alta Edad Media fueron utilizadas en los puertos y astilleros para laestiba y construcción de los barcos. Algunas de ellas fueron construidas ancladas a torres de piedra para dar estabilidad adicional. Las primeras grúas se construyeron de madera, pero desde la llegada de la revolución industrial los materiales más utilizados son el hierro fundido y el acero.
La primera energía mecánica fue proporcionada por máquinas de vapor en el s. XVIII. Las grúas modernas utilizan generalmente los motores de combustión interna o los sistemas de motor eléctrico e hidráulicos para proporcionar fuerzas mucho mayores, aunque las grúas manuales todavía se utilizan en los pequeños trabajos o donde es poco rentable disponer de energía.
Existen muchos tipos de grúas diferentes, cada una adaptada a un propósito específico. Los tamaños se extienden desde las más pequeñas grúas de horca, usadas en el interior de los talleres, grúas torres, usadas para construir edificios altos, hasta las grúas flotantes, usadas para construir aparejos de aceite y para rescatar barcos encallados.
También existen máquinas que no caben en la definición exacta de una grúa, pero se conocen generalmente como tales.



Las máquinas simples, por su parte, se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado. Si analizamos un taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada por varios mecanismos: uno se encarga de crear un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro, otro de mover el eje del taladro en dirección longitudinal, otro de sujetar la broca, son formadas por diferentes piezas: ejes, palancas, muelles.etc
FUNCIONAMIENTO DE LA GRUA
PARTES DE LA GRUA
Está formada por la placa base la cual permite colocar fácilmente las esperas que darán alojamiento al mastín, de igual manera el mástil está formado por cuatro cerchas.
Cuenta con un cambio de sección cuyo objetivo es alojar parte de mecanismo de rotación para conseguir una correcta transición de los esfuerzos.
En la parte superior de la grúa se encuentra el porta flechas de cual desprende la pluma y la contrapluma.
LA PLUMA: su estructura está compuesta por cordones cuyos perfiles son huecos para conseguir inercia.
LA CONTRAPLUMA: está conformada por similarmente a la pluma y contiene un contrapeso que equilibra la estructura además se encuentra el mecanismo de elevación.
MOVIMIENTO DE LA GRUA
El movimiento de elevación se consigue por el arrollamiento de un cable suyos extremos están fijados por una parte que sale del motor uno en el tope de la pluma. Este transcurre por el carro elevador y de esta cuelga el polipasto este elemento es uno de los más importantes ya que reduce en el 25% la fuerza que debe ejercer el motor para sustentar la caja.
En segundo lugar para obtener la traslación del carro elevador se dispone en sus extremos un segundo sistema de cables que circula por el motor dos abrazando su tambor de salida, al girar el motor debido al rozamiento del tambor y el hilo acciona los dos ramales del filamento y este tira del carro.
Lo último para la rotación se instala un rodamiento en el cual la rueda dentada conducida se encuentra fija a la estructura y al girar la rueda conductora transmite una fuerza la cual produce el movimiento para el giro del rodamiento.
Para el lograr el funcionamiento todos los motores estos deben estar controlados por radio frecuencia gracias al sistema electrónico con el que cuenta la grúa.

RUEDA DENTADA
La rueda dentada (engranaje, piñón) es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos...
Para conseguir un funcionamiento correcto, este operador suele girar solidario con su eje, por lo que ambos se ligan mediante una unión desmontable que emplea otro operador denominado chaveta






QUE TIPO DE OPERADORES ENERGÉTICOS USAN LAS MAQUINAS COMPUESTAS


Las maquinas compuestas son aquellas que nacen por la combinación de maquinas simples.
Las maquinas compuestas necesitan de alguna fuente de energía para funcionar.

Las máquinas están constituidas por elementos mecánicos que se agrupan formando mecanismos, cada uno de los cuales realiza una función concreta dentro de la máquina.

Las más importantes son:
 Ruedas:Que permiten desplazarse.
 Los ejes:Que sirven de punto de apoyo para las ruedas
 Engranajes:Son rueditas dentadas quesirven para mover las ruedas


Las más importantes son:
 Los muelles,baterías o pilas: Acumulanenergía en movimiento.
Los motores: Transforman la energía enmovimiento.




 baterías o pilas: acumulan energía en movimiento
pilanu.JPG


 
Los motores: transforman la energía en movimiento 


Un motor es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer funcionar el sistema transformando algún tipo de energía (eléctrica, de combustiblesfósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóvil es este efecto es una fuerza que produce el movimiento.
Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes:
  • Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica.
    • Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido del motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla de uncomburente (como el aire) y un combustible, como los derivados del petróleo y gasolina, los del gas natural o los biocombustibles.
    • Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El fluido motor alcanza un estado térmico de mayor fuerza posible de llevar es mediante la transmisión de energía a través de una pared.
  • Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica.
En los aerogeneradores, las centrales hidroeléctricas o los reactores nucleares también se transforma algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra motor se reserva para los casos en los cuales el resultado inmediato es energía mecánica.
Los motores eléctricos utilizan la inducción electromagnética que produce la electricidad para producir movimiento, según sea la constitución del motor: núcleo con cable arrollado, sin cable arrollado, monofásico, trifásico, con imanes permanentes o sin ellos; la potencia depende del calibre del alambre, las vueltas del alambre y la tensión eléctrica aplicada.

QUE TIPO DE OPERADORES MECÁNICOS USAN LAS MAQUINAS COMPUESTAS



Como vemos, en el apartado POSIBLES OPERADORES hemos puesto tanto elementos individuales (clavo, tirafondo, manivela...) como agrupaciones de ellos (interruptor, palanca, polipasto...), pues lo que identifica a un operador no es el conjunto de elementos que lo forman sino su capacidad para realizar una función dentro de un conjunto.

Aunque no sea una clasificación muy precisa, se puede hablar de operadores según la tecnología a la que pertenecen, pudiendo encontrar operadores: eléctricos (lámpara, cable, fusible, enchufe...), electrónicos (diodo, transistor, placa de circuito impreso...), mecánicos (eje, biela, polea, cuerda...), térmicos (cerillas, teas, piezoelectricidad ..), químicos (grasa, cera, fósforo...), estructurales (barra, cartela, remache...), hidráulicos (grifo, bomba de agua, turbina...), .

Cuando empleamos operadores mecánicos, su unión (o interjección) da lugar a un mecanismo, que a su vez puede ser considerado como si se une con otros mecanismos para formar una máquina. Eso mismo sucede con el resto de operadores. Veamos dos ejemplos cotidianos:

Para la construcción de una balanza romana tenemos que recurrir a la interjección de varios operadores mecánicos y estructurales: barra, argolla, plato, tirantes, gancho... que en conjunto dan lugar a unapalanca que se emplea para medir la masa de los objetos.





Cuando no es posible resolver un problema técnico en una sola etapa hay que recurrir al empleo de una máquina compuesta, que no es otra cosa que una sabia combinación de diversas máquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas se aplica directamente a la entrada de la siguiente hasta conseguir cubrir todas las fases necesarias.

Las máquinas simples, por su parte, se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado. Si analizamos un taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada por varios mecanismos: uno se encarga de crear un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro.

Este tipo de maquinas se caracteriza por ser aquellas que resultan del acoplamiento de varias maquinas.

-Las máquinas compuestas son combinaciones de estos 6 tipos de máquinas simples: -Palancas, Poleas,Ruedas y ejes, Planos inclinados, tornillos, cuñas.
-Posee dos tipos de combinaciones:
-Polipastos y engranajes.
-Construir una maquina compuesta significa poner en interrelación una determinada cantidad de maquinas simples.
-Cada de las piezas que conforman una máquina compuesta se llama operador. Hay dos tipos de operadores: mecánicos y energéticos.


Mecanismos de transmisión lineal[edi]

Tanto el movimiento de entrada y el de salida son lineales, tienen como objeto cambiar el sentido de la fuerza (palanca polipasto) para cambiar el sentido de la fuerza (polea) y variar el punto de la aplicación (palanca).

Palanca[editar]

Palanca de primer grado
Palanca de segundo grado
Palanca de tercer grado
Una palanca es la máquina simple de transmisión lineal que puede girar alrededor de un punto de apoyo. En esta barra existe un punto de aplicación de la fuerza (F), y un punto de aplicación de la resistencia, (R). Para resolver una palanca en equilibrio empleamos la expresión llamada ley de la palanca: F.d=R.r
Donde "d" es la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza y "r" la distancia desde el punto de apoyo respecto a F y RTenemos tres tipos de palancas:

Palancas de primer género o de primer grado[editar]

Tiene el punto de apoyo entre la fuerza y la resistencia entre si.

Palancas de segundo género o de segundo grado[editar]

Tienen la resistencia entre el punto de apoyo y la fuerza.

Palancas de tercer género o de tercer grado[editar]

Son las que tienen la fuerza entre el punto de apoyo y la resistencia.

Polea[editar]

Polea fija
Polea móvil
Polipasto
La polea es una rueda que gira libremente alrededor de su eje. Está provista de un canal en su superficie para que sirva de guía a una cuerda, correa o cadena a la que recibe o a la que le da el movimiento.
F=R

Tipos de polea[editar]

Polea simple: polea simple fija, polea simple móvil
Polea compuesta: polipasto

Polea simple[editar]

Esta máquina simple se emplea para levantar cargas a una cierta altura. La polea simple está formada por una polea fija al techo, sobre la cual puede deslizarse una cuerda. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos. Al estirar desde un extremo de la cuerda, la polea simple se encarga solamente de invertir el sentido de la fuerza aplicada. Por lo tanto no existe ventaja mecánica, sólo pueden haber pérdidas debidas al rozamiento'

Polea simple fija[editar]

En las poleas fijas, las tensiones (fuerzas) a ambos lados de la cuerda son iguales (T1 = T2), por lo tanto no reduce la fuerza necesaria para levantar un cuerpo. Sin embargo permite cambiar el ángulo en el que se aplique esa fuerza y transmitirla hacia el otro lado de la cuerda.

Polea simple móvil[editar]

La polea móvil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo y el otro (extremo móvil) conectado a un mecanismo de tracción.
Estas poleas disponen de un sistema armadura-eje que les permite permanecer unidas a la carga y arrastrarla en su movimiento (al tirar de la cuerda la polea se mueve arrastrando la carga).

Polea compuesta[editar]

Polipasto[editar]

Es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo.

Mecanismos de transmisión circular[editar]

Transmisión del movimiento circular mediante correas.
Tanto el movimiento de entrada como el de salida son circulares. Tienen por objeto fundamental variar la velocidad, lo que hace que varíe el par (fuerza que realizan). En algunos casos sirven para transmitir el movimiento a ciertas distancias (correas y poleas).
  • Ruedas de fricción
  • Poleas-correa, correa dentada y cadenas
  • Engranajes
    • Árboles paralelos
    • Árboles que se cortan
    • Árboles que se cruzan perpendicularmente (sinfincorona).

Biela-manivela[editar]

Ambos sistemas (biela-manivela y excéntrica-biela) permiten convertir el movimiento giratorio continuo de un eje en uno lineal alternativo en el pie de la biela. También permite el proceso contrario: transformar un movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno giratorio continuo en el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela (aunque para esto tienen que introducirse ligeras modificaciones que permitan aumentar la inercia de giro).
QUE SON MAQUINAS COMPUESTAS


Cuando no es posible resolver un problema técnico en una sola etapa hay que recurrir al empleo de una máquina compuesta, que no es otra cosa que una sabia combinación de diversas máquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas se aplica directamente a la entrada de la siguiente hasta conseguir cubrir todas las fases necesarias.
Las máquinas simples, por su parte, se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado. Si analizamos un taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada por varios mecanismos: uno se encarga de crear un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro, otro de mover el eje del taladro en dirección longitudinal, otro de sujetar la broca, otro...
Mecanismos del taladro de sobremesa
La práctica totalidad de las máquinas empleadas en la actualidad son compuestas, y ejemplos de ellas pueden ser: polipasto, motor de explosión interna (diesel o gasolina), impresora de ordenador, bicicleta, cerradura, lavadora, video..

as maquinas compuestas son una unión de varias maquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas esta directamente conectada a la entrada de la siguiente hasta consigue el efecto deseado. 



Ya se sabe que las maquinas simples reducen o multiplican el trabajo, una caracteristica de la maquinas compuestas es que tienen movimiento


Las máquinas simples, por su parte, se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado. Si analizamos un taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada por varios mecanismos: uno se encarga de crear un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro, otro de mover el eje del taladro en dirección longitudinal, otro de sujetar la broca, son formadas por diferentes piezas: ejes, palancas, muelles.etc… 
Ruedas: que permiten desplazarse 
Los ejes: sirven de punto de apoyo para las ruedas 
Engranajes: son rueditas detalladas que sirven para mover las ruedas