TORNILLOS Y RUEDAS (EJES)

TORNILLOS Y RUEDAS (EJES)

LAS POLEAS

LAS POLEAS

Una polea, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Según definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa»] actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia
Partes de la polea

CLASES DE POLEA

Polea simple fija
La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.
Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente.

 

Polea movil

la polea esta unida a la carga y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda. La carga del objeto es soportada por ambos segmentos de la cuerda

Polea compuesta

Existen sistemas con multiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecanica, es decir, elevar grandes pesos con una bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en comun, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y moviles: Destacan los polipastos.

Polipastos o aparejos 

El polipasto es la configuracion mas comun de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno movil. En cada grupo se instala un numero arbitrario de poleas. La carga se uno al grupo movil.

Poleas con correa

El sistema de poleas con correas mas simples consiste en dos poleas situadas a cierta distancia, que gira a la vez por el efecto de rozamiento de una correa con ambas poleas. Estas correas pueden ser de cintas de cuero, flexibles y resistentes. Este es un sistema de transmicion circular puesto que ambas poleas posee movimiento circular. En base a esto distinguimos claramente los siguientes elementos:

* La polea matriz

* Polea conducida

* La correa de transmicion 

La polea está compuesta por tres partes:
1. La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial, ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.
2. El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán provistas de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta.
3. El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes

LAS PALANCAS

PALANCAS 

La palanca es una maquina simple cuya función es transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro. 

Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecanica  que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza. En una palanca podemos distinguir entonces los siguientes elementos:

El punto de apoyo o fulcro.

Potencia: la fuerza (en la figura de abajo: esfuerzo) que se ha de aplicar.

Resistencia: el peso (en la figura de abajo: carga) que se ha de mover.

El brazo de potencia (b2): es la distancia entre el fulcro y el punto de la barra donde se aplica la potencia.

El brazo de resistencia (b1): es la distancia entre el fulcro y el punto de la barra donde se encuentra la resistencia o carga.

Ley de la palanca 

En fisica, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:

P X Br = R X Br 

Ley de la palanca: Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.

Siendo P la potencia, R la resistencia, y BP y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de P y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.

Si en cambio una palanca se encuentra rotando aceleradamente, como en el caso de una catapulta, para establecer la relación entre las fuerzas y las masas actuantes deberá considerarse la dinamica del movimiento en base a losprincipios de conservacion  de cantidad de movimiento y movimiento angular

Tipos de palanca

Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases, dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo). El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de cada uno cambian considerablemente.

Palanca de primera clase 

En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia BP ha de ser mayor que el brazo de resistencia Br.

Cuando se requiere ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia, de manera que BP sea menor que Br.

Ejemplos de este tipo de palanca: son el balancin, las tijeras, las tenazas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto triceps branquial - codo - antebrazo.

Palanca de segunda clase:

En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

Ejemplos de este tipo de palanca: son la carretilla, los remos  y el cascanueces.

El punto de apoyo de los remos se encuentra en el agua.

Palanca de tercera clase:

En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.

Ejemplos de este tipo de palanca: son el quita grapas, la caña de pescar y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano, el conjunto codo - biceps branquall - antebrazo, y la articulacion temporomandibular.

MAQUINAS SIMPLES

                                                    MAQUINAS SIMPLES

Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamiento distintos a la de la acción aplicada.
En una máquina simple se cumple la ley de la conservacion de la energía (la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma). La fuerza aplicada, multiplicada por la distancia aplicada (trabajo aplicado), será igual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante (trabajo resultante). Una máquina simple, ni crea ni destruye trabajo mecánico, sólo transforma algunas de sus características.
Máquinas simples son: la palanca, las poleas, el plano inclinado, la cuña, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de maquina, mecanismo o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.
Las máquinas simples se confeccionaron desde tiempos muy remotos, exactamente cuando los homo sapiens empezaron a inventar herramientas.