OPERADORES MECANICOS

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Elementos que permiten modificar una fuerza, una velocidad de entrada y/o un movimiento de entrada, en otros diferentes de salida

Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes con la idea de modificar su sentido de giro, velocidad o dirección, bien acoplándose directamente varias ruedas dentadas entre sí, o empleando una cadena o una cremallera.

Taladros, tornos, fresadoras, relojes.

MECANISMOS

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RUEDA

La rueda es un disco con un orificio central por el que penetra un eje que le guía en el movimiento y le sirve de sustento. La rueda es un operador dependiente. Nunca puede usarse sola y siempre ha de ir acompañada de, al menos, un eje (que le guía y sirve de sustento) y de un soporte o armadura (que es el operador que controla la posición del eje y sirve de sostén a todo el conjunto).

Facilitar el desplazamiento de objetos. (Carretillas, coches, bicicletas)

Obtener un movimiento rotativo en un eje a partir del movimiento del agua. (molinos de agua)

Transmitir un movimiento giratorio entre ejes. (polea, engranajes)

Reducir el esfuerzo necesario para elevar una masa. (polea de cable, polea móvil, polipasto)

Transformar en giratorio otros movimientos o viceversa. (excéntrica, leva, torno)

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La rueda dentada es una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes.

Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes con la idea de modificar su sentido de giro, velocidad o dirección, bien acoplándose directamente varias ruedas dentadas entre sí, o empleando una cadena o una cremallera.

Taladros, tornos, fresadoras, relojes.

RUEDA DENTADA (PIÑÓN)

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Es una rueda en cuyo perímetro exterior posee una garganta o canal diseñado especialmente para facilitar el contacto con cuerdas o correas.

RUEDA ACANALADA

Facilita el contacto con cuerdas o correas, con el fin de conseguir el mayor agarre posible.

Poleas

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Es un disco (rueda) dotado de dos ejes: Eje de giro y el excéntrico.

Excéntrico: que está fuera del centro, o que tiene un centro diferente.

RUEDA EXCÉNTRICAImprimir un movimiento giratorio a un objeto. (Molinos de mano)

Imprimir un movimiento giratorio a un eje empleando las manos o los píes. (Máquinas de coser antiguas).

Transformar un movimiento giratorio en lineal alternativo

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Es una barra, normalmente cilíndrica, que guía el movimiento giratorio de la rueda y le sirve de sostén en el movimiento.

EJE

Ruedas

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Es un disco con un perfil externo parcialmente circular sobre el que apoya un operador móvil (seguidor de leva ) destinado a seguir las variaciones del perfil de la leva cuando esta gira.

La forma del contorno de la leva (perfil de leva) siempre está supeditada al movimiento que se necesite en el seguidor, pudiendo aquel adoptar curvas realmente complejas.

LEVA

La leva es un mecanismo que nos permite transformar un movimiento giratorio en uno alternativo lineal o circular,

Automatización de máquinas (programadores de lavadora, control de máquinas de vapor, apertura y cierre de las válvulas de los motores de explosión...).

Motor de levas automóvil.

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La biela nos permite transformar o transmitir movimientos.

Unida a un cigüeñal transforma movimientos giratorios en rectilíneos y viceversa.

Convertir un movimiento giratorio continuo en uno lineal alternativo, o viceversa.

BIELA

Trenes con máquina de vapor, motores de combustión interna

(empleados en automóviles, motos o

barcos); máquinas movidas mediante el pie

(máquinas de coser, ruecas, piedras de afilar),

bombas de agua...

Es un elemento rígido en forma de barra o lámina más o menos larga y ancha, al que aplicado un movimiento en uno de los extremos transmite éste, gracias a su consistencia y rigidez.

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Es un es un eje acodado que permite imprimir un movimiento rotativo a un eje.

Se denomina manivela a la pieza generalmente de hierro compuesta de dos ramas, una de las cuales se fija por un extremo en el eje de una máquina, de una rueda, etc. y la otra forma el mango que sirve para mover al brazo, la máquina o la rueda.

MANIVELASe emplea para

disminuir la fuerza necesaria para imprimir un movimiento rotativo a una eje (cuando se mueve empleando los pies recibe el nombre de pedal).

Sirve también para efectuar la transformación inversa del movimiento circular en movimiento rectilíneo.

Se emplea en multitud de objetos: pasapurés, tornos, gatos, ruedas de apoyo de autocarabanas, bicicletas, toldos enrollables, puertas elevables...

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Doble codo en el eje de ciertas máquinas que transforma el movimiento rectilíneo en circular o a la inversa.

CIGÜEÑAL

Convertir un movimiento rotativo continuo en uno lineal alternativo, o viceversa. Para ello se ayuda de bielas.

El cigüeñal es un elemento estructural del motor.

Motores de coches, juguetes en los que piernas y manos van sincronizados...

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Es un prisma rectangular con una de sus caras laterales tallada con dientes. Estos pueden ser rectos o curvados y estar dispuestos en posición transversal u oblicua.

CREMALLERA

Convertir un movimiento giratorio en longitudinal o viceversa.

Tiene gran aplicación en apertura y cierre de puertas automáticas de corredera, desplazamiento de órganos de algunas máquinas herramientas (taladros, tornos, fresadoras...), cerraduras, microscopios, gatos de coche...

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Es un prisma triangular con un ángulo muy agudo.

También podríamos decir que es una pieza terminada en una arista afilada que actúa como un plano inclinado móvil.

CUÑAModificar la dirección de una fuerza. Esta utilidad es la empleada para abrir o separar cuerpos: obtener tablones de los árboles, partir piedras en canteras, cerrar o abrir los dientes de una cremallera...

Convertir un movimiento lineal en otro perpendicular.

Herramienta de corte, bien haciendo uso de la arista afilada (cuchillo, abrelatas, tijeras, maquinilla eléctrica, cuchilla de torno...) o recurriendo al tallado de pequeñas cuñas (dientes de sierra) que en su movimiento de avance son capaces de arrancar pequeñas virutas (sierra para metales, serrucho, sierra mecánica, fresa, lima...).

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Es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy agudo (mucho menor de 90º).

En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.

PLANO INCLINADOSe emplea en forma de rampa para reducir el esfuerzo necesario para elevar una masa (carreteras, subir ganado a camiones, acceso a garajes subterráneos, escaleras...).

En forma de hélice para convertir un movimiento giratorio en lineal (tornillo, sinfín, hélice de barco, tobera...)

En forma de cuña para apretar (sujetar puertas para que no se cierren, ensamblar piezas de madera...), cortar (cuchillo, tijera, sierra, serrucho...) y separar o abrir (hacha, arado, formón, abrelatas...).

 

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El tornillo es un operador que deriva directamente del plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.

Es un elemento mecánico cilíndrico dotado de cabeza, generalmente metálico, aunque pueden ser de madera o plástico

Puede definirse como un plano inclinado enrollado sobre un cilindro.

TORNILLO

Utilizado en la fijación de unas piezas con otras.

Combinado con una tuerca permite comprimir entre ésta y la cabeza del tornillo las piezas que queremos unir. Lo podemos encontrar en la sujeción de farolas o motores eléctricos, abrazaderas, estanterías metálicas desmontables... 

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Un engranaje es un mecanismo formado por dos ruedas dentadas que giran alrededor de unos ejes cuya posición relativa es fija.

En todo engranaje son necesarias, al menos, dos ruedas dentadas; por tanto, no es correcto llamar engranaje a una sola rueda dentada.

En un engranaje de dos ruedas, se llama rueda a la de mayor número de dientes y piñón a la de menor dientes.

ENGRANAJEEmpleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra.

Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes.

Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.

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Un engranaje es un mecanismo formado por dos ruedas dentadas que giran alrededor de unos ejes cuya posición relativa es fija.

En todo engranaje son necesarias, al menos, dos ruedas dentadas; por tanto, no es correcto llamar engranaje a una sola rueda dentada.

En un engranaje de dos ruedas, se llama rueda a la de mayor número de dientes y piñón a la de menor dientes.

ENGRANAJE RECTOEmpleado para transmitir

un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra.

Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes.

Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.

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La palanca es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo (fulcro) debido a la acción de dos fuerzas contrapuestas (potencia y resistencia)

Hay tres tipos de palanca:

• De primer grado

• De segundo grado

• De tercer grado

PALANCALa palanca puede emplearse

para dos finalidades:

• Modificar la intensidad de una fuerza. En este caso podemos vencer grandes resistencias (carga) aplicando pequeñas potencias (fuerza).

• Modificar la amplitud y el sentido de un movimiento. De esta forma podemos conseguir grandes desplazamientos de la resistencia con pequeños desplazamientos de la potencia

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En la palanca de primer grado o género, el punto de apoyo (fulcro) se encuentra situado entre la potencia (carga) y la resistencia (fuerza).

PALANCA DE PRIMER GRADONos permite conseguir que la

potencia y la resistencia tengan movimientos contrarios cuya amplitud (desplazamiento de la potencia y de la resistencia) dependerá de las respectivas distancias al fulcro.

Alicates, patas de cabra, balancines. En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de primer género, como el conjunto: tríceps braquial - codo – antebrazo.

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En la palanca de segundo género, la resistencia (carga) se encuentra entre el fulcro (punto de Apoyo) y la potencia (fuerza).

PALANCA DE SEGUNDO

GRADOSu utilidad principal aparece siempre que queramos vencer grandes resistencias con pequeñas potencias.

Se emplea en cascanueces, carretillas, cortaúñas, remos, perforadora de hojas de papel.

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En la palanca de tercer género, la potencia (fuerza) se encuentra entre el fulcro (Punto de Apoyo) y la resistencia (carga).

PALANCA DE TERCER GRADO

Su utilidad práctica se centra únicamente en conseguir grandes desplazamientos de la resistencia (carga) con pequeños desplazamientos de la potencia (fuerza).

Se emplea en pinzas de depilar, cortaúñas, cañas de pescar.

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En la palanca de tercer género, la potencia (fuerza) se encuentra entre el fulcro (Punto de Apoyo) y la resistencia (carga).

POLEA

Su utilidad práctica se centra únicamente en conseguir grandes desplazamientos de la resistencia (carga) con pequeños desplazamientos de la potencia (fuerza).

Se emplea en pinzas de depilar, cortaúñas, cañas de pescar.