Mecanismos y máquinas.

 

 

Mecanismos y máquinas.

Máquina: Sistema de elementos dispuestos para transmitir fuerza desde la fuente de energía hasta la resistencia vencer según un modo predeterminado

Por ejemplo: batidora, elevadores, grúas, manipulares, engranaje de transmisión de un automóvil, robot, etc.

Una máquina es el conjunto de elementos que se interponen entre una fuente de energía y un trabajo mecánico que se realiza gracias a ella. Las máquinas están formadas por mecanismos que desarrollan funciones elementales. Por lo tanto, definiremos mecanismo como un dispositivo que transforma un movimiento y una fuerza aplicada (llamadas magnitudes motrices o de entrada) en otro movimiento y fuerza resultante (denominadas magnitudes conducidas o de salida) distintos.

 

 

 

Ilustración 14 Diagrama de mecanismo.

 

A las máquinas se las puede clasificar según la fuente de energía que estas utilizan.

Las máquinas manuales son las que necesitan la fuera del hombre para poder funcionar, un ejemplo de esto pueden ser los molinos para moler alimentos.

Las máquinas eléctricas son las que necesitan transformar la energía cinética que a su vez se transforma en otro tipo de energías gracias a sus circuitos magnéticos y sintéticos. Finalmente las máquinas hidráulicas que hacen uso de fuentes de agua, un ejemplo aquí son las represas hidroeléctricas.

En este sentido, también tendríamos que exponer que se conoce como máquina, de igual modo, a lo que sería la locomotora del tren. Es decir, a aquella parte del vehículo ferroviario que es la que se encarga de que aquel funcione y se pueda poner en marcha para transportar mercancías o personas.

Ilustración 15 locomotora de tren se la suele llamar máquina

Mecanismo: Sistema de elementos dispuestos para transmitir movimiento en un modo predeterminado.

Por ejemplo: reloj analógico, silla plegable, mesa de playa, lámpara ajustable de escritorio, sombrilla, sacapuntas de manivela, obturador de cámara fotográfica, instrumentos musicales, etc.

Se designa con el término de mecanismo a aquel conjunto de elementos, mayoritariamente rígidos, que tienen como razón de ser transmitir o comenzar un movimiento.

Entre los componentes fundamentales y característicos de un mecanismo nos encontramos con los siguientes: eslabón, que es aquel elemento rígido que sirve para la transmisión del movimiento que dará lugar al funcionamiento del mecanismo en cuestión; el nodo, aquel elemento de un eslabón que se utiliza para unir a otro eslabón y la Junta o Par cinemático, que es el elemento que nos indica la unión de dos o más eslabones.

Por otro lado, a los eslabones que intervienen en un mecanismo se los puede clasificar según la cantidad de nodos que ostenten en binario, ternario o cuaternario, según la función que desplieguen en fijo, conductor, transductor y conducido y de acuerdo al movimiento que provocan en fijo, manivela, biela y corredera.

En tanto, cada uno de estos nodos que mencionamos más arriba, tienen diversos movimientos. Por ejemplo, la manivela presenta un movimiento rotativo, la corredera hará el movimiento que se conoce como de traslación, la biela representará el movimiento de plano general, el conductor, será el que de todos iniciará el movimiento, el conducido que recibe el movimiento del conductor y el transductor que tiene la misión de comunicar a conductor con conducido. Entre los ejemplos de mecanismos más comunes y con los que nos podemos enfrentar habitualmente, podemos citar aquel que ejercen los limpiaparabrisas de un automóvil, el movimiento de ida y vuelta para quitar el agua de la superficie de los vidrios de un vehículo, se realiza gracias al diseño de un mecanismo como el que describimos más arriba.

 

 

 

 

 

Ilustración 16 Ejemplo de mecanismo.

 

Cinemática: Estudio del movimiento sin considerar las fuerzas.

Dinámica: Estudio de fuerzas en sistemas en movimiento.

El fin principal de la cinemática es crear o diseñar los movimientos deseados de los elementos mecánicos que estemos considerando, para después calcular matemáticamente las posiciones, velocidades y aceleraciones que tales movimientos generarán sobre dichos elementos.

Eslabón: Un eslabón es un cuerpo rígido que posee al menos dos nodos, siendo éstos los puntos de unión con otros eslabones. El número de nodos le da su nombre al eslabón:

Binario = dos nodos, Terciario = tres nodos, Cuaternario = cuatro nodos, etc. Se representan con números.

Par cinemático: Llamamos par cinemático, a la conexión entre dos o más eslabones la cual permite algún movimiento o movimiento potencial entre los eslabones conectados, también se le denomina junta, y se representan con letras.

Los pares pueden clasificarse de varios modos:

·         Por el número de grados de libertad (GDL) Por el tipo de contacto entre los elementos.

·         Por el tipo de cierre del par cinemático.

·         Por el número de eslabones conectados u orden del par cinemático.

Clasificación por el número de GDL.

La movilidad de un mecanismo, viene definida por el número de grados de libertad que posee, es decir el número de parámetros independientes requeridos para especificar la posición de cada uno de los eslabones del mecanismo.

Así un nar:

Rotacional tiene 1 GDL

• Prismático o deslizante tiene 1 GDL

·         A los pares con 2 GDL se les llama semijuntas