lunes, 9 de marzo de 2009

TECNOLOGÍA I - MÁQUINAS y MECANISMOS-

El ser humano siempre intenta realizar trabajos que subrepasan su capacidad física o intelectual. Algunos ejemplos de esta actitud de superación pueden ser: mover rocas enormes, elevar coches para repararlos, transportar objetos o personas a grandes distancias, extraer sidra de la manzana, cortar árboles, resolver gran número de problemas en poco tiempo...
Para solucionar estos grandes retos se inventaron las máquinas: una grúa o una escavadora son máquinas; pero también lo son una bicicleta, o los cohetes espaciales; sin olvidar tampoco al simple cuchillo, las imprescindibles pinzas de depilar, el adorado ordenador o las obligatorias escaleras. Todos ellos son máquinas y en común tienen, al menos, una cosa: son inventos humanos cuyo fin es reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo.
Al conjunto de piezas que transforman un movimiento en otro u otros se denomina MECANISMO.


A lo largo de este blog, intentaremos analisar algunos mecanismo sencillos, y conocer los diferentes tipos de máquinas que existen.

MÁQUINAS

Una MÁQUINA es un conjunto de piezas interrelacionadas entre sí de determinada manera y que transforman energía con el fin de producir un determinado trabajo y cumplir con una determinada función.

CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS


1. Mecanismos simples:A algunos mecanismos se les llama simples porque presentan las siguientes características:

  • utilizan un punto de apoyo,
  • poseen un eje y

  • tienen un plano fijo.

Este tipo de mecanismos suelen emplearse a diario. Su ventaja radica en que no contamina y a que su fuente de energía es muscular. Entre ellas se encuentran: palanca, polea, torno, plano inclinado y tornillo.


1-MÁQUINAS SIMPLES


La Palanca: es un dispositivo que desplaza una fuerza de un sitio a otro, para levantar con poco esfuerzo una gran carga. Todas las palancas tienen carga, esfuerzo y fulcro (apoyo). El esfuerzo hace girar la palanca a la altura del apoyo y desplaza la carga.

Existen tres maneras de repartir el esfuerzo, la carga y el apoyo, estas reciben el nombre de palancas de primer, segundo y tercer género. El primer ejemplo es como el subibaja (primer género), la carretilla (segundo género) y el antebrazo (tercer género).


PALANCA: 1er GÉNERO


Se llama de primer género cuando el eje, o punto de apoyo, está colocado entre los dos puntos de aplicación de la potencia y la resistencia.




Ejemplos:







Tijeras, balanzas, palanca de cambio,alicate, pinza, etc.






PALANCA: 2do GÉNERO



Se llama de segundo género cuando el punto de aplicación de la resistencia está entre los puntos de apoyo y de potencia.


Ejemplos:



Cascanueces/rompenueces, bombeador, carretilla, destapador, descarozador, cizalla, punzonadora, etc.





PALANCA: 3er GÉNERO




Se llaman palancas de tercer género cuando el punto de aplicación de la potencia está entre los puntos de resistencia y apoyo (o eje).


Ejemplos:






Pinza de depilar, caña de pescar, alfiler de gancho, martillo, pala, etc.









El plano inclinado: Este es un plano liso y resistente que forma un ángulo con respecto al eje horizontal. También es llamado rampa, la cual permite subir un objeto pesado a gran altura. La rampa facilita el trabajo, porque soporta casi todo el peso del objeto, de manera que con poca fuerza se puede mover hacia arriba. Mientras más larga e inclinada sea la rampa, más fácil será el desplazamiento de la carga.






















El torno: Consta de una rueda que gira alrededor de un eje donde se enrolla una cuerda, mecate o cadena. Al aplicar una fuerza sobre la manivela de la rueda para hacerla girar, el eje que es más delgado gira con mayor fuerza, lo cual hace que se pueda mover una carga pesada con un pequeño esfuerzo. Un ejemplo de este mecanismo o máquina es el torno utilizado para sacar agua de pozos y el volante de los automóviles.

La polea: Es un aparato que consta de un disco atravesado en el centro por un eje que permite al disco girar libremente. En el borde del disco hay un surco llamado garganta, por el que pasa una cuerda, un mecate o cadena. Las poleas permiten realizar un trabajo con menor esfuerzo y son utilizadas especialmente para levantar cargas pesadas. Son usadas en las grúas, en la construcción de edificios, en las piñatas, para levantar carros en los talleres mecánicos y otros.

Las poleas se clasifican en :

Poleas simples fijas

Poleas simples viles

Poleas compuestas

La Polea simple:
Esta maquina simple se emplea para levantar cargas a una cierta altura. La polea simple está formada por una polea fija al techo o un eje, sobre la cual puede deslizarse una cuerda. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos. Al tirar 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.


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 movil) conectado a un mecanismo de tracción. En las poleas móviles el punto de apoyo está en la cuerda y no en el eje, por lo tanto puede presentar movimientos de traslación y rotación



















La Polea Compuesta o Polipasto: Las poleas compuestas son aquellas donde se usan más de dos poleas en el sistema, y puede ser una fija y una móvil, o dos fijas y una móvil etc., Tirar una cuerda de arriba hacia abajo resulta más fácil que hacerlo desde bajo hacia arriba. Para cambiar la dirección del esfuerzo, a la polea móvil se agrega una polea fija, proporcionando una ventaja mecánica.La ventaja mecánica es la disminución del esfuerzo.



Tornillo: Este es un ejemplo del uso del plano inclinado empleado de otra forma. Está formado por la cabeza y por un vástago, que es la pieza en forma de cilindro rígida que tiene una rosca en forma de espiral inclinada por donde va subiendo una tuerca, que a su vez, a medida que sube por el vástago va apretando o uniendo dos objetos.




2. MÁQUINAS COMPUESTAS: Existen otras máquinas o mecanismos más complejos, compuestas por muchas partes mecánicas, o muchos mecanismos simples, como ejemplo están los vehículos, relojes, computadoras, tractores, motores y muchos otros.Para que estas máquinas realicen su trabajo deben moverse, para esto necesitan de energía. La fuente de la energía varía según el tipo de máquina. Así, el reloj se mueve con una pila, la computadora con electricidad, el carro con combustible. Algunas de las máquinas producen contaminación ambiental, debido a que su fuente de energía no es la energía muscular o eléctrica, sino el petróleo y sus derivados.
Ejemplos:
  • La bomba hidráulica fue inventada en el 250 a. C
  • Los molinos de grano
  • La imprenta
  • Los telares y otras máquinas textiles
  • La máquina de vapor
  • Cosechadora
  • Tractor
  • Bicicletas, etc.
ACTIVIDAD:
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