Definición de Máquina y Componentes Básicos

Una Máquina es una combinación de mecanismos que aprovechan una forma predeterminada de energía, la transforman y producen un efecto final.

Elementos Motrices: Clasificación y Tipos de Motores

Los Elementos Motrices proporcionan la energía necesaria para que se produzca el movimiento (mov).

Tipos de Motores

• Motores Primarios: Transforman la energía en energía eléctrica para poder ser usada por un motor secundario.
• Motores Secundarios: Aquellos en los que la energía de salida acciona las máquinas directamente.

Fuentes de Energía y Motores Térmicos

Las fuentes de energía incluyen la energía muscular, térmica y eléctrica.

• Motores de Combustión Externa: Un pistón transforma la energía calorífica en mecánica (ej. tren de vapor).
• Motores de Combustión Interna: La combustión ocurre en el interior de un cilindro. Según su funcionamiento y combustible, se clasifican en:
  • Motores de explosión (gasolina).
  • Motor diésel.
  • Turbinas o turborreactores.
• Energía Eléctrica: (Motor eléctrico).

Elementos de Máquinas y Mecanismos

• Elementos de Máquinas: Cada una de las partes de las que consta una máquina.
• Mecanismo: Sistemas de máquinas con algún tipo de movilidad.

Transmisión de Movimiento y Componentes

Los Elementos Mecánicos Transmisores de Movimiento se sitúan entre el eje motriz y el de salida. Su función es transmitir movimiento, pudiendo aumentar (+velocidad) o reducir (-velocidad) la velocidad.

• Árbol de Transmisión: Elemento de revolución que permite transmitir potencia o energía.
• Eje: Elemento de máquinas que soporta diferentes piezas que giran. Transmite potencia, pero no se somete a torsión.

Acoplamientos Mecánicos

Acoplamiento Rígido

• Mediante Bridas: Se basa en colocar en los extremos de los dos árboles alineados dos medias bridas. Al apretar los tornillos, estos aprisionan los ejes.
• Mediante Platillos: Al apretar dos piezas cónicas interiores entre sí, se comprime la pieza cónica contra los dos árboles, de manera que al girar uno arrastra al otro.

Acoplamiento Móvil (Juntas)

Permite cierta inclinación o desalineación entre los árboles de transmisión.

• Juntas Elásticas: Acoplamiento elástico que absorbe pequeñas irregularidades de giro y permite una variación máxima de 15º de desalineación.
• Juntas Cardan o Universales: Se usan para transmitir movimiento entre dos árboles no alineados.
• Juntas Homocinéticas: Misma misión que la Cardan, pero no producen oscilaciones.
• Juntas Oldham: Para la transmisión del movimiento entre ambos árboles se coloca otro disco. Se usa para transmitir movimiento entre dos árboles paralelos separados a poca distancia.
• Eje Estriado Deslizante: Permite que el árbol pueda variar su longitud.

Transmisión por Fricción y Correas

Ruedas de Fricción

La transmisión se realiza entre dos ruedas gracias a la fuerza de rozamiento. Las zonas de contacto deben estar hechas con materiales de alto coeficiente de rozamiento.

• Ruedas de Fricción Exteriores: Formadas por dos discos en contacto por sus periferias. El contacto se realiza por presión. La rueda conductora hace girar a la otra. La rueda que transmite el movimiento es el piñón y la conducida es la rueda.
• Ruedas de Transmisión Tronco-Cónicas: Sirven para la transmisión de movimiento entre ejes cuyas prolongaciones se cortan.

Transmisión por Correa y Polea

La Polea es una rueda utilizada en las transmisiones por medio de una Correa (cinta que transmite el movimiento). La transmisión por correa (dos poleas y una correa) se usa más que las ruedas de fricción, ya que tiene mayor superficie de fricción y transmite mayores esfuerzos.

Tipos de Polea

• Trapezoidal, Plana o Rectangular: Empleada para transmitir pequeñas potencias o transmitir movimiento entre ejes no paralelos. La forma curvada de la polea evita su salida durante el giro.
• Redonda: Empleada en máquinas que giran a pocas revoluciones (rev) o cuando hay que transmitir movimiento entre ejes no paralelos.

Transmisión por Engranajes

Se utiliza cuando hay que transmitir grandes esfuerzos o se desea que la relación de transmisión se mantenga constante. Se pueden usar para transmitir movimiento entre árboles paralelos, perpendiculares o que se cruzan.

Engranajes para Árboles o Ejes Paralelos

El tallado de los dientes se hace sobre la superficie exterior. Al conjunto de ruedas se le denomina Engranajes Interiores. Los dientes pueden ser rectos, helicoidales o en V.

Tipos y Terminología

• Engranaje de Dientes Rectos: Fáciles de fabricar, pero son ruidosos y producen vibraciones.
• Engranaje de Dientes Helicoidales: Tienen dientes inclinados. Están engranados por varios dientes a la vez, lo que reduce la posibilidad de rotura, ruidos o vibraciones. Pueden transmitir grandes potencias, pero son más caros.
• Engranajes de Dientes en V: Dos ejes cuyos dientes forman un ángulo complementario que se unen entre sí formando un engranaje en V.
• Engranajes Epicicloidales: Formados por una corona dentada interiormente, un planetario y otros tres piñones más pequeños (los satélites), los cuales engranan con el planetario y la corona. Estos satélites giran libres sobre sus ejes, que están unidos al portasatélites.

Definiciones Clave de Ruedas Dentadas

• Circunferencia Primitiva: Coincide con la circunferencia de las ruedas de fricción.
• Circunferencia Interior: Limita los dientes por la parte interior.
• Circunferencia Externa: Limita los dientes por la parte externa.
• Módulo: Valor de las ruedas dentadas (se expresa en mm). Se define como el valor del diámetro de una circunferencia que tiene como longitud el valor del paso.

Transmisión entre Ejes Perpendiculares

• Ejes que se Cortan: Dos tipos: engranajes cónicos de dientes rectos y engranajes cónicos de dientes helicoidales.
• Ejes que se Cruzan:
  • Tornillo sin fin – Corona (solo se transmite de tornillo a corona, nunca al revés).
  • Hipoide.
  • Engranajes helicoidales.

Cadena Cinemática y Cajas de Velocidades

La Cadena Cinemática es un conjunto de dos o más pares de engranajes que engranan entre sí y que tienen por finalidad variar el número de revoluciones (rev) del último eje.

Las Cajas de Velocidades, además de llevar engranajes fijos, también llevan engranajes que se pueden deslizar. Estos engranajes están pareados y unidos entre sí.