Nuestro Mecanismo a Construir es :

La Grúa torre
Se denomina grúa torre a un tipo de grúa de estructura metálica desmontable alimentada por corriente eléctrica especialmente diseñada para trabajar como herramienta en la construcción.

Engranaje

Poleas y Correas

La polea de correa trabaja necesariamente como polea fija y, al menos, se une a otra por medio de una correa, que no es otra cosa que un anillo flexible cerrado que abraza ambas poleas.


Este tipo de poleas tiene que evitar el deslizamiento de la correa sobre ellas, pues la transmisión de potencia que proporcionan depende directamente de ello. Esto obliga a que la forma de la garganta se adapte necesariamente a la de la sección de la correa empleada.

Básicamente se emplean dos tipos de correas: planas y trapezoidales.

Las correas planas exigen poleas con el perímetro ligeramente bombeado o acanalado, siendo las primeras las más empleadas.

En algunas aplicaciones especiales también se emplean correas estriadas y de sincronización que exigen la utilización de sus correspondientes poleas.



Las correas trapezoidales son las más empleadas existiendo una gran variedad de tamaños y formas. Su funcionamiento se basa en el efecto cuña que aparece entre la correa y la polea (a mayor presión mayor será la penetración de la correa en la polea y, por tanto, mayor la fuerza de agarre entre ambas). Esto obliga a que la correa no apoye directamente sobre la llanta de la garganta, sino solamente sobre las paredes laterales en forma de "V".


Utilidad:

Su utilidad se centra en la transmisión de movimiento giratorio entre dos ejes distantes; permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro, mientras mantiene o invierte el sentido.

La podemos encontrar en lavadoras, ventiladores, lavaplatos, pulidoras, videos, multicultores, cortadores de carne, taladros, generadores de electricidad, cortadoras de cesped, transmisiones de motores, compresores, tornos... en forma de multiplicador de velocidad, caja de velocidades o tren de poleas.

Ruedas Dentadas

La rueda dentada (engranaje, piñón) es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos...

Para conseguir un funcionamiento correcto, este operador suele girar solidario con su eje, por lo que ambos se ligan mediante una unión desmontable que emplea otro operador denominado chaveta.


Casos particulares de las ruedas dentadas son el tornillo sinfín y la cremallera.

Utilidad:

Este operador se puede emplear para dos funciones básicas:

1.-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 (rueda dentada-linterna, tren de engranajes, sinfín-piñon) o empleando una cadena articulada (mecanismo cadena-piñón).

Durante la edad media se empleaban mecanismos de rueda dentada-linterna que eran de uso común en todos los ingenios hidráulicos de la época (molinos, mazos...).
Permite acoplar ejes paralelos o cruzados a 90º.



El sistema de engranajes se emplea mucho en automóviles (cambio de marchas), máquinas herramientas (taladros, tornos, fresadoras...), relojería... como reductor de velocidad, pues permite acoplar ejes paralelos o que se crucen con cualquier ángulo.



El sinfín-piñón se emplea en los reductores de velocidad para motores eléctricos; también se emplea en elementos de gran precisión (tornillos micrométricos).

Este sistema no es reversible (el árbol conductor siempre tiene que estar unido al sinfín) y presenta la ventaja de proporcionar una gran reducción de velociad en el mínimo espacio. Solamente permite acoplar ejes a 90º.




El sistema cadena-piñón podemos verlo en bicicletas, motos, puertas de apertura automática (ascensores, supermercados, aeropuertos...), mecanismos internos de motores...; pero solamente permite acoplar ejes paralelos entre si.



2.-Transformar movimientos giratorios en alternativos (o viceversa), empleando mecanismos que combinan la rueda dentada con la cremallera (sistema cremallera-piñón) Este montaje se emplea en cerraduras, juegos infantiles, microscopios, taladros sensitivos, sacacorchos, motores fueraborda...

Ruedas de Fricciòn

Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos o perpendiculares, modificando las características de velocidad y/o sentido de giro.




Este sistema consiste en dos ruedas solidarias
con sus ejes, cuyos perímetros se encuentran
en contacto directo. El movimiento se transmite
de una rueda a otra mediante fricción (rozamiento)

Desde el punto de vista técnico tenemos que considerar, como mínimo, 4 operadores:

1.-Eje conductor: que tiene el giro que queremos transmitir. Normalmente estará unido a un motor.
2.-Rueda conductora: solidaria con el eje conductor, recoge el giro de este y lo transmite por fricción (rozamiento) a la rueda conducida
3.-Rueda conducida: recoge el giro de la rueda conductora mediante fricción entre ambas.
4.-Eje conducido: recibe el giro de la rueda conducida y lo transmite al receptor.

Desde el punto de vista tecnológico tenemos que considerar cuatro elementos:







D1: Diámetro de la rueda conductora

D2: Diámetro de la rueda conducida

N1: Velocidad del eje conductor

N2: Velocidad del eje conducido

Que están ligados mediante la siguiente relación matemática:


Ecuación que nos dice que podemos:

1.-Aumentar la velocidad de giro del eje
conducido (N1sea mayor que la conducida (D1>D2).

2.-Hacer que los dos ejes lleven la misma
velocidad (N1=N2) si combinamos dos ruedas
de igual diámetro (D1=D2).

3.-Disminuir la velocidad de giro del eje
conducido (N1>N2) empleando una rueda conductora
menor que la conducida (D1< D2).

Debido a las características del acoplamiento entre las ruedas, el sentido de giro de dos ejes consecutivos es contrario, siendo necesario recurrir a una rueda loca si queremos conseguir que ambos giren en el mismo sentido.

Debido a que el único medio de unión entre ambas ruedas es la fricción que se produce entre sus perímetros, no pueden ser empleadas para la transmisión de grandes esfuerzos. Se suelen encontrar en aparatos electrodomésticos de audio y vídeo, así como en algunas atracciones de feria (norias, vaivenes...) en las que un neumático acciona una pista de rodadura.

En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor. Existen dos tipos de seguidores, de traslación y de rotación.
La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio. De ser necesario pueden agregarse dientes a la leva para aumentar el contacto.
El diseño de una leva depende del tipo de movimiento que se desea imprimir en el seguidor. Como ejemplos se tienen el árbol de levas del motor de combustión interna, el programador de lavadoras, etc.
También se puede realizar una clasificación de las levas en cuanto a su naturaleza. Así, las hay de revolución, de translación, desmodrómicas (éstas son aquellas que realizan una acción de doble efecto), etc.
La máquina que se usa para fabricar levas se le conoce como generadora.

Biela Manivela

La Biela Manivela permite convertir el movimiento giratorio continuo de un eje en uno lineal alternativo en el pie de la biela.

También permite el proceso contrario: transformar un movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno en giratorio continuo en el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela (aunque para esto tienen que introducirse ligeras modificaciones que permitan aumentar la inercia de giro).

Tornillo Tuerca

Se emplea en la conversión de un movimiento giratorio en uno lineal continuo cuando sea necesaria una fuerza de apriete o una desmultiplicación muy grandes. Esta utilidad es especialmente apreciada en dos aplicaciones prácticas:

• Unión desmontable de objetos. Para lo que se recurre a roscas con surcos en "V" debido a que su rozamiento impide que se aflojen fácilmente. Se encuentra en casi todo tipo de objetos, bien empleando como tuerca el propio material a unir (en este caso emplea como tuerca un orificio roscado en el propio objeto) o aprisionando los objetos entre la cabeza del tornillo y la tuerca.

• Mecanismo de desplazamiento. Para lo que suelen emplearse roscas cuadradas (de uno o varios hilos) debido a su bajo rozamiento. Se encuentra en multitud de objetos de uso cotidiano: grifos, tapones de botellas y frascos, lápices de labios, barras de pegamento, elevadores de talleres, gatos de coche, tornillos de banco, presillas, máquinas herramientas, sacacorchos...

Piñon Cremallera

Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo,o viceversa.

Cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera, provocando el desplazamiento lineal de esta.
Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo que este gire y obteniendo en su eje un movimiento giratorio.

Poleas Compuestas

Polipastos o Aparejos

El polipasto, es la configuración más común de polea compuesta. En un polispasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.
La ventaja mecánica del polipasto puede determinarse contando el número de segmentos de cuerda que llegan a las poleas móviles que soportan la carga.

Ejemplos de Polipastos o Aparejos:

Esquema de la ventaja mecanica que se obtiene con diversas poleas compuestas:

¿Con que polipasto se ejerceria menos fuerza al levantar un cuerpo pesado?

Nuestro grupo llegó a la conclusion, que ya fué publicada en el blog de los octavos ( http://educaciontecnologicaoctavos.blogspot.com) , que como muchos de los demas alumnos dijieron, el polipasto de Tipo II es el que ejerceria menos fuerza,ya que al ser mas y variadas poleas,la fuerza a ejercer será menor que la otra alternativa(una polea fija y varias poleas moviles)

Suponemos que nuestra respuesta está correcta.

Poleas y Palancas

Poleas

Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal, 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, variando su velocidad.

Polea Simple Fija
La manera más sencilla de utilizar una polea es anclarla en un soporte, colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. A esta configuración se le llama polea simple fija.

Una polea simple fija no produce una ventaja mecanica: 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. Ejemplos:

Polea Simple Movil
Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga, fijar un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. A esta configuración se le llama "polea simple móvil".

La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.