Las máquinas por definición dirigen, regulan o transforman la energía para aprovecharla según las necesidades. Por ejemplo, la bicicleta es una máquina que dirige la energía desde los pies del usuario hasta la rueda para dar movimiento y obtener una ventaja mecánica en comparación con desplazarse caminando.
Generalmente, las máquinas se pueden dividir en tres sistemas:
1.Motor: componente de la máquina que transforma la energía de entrada en movimiento, generando la energía motriz necesaria para que la máquina funcione.
1.Motor: componente de la máquina que transforma la energía de entrada en movimiento, generando la energía motriz necesaria para que la máquina funcione.
2.Mecanismo: sistema configurado para transmitir el movimiento de un punto a otro modificándolo de acuerdo a las necesidades de la máquina.
3.Bastidor: es el chasis o parte fija de la máquina y se encarga de dar soporte a las otras piezas.
Clases de máquinas
Una máquina simple es un dispositivo en el que tanto la energía que se suministra como la que se produce se encuentran en forma de trabajo mecánico y todas sus partes son sólidos rígidos. Podemos preguntarnos por qué tanto interés en convertir una entrada de trabajo en una salida de trabajo. Existen varias razones: primero, tal vez queramos aplicar una fuerza en alguna parte de modo que realice trabajo en otro lugar. Con poleas, por ejemplo, podemos levantar un andamio hasta el techo tirando de una cuerda desde el suelo. Por otra parte, es posible que dispongamos sólo de una pequeña fuerza para producir el trabajo de entrada cuando necesitamos una fuerza mayor en la salida. Así sucede con el gato de un automóvil. Al accionar la varilla del gato podemos alzar el automóvil que de otra manera sería bastante difícil de mover aunque, desde luego, tenemos que levantar y bajar muchas veces la varilla para levantar el automóvil un poco.
Las máquinas simples suelen clasificarse en los siguientes seis tipos:
Caracteristicas de las máquinas simples
La cuña es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o de metal con forma de prisma triangular. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.
- Palanca de segundo tipo o grado:
Se caracteriza porque la fuerza a vencer (resistencia) se encuentra entre el fulcro (punto de apoyo) y la fuerza a aplicar.
Clases de máquinas
| Hay diferentes formas de clasificar las máquinas. | |
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 Algunas máquinas aprovechan la fuerza ejercida por las personas, como un martillo o una bicicleta; la fuerza del viento o del agua, como un velero o una noria; o la energía de los combustibles, como un coche o una estufa de gas. | |
Las máquinas pueden ser mecánicas, térmicas y las que manejan información.
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- Las máquinas mecánicas
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Las máquinas mecánicas son las que se usan para desplazar o levantar
objetos pesados o producir movimiento. Un ventilador, un tren o una grúa.
Algunas máquinas mecánicas son manuales, pero la mayoría tienen un
motor que aprovecha la energía eléctrica o la energía de un combustible.
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- Las máquinas que manejan información son las que sirven para comunicarnos y trabajar con números, textos, imágenes y sonidos.
Un teléfono móvil, una cámara fotográfica digital o un ordenador.
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Clases de máquinas
Según su complejidad, de uno o más puntos de apoyo, las maquinas se clasifican en dos grupos:
- Máquinas simples: son maquinas que poseen un solo punto de apoyo, las maquinas simples varían según la ubicación de su punto de apoyo.
- Máquinas compuestas: son maquinas que están conformadas por dos o más maquinas simples.
LAS PARTES DE UNA MÁQUINA
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La carcasa y la estructura
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La estructura es la parte de una máquina sobre la que se apoyan los demás elementos.La cubierta o carcasa es la parte de una máquique la protege frente a los golpes, el polvo o la humedad.Sobre la carcasa se suelen colocar los elementos que nos permiten controlar su funcionamiento.
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Qúe son las máquinas simples
Las máquinas simples suelen clasificarse en los siguientes seis tipos:
Caracteristicas de las máquinas simples
MÁQUINAS SIMPLES
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MÁQUINAS COMPUESTAS
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· Poseen un solo punto de apoyo.
· Cumplen con lo que se denomina como conservación de energía.
· Es un artefacto que tiene como fin transformar alguna característica del trabajo.
· Permite ejercer una fuerza mayor que laqueuna persona podría aplicar sólo con sus músculos (en el caso de la palanca, el torno y el plano inclinado), o aplicarla de forma más eficaz (en el caso de la polea).
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· Resultan del acoplamiento de varias máquinas simples, constituyendo un sistema.
· Tienen movimiento.
· Se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado.
· Cada una de las piezas que conforman una maquina compuesta se llama Operador.
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Tipos de máquinas simples
1.PALANCA:
La palanca es una máquina simple cuya función es transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.
2.POLEA:
Una polea es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve para reducir lamagnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Según la definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa»1 actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
3.Plano inclinado:
El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura.
Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo verticalmente, aunque a costa de aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.
4.Tornillos:
El tornillo deriva directamente de la máquina simple conocida como plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.2 Los tornillos permiten que las piezas sujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera.
5.Ruedas y ejes:
Cuando una rueda gira libremente sobre un cojinete, funciona como una polea, situación radicalmente distinta a la de una rueda conectada rígidamente a un eje de manera que los dos giren juntos. La rueda y el eje pueden utilizarse para generar una gran ventaja mecánica (por ejemplo un destornillador o el volante de dirección de un automóvil) o, en sentido opuesto, para producir una gran ventaja de velocidad (por ejemplo, el juego de la rueda dentada y pedales de una bicicleta).
6.La cuña:
La cuña es una máquina simple que consiste en una pieza de madera o de metal con forma de prisma triangular. Técnicamente es un doble plano inclinado portátil. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o círculo.
El funcionamiento de las cuñas responden al mismo principio del plano inclinado. Al moverse en la dirección de su extremo afilado, la cuña genera grandes fuerzas en sentido perpendicular a la dirección del movimiento.
Qúe es una palanca
Una palanca es una barra rígida pudiendo girar alrededor de un punto fijo para levantar las cargas. Uno utiliza una palanca para vencer una resistencia.
Una palanca es un aparato de levantamiento consistiendo en un mecanismo multiplicador. Gracias a la palanca, se puede alzar unas cargas con un esfuerzo motor relativamente mínimo.
Palanca para sacar
un clavo.
Consiste en una barra recta que puede moverse alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro. El objetivo de la palanca es incrementar el efecto de una fuerza o cambiar su dirección.
Fuerzas actuantes
Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:
- La potencia - P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.
- La resistencia - R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
- La fuerza de apoyo - A: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.
Otros elementos que deben considerar en el rendimiento de las maquinas son:
- Brazo de potencia - Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.
- Brazo de resistencia - Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.
Otros elementos que deben considerar en el rendimiento de las maquinas son:
Tipos de palanca
- Palanca de primero tipo o grado:
En este caso, si deseas levantar un objeto pesado con una palanca, debes empujar hacia abajo para que el objeto suba, es decir, el punto de apoyo se encuentra entre el objeto que se desea levantar y donde se aplica la fuerza.
En este caso, si deseas levantar un objeto pesado con una palanca, debes empujar hacia abajo para que el objeto suba, es decir, el punto de apoyo se encuentra entre el objeto que se desea levantar y donde se aplica la fuerza.
Al utilizar una palanca de primer tipo para levantar un objeto, aplicas una fuerza en uno de los extremos de la barra, en tanto que el cuerpo que vas a levantar se encuentra al otro extremo. Ahora, la fuerza que tú ejerces sobre uno de los extremos se denomina potencia ( contrapeso), que es la responsable del giro de la palanca en torno al punto de apoyo lo que hace que la palanca se mueva. La fuerza que aparece en el extremo opuesto se denomina resistencia (carga),que es la que hay que vencer.
- Palanca de segundo tipo o grado:
Se caracteriza porque la fuerza a vencer (resistencia) se encuentra entre el fulcro (punto de apoyo) y la fuerza a aplicar.
Estas palancas tienen ventaja mecánica; es decir, aplicando poca fuerza se vence una gran resistencia. Con esto se consigue que el brazo de potencia siempre será mayor que el de resistencia (BP>BR) y, en consecuencia, el contrapeso o potencia menor que la carga (P).
- Palanca de tercer tipo o grado:
La carga ( potencia) está entre el punto de apoyo y la resistencia.
Estas palancas tienen desventaja mecánica; es decir, es necesario aplicar mucha fuerza para vencer poca resistencia. Con esto se consigue que el brazo de la resistencia siempre será mayor que el de la potencia (BR>BP) y, en consecuencia,la potencia mayor que la carga (P>R).
Fuentes de internet:
Para profundizar más:
