2.3.1 Sistemas de actuación mecánico.

sistema mecánico

Los sistemas mecánicos son dispositivos que se consideran convertidores de movimiento, en tanto transforman el movimiento de una forma a otra. Algunos elementos mecánicos son: barras, articulaciones, levas, engranes, cremalleras y cadenas.

Sistemas mecánicos desempeñan ciertas funciones tales como:

• · Amplificacion de  fuerzas

• · Cambio de velocidades

• · Transferencia de rotación de un eje

• · Determinados tipos de movimientos

La cinemática es el estudio del movimiento sin tener encuentra las fuerzas.

Tipos de movimientos

El movimiento de un cuerpo rígido se considera como la combinación de traslación y de rotación.

Los grados de libertad y de restricción

Los grados de libertad y de restricción es la cantidad necesaria de componentes de movimiento para producir los movimientos correspondientes.

Un concepto que se utiliza en el diseño es el principio de restricción mínima, la cual establece que al fijar un cuerpo o al guiarlo en determinado tipo de movimiento, debe emplearse la cantidad mínima de restricciones.

La carga

Los mecanismos son estructurados, y por los tanto, transportan y soportan cargas. La carga se utiliza para determinar el soporte de ciertos elementos, para esto es necesario hacer un análisis.

Cadenas cinemáticas

Cada una de las partes del mecanismo que se mueve en relación con otro de denomina articulación.

 Las cadenas cinemáticas son conjuntos de piezas de eslabonamiento y de articulación. Para que las cadenas cinemáticas produzcan movimiento debe de haber una parte fija.

El diseño de varios mecanismos se basa en 2 formas básica:

• · La cadena de 4 barras

• La cadena biela-correderaeje de levas

Levas

Las levas son cuerpos que giran o oscila y al hacerlo trasmiten un movimiento alterno u oscilador a un segundo cuerpo conocido como seguidor, con el cual esta en contacto.

La leva necesaria para producir determinado movimiento del seguidor dependerá de su forma y del tipo de seguidor que se empleé.

Levas

• · Excéntrica

• · Forma de corazón

• · Forma de pera

Los trenes de engranes

Los trenes de engranes son mecanismo muy utilizados para transferir el movimiento rotacional. 

Se emplea cuando es necesario obtener un cambio en la velocidad. 

Este movimiento se transfiere mediante un par de cilindros giratorios, así como también dependen de la fuerza de fricción entre las superficies de contacto.

Para evitar el deslizamiento en los 2 cilindros, se añade dientes de engranaje, por lo cual se tiene un par de engranajes endentados.

Los engranajes trasmiten el movimiento rotacional entre ejes paralelos y entre ejes inclinados. Al engranaje mayor se le denomina engrane, y al pequeño piñón. 

 Existen dos tipos de engranajes

• · engranajes rectos

• · Engranajes helicoidales

El termino de tren de engranes describe una serie de engranes conectados entre si. Existen varios tipos de trenes de engranes

• · Tren de engrane simple: en el cual cada uno de sus ejes solo tiene un engrane

• · Tren de engranes compuesto: es cuando 2 engranes comparten el mismo eje.

Rueda dentada y trinquete

Este tipo de rueda se utiliza para trabar un mecanismo cuando sostiene un carga.

transmision por correa y cadena

Son un par de cilindros giratorios, donde el movimiento de una se transfiere a otro mediante una carrea. La transferencia se basa en los movimientos de fricción aunque a causa de esos existe la posibilidad de derrapa o deslizamiento.

Los diversos tipos de correas son:

•  Plana: el área transversal de esta correa es rectangular.

• ·Redonda: la seccion transversal es circular y se emplea con poleas con ranuras.

• ·En V: se utilizan en poleas con ranura, son menos eficientes que las planas.

• ·Reguladora de tiempo: necesitan ruedas dentadas, en la que cada diente encaja en las ranuras de las ruedas.

Cadenas

Para evitar deslizamiento de utilizan cadenas, las cuales tiene dientes por los cuales los cilindros se trabajan, las cadenas permiten controlar varios ejes usando solo una rueda con la que se logra transmisiones múltiples.

Chumaceros

La función de los chumaceros es guiar el movimiento de una parte respecto a otra con mínima fricción y máxima exactitud.

Los chumaceros de deslizamiento

Se usan para apoyar ejes rotacionales que soportan cargas en dirección radial, las conejitas constan con diferentes lubricantes entre los cuales están:

• · Hidrodinámicos

• · Hidrostáticos

• · Copa solida.

• · Copa limite.

Cojinetes de bola y de rodillo

En estas cojinetes la carga principal se transfiere del eje rotacional al apoyo mediante un contacto de rodadura en vez de desplazamiento.