Máquinas simples

Máquina simple. Mecánica. Palanca. Polea. Plano inclinado. Torno

  • Enviado por: Gabi Rossi
  • Idioma: castellano
  • País: Argentina Argentina
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Máquina simple.

Máquina: Dispositivo mecánico para dirigir o regular la acción de una fuerza. Según que la fuerza se transmita directamente o en forma progresiva, la máquina es simple (palanca, polea, plano inclinado, cuña, torno y tornillo) o compuesta.

La máquina simple consta de un solo punto de apoyo.

Palanca. Una palanca está constituida por una barra rígida apoyada sobre un eje, llamado punto de apoyo o fulcro, alrededor del cual puede girar de tal forma que una fuerza llamada potencia, aplicada en un determinado punto de la palanca, pueda vencer a otra fuerza, la resistencia, generalmente de mayor intensidad. Tanto la potencia como la resistencia pueden estar constituidas por una fuerza única o por un sistema de fuerzas. Hay tres tipos de palanca, llamados de primer, segundo y tercer género. En las de primer género, el punto de apoyo está situado entre los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia, o de las resultantes de las fuerzas de potencia y resistencia (balanza, tijeras, tenazas); las palancas de segundo género tienen la resistencia aplicada entre el punto de apoyo y la potencia (cascanueces, remo); en las de tercer género es la potencia la aplicada entre la resistencia y el punto de apoyo (pinzas, antebrazo humano). Llámase brazo de potencia la distancia que hay entre el punto de apoyo y la dirección de la potencia, y brazo de resistencia, la distancia entre el punto de apoyo y la dirección de la resistencia. La condición de equilibrio de una palanca es que la suma de los momentos respecto del punto de apoyo de todas las fuerzas que sobre ella actúan sea nula. En el caso de que estas fuerzas sean únicamente dos, una de potencia y otra de resistencia, la condición de equilibrio queda reducida a que el producto de la potencia por su brazo sea igual y de signo contrario al de la resistencia por el suyo.

Una palanca está en equilibrio cuando el momento de fuerza total hacia la izquierda es igual al momento de fuerza total hacia la derecha.

Polea. Rueda que puede girar libremente sobre un árbol (polea local) o que va fijada a éste por medio de un pasador o una chaveta (polea fija) y con una llanta de forma apropiada para que pueda arrastrar o ser arrastrada por una correa, cuerda, cadena, etc.

La polea se emplea principalmente para transmitir movimientos o para elevar cargas. Se compone de tres partes: el cubo, que lleva una ranura para alojar el pasador o perno con que se asegura sobre el árbol; los brazos o rayos (cuando no se trata de ruedas macizas), que unen el cubo a la llanta, y la llanta, abombada para correas planas, o acanalada. Las acanaladuras son de sección semicircular, para el paso de los cables o cuerda; trapezoidal, para las correas de esta forma, y alveolada, como la forma de los eslabones, para el paso de cadenas. Las poleas no disminuyen el valor del esfuerzo, que, por el contrario, aumenta por causa de los rozamientos; lo único que hacen es cambiar la dirección del movimiento. En una polea fija, la potencia o fuerza P que ha de aplicarse es igual a la resistencia Q que se ha de vencer (despreciando el rozamiento). Sin embargo, cuando se trata de elevar cargas puede conseguirse una reducción del esfuerzo con la combinación de poleas fijas y móviles, lo que constituye un aparejo o polipasto. La potencia (esfuerzo) que hay que aplicar para mantener el sistema en equilibrio es igual a Q/2n, donde n es el número de poleas móviles y Q la resistencia.

Plano inclinado. Superficie plana, oblicua con relación a la horizontal, que se emplea para disminuir el esfuerzo necesario para elevar un cuerpo, o para moderar la velocidad de su descenso.

Torno. Aparato que sirve para la tracción o elevación de cargas por medio de una soga, cable o cadena que se enrolla en un cilindro horizontal, llamado tambor, provisto o no de engranaje reductor.

El torno es uno de los más antiguos aparatos de elevación. Se ha utilizado solo o formando parte de numerosos aparatos elevadores, tales como grúas, etc. Puede ser movido manual o mecánicamente. El torno manual está constituido por un simple tambor, a cuyo eje van fijadas directamente una o dos manivelas, pero, por lo general, posee un sistema reductor, consistente en una transmisión por engranajes (simple, doble o triple), o en un tornillo sin fin. El torno diferencial lleva, en el mismo eje, dos tambores de diámetros diferentes, sobre los que se arrollan cada una de las ramas del cable en sentido contrario, o sea que una se arrolla mientras la otra se desenrolla, de manera que la ascensión de la carga a cada vuelta depende de la diferencia entre ambos diámetros. Según la disposición del bastidor o armazón, se distingue entre los tornos de zócalo, en los que el tambor y el sistema reductor están comprendidos entre dos bancadas de plancha unidas por traviesas, con perfil angular de asiento, y los tornos de fijación, de pequeño tamaño, propios para ser empotrados en un muro o fijados en una columna. Todos los tornos van provistos de un dispositivo que evita la caída libre de la carga; se suele utilizar a tal fin simples trinquetes.

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