Mecanismos y Sistemas de Transmisión

Poleas y Palancas

Polea Fija

Una sola polea fija. Resistencia = Fuerza.

Polea Móvil

Una polea fija y otra móvil, permite elevar más peso con menos fuerza.

Polipasto

Número par de poleas, mitad fijas mitad móviles. Permite ejercer una fuerza mucho menor.

Palancas de Primer Grado

Resistencia – Punto de Apoyo – Fuerza.

Otros Mecanismos

Piñón – Cremallera

Convierte el movimiento circular en lineal continuo. Ejemplo: Vías de ferrocarriles.

Biela – Manivela

Transforma un movimiento circular a translación. Ejemplo: Máquina de andar Stepper.

Cigüeñal

Eje con codos y contrapesos, como biela-manivela, transforma el movimiento rectilíneo en alternativo rotatorio. Ejemplo: Motor de coche.

Leva

Va sujeto a un eje con forma especial, al girar el perfil mueve el seguidor. Ejemplo: Prensa excéntrica.

Engranajes

Rueda o cilindro dentado utilizado para transmitir un movimiento giratorio desde una parte de una máquina a otra.

Sistema Helicoidal

Este mecanismo se compone de un tornillo cilíndrico o hiperbólico y de una rueda (corona) de diente helicoidal cilíndrica o acanalada.

Tornillo sin Fin

Cada vez que el tornillo sin fin da una vuelta completa, el engranaje avanza un diente. Con el tornillo sin fin y rueda dentada podemos transmitir fuerza y movimiento entre ejes perpendiculares.

Relación Dientes – Velocidad

Los engranajes más pequeños giran a mayor velocidad.

Sistemas Neumáticos e Hidráulicos

Principios Básicos

Principio de Pascal

La presión se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

Componentes Neumáticos

Filtros

Depuran el aire comprimido. El aire contiene partículas de polvo y vapor de agua que deterioran los componentes.

Lubricadores

Mediante el aire comprimido aporta aceite a los elementos móviles, disminuyendo el rozamiento y evitando la oxidación.

Elementos de Circuitos Neumáticos

Alternativos o Cilindros: Simple efecto y doble efecto.

Rotativos o Motores:

• Pistones: Cilindros de simple efecto unidos por biela a cigüeñal.
• Paletas: Menor peso, carcasa y rotor excéntrico, entra aire y empuja las paletas generando el giro del rotor, se adaptan por muelle o por fuerza centrífuga.
• Turbina: Altas velocidades de giro y pequeñas potencias.

Componentes Hidráulicos

Elementos de Circuitos Hidráulicos

Cilindros: Simple y doble efecto.

Motores:

• Engranajes: Giran en dos sentidos.
• Paletas: Movimiento radial.
• Émbolo Axi: Tambor giratorio sobre plano inclinado.

Hidráulica: Regulación y Transporte

Regulación: Válvulas reguladoras, limitadoras, caudal fijo, caudal variable, caudal de dos vías.

Transporte: Tuberías unidas por racores.

Neumáticos: Control y Regulación

Control:

• Cambiar posición: Manuales (pulsador, palanca y pedal), Mecánicos (leva, rodillo final), Neumáticos (mandos), Válvulas reguladoras, distribuidoras, bloqueo.

Regulación: Unidireccionales, bidireccionales.

Aire Comprimido

Los compresores elevan la presión, transforman la energía en presión comunicada al sistema neumático. El aire a temperaturas altas se refrigera para alcanzar 25ºC, el secado reduce el vapor de agua.

Ventajas e Inconvenientes de la Fabricación Aditiva

Ventajas

• Posibilidad de fabricación de piezas imposibles o muy difíciles con otros métodos.
• Seguridad.
• Precisión.
• Aumento de productividad de las máquinas.
• Reducción de controles y desechos.

Inconvenientes

• El precio.
• Situaciones de avería.

Sistemas de Control

Sistemas de Control Secuencial o Lógico

Los valores de las salidas, en un momento dado, no dependen exclusivamente de los valores de las entradas en dicho momento, sino también dependen del estado anterior o estado interno. El sistema secuencial más simple es el biestable, de los cuales, el de tipo D (o cerrojo) es el más utilizado actualmente.

Control Distribuido Directo (DDC)

Se utiliza un computador para llevar dos bucles de control, aunque normalmente serían muchos más.

Control Digital Analógico (DAC)

Sistema híbrido, ya que tiene parte analógica y parte digital.

Control Descentralizado

Capacidad de reconfiguración entre fallos.

Definición de Control

Dominio o autoridad sobre alguna cosa.

Tipos de Sistemas de Control

Sistemas de Bucle o Lazo Abierto

Son aquellos en los que la acción de control es independiente de la salida.

Sistemas de Bucle o Lazo Cerrado

Son aquellos en los que la acción de control depende, en cierto modo, de la salida.

Componentes de Sistemas de Control

Sensor

El sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.

Relé

El relé es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Características de la Hidráulica

Valor nominal de la presión, caudal, desplazamiento, rendimiento total, para grandes esfuerzos tanto en actuadores lineales como en motores de par elevado, permite control exacto de velocidad y parada. Se utiliza en industrias metalúrgicas, prensas, industria naval, etc.