Mecanismos y Uniones

Mecanismos de Transmisión de Movimiento

Piñón y Cremallera

Engranaje normal que engrana con otro cuyo radio es infinito. El funcionamiento de este sistema es reversible.

• Si el piñón gira y la cremallera está fija, entonces el piñón se desplaza.
• Si la cremallera se desplaza mientras que el piñón está fijo, entonces el piñón gira.
• Si el piñón gira sin desplazarse, entonces la cremallera se desplaza.

Tornillo-Tuerca

Consiste en girar el tornillo y evitar que gire la tuerca.

Concepto de Hélice

Si se enrolla un plano (rampa) inclinado sobre un cilindro, se observa que la rampa forma la hélice del tornillo.

Aplicación de los Tornillos y Tuercas

Tiene dos aplicaciones: mover cargas y sujetar o colocar objetos de manera precisa.

Leva y Excéntrica

Leva: Pieza metálica o de plástico con una forma determinada, sujeta a un eje que al moverse produce el desplazamiento de una varilla o seguidor. Tipos: levas lineales y rotativas.

Excéntrica: Es un disco o cilindro cuyo eje de giro no coincide con su centro geométrico. La distancia entre el centro del disco y el del eje recibe el nombre de excentricidad.

Biela-Manivela-Émbolo

Permite transformar un movimiento circular en uno lineal, o viceversa. Es decir, si se gira la manivela, el émbolo se desplaza hacia delante y hacia atrás. Pero también, cuando se empuja o se tira del émbolo adecuadamente, la manivela gira. Esta posibilidad se usa habitualmente en motores de combustión interna (pistón-biela-cigüeñal).

Trinquetes

Tienen como misión impedir el giro de un eje en un sentido y permitirlo en el otro. Consta de una rueda dentada y de una uñeta que se introduce entre los dientes de la rueda por efecto de un muelle o por su propio peso.

• Reversibles: Permiten variar el sentido de bloqueo según interese en cada momento.
• No reversibles: Siempre bloquean el sentido de giro en la misma dirección.

Rueda Libre

En motores de arranque de automóviles, permite transmitir el movimiento desde el motor de arranque al motor térmico. Una vez que el motor térmico está en marcha y su velocidad de giro supera a la del motor de arranque, se desacopla para que las altas revoluciones alcanzadas no dañen el motor eléctrico.

Elementos Mecánicos de Unión

Uniones Desmontables

Permiten separar las piezas con facilidad sin romper el medio de unión.

• Elementos roscados:
  • Bulón o tornillo: Tornillo que enrosca en una tuerca.
  • Tornillo de unión: No se emplea tuerca.
  • Prisioneros: Tornillos que se roscan en una pieza y se alojan en el hueco que lleva la otra.
  • Espárragos: Son varillas roscadas por ambos extremos con la parte central sin roscar. Se suelen utilizar en piezas metálicas grandes o costosas.
  • Pernos: Se usan para unir piezas.
  • Tornillo de rosca cortante: Para unir piezas metálicas de poco espesor.
  • Tornillos para madera o tirafondos: Para unir piezas de madera.
• Otros elementos de unión:
  • Pasadores: Piezas en forma cilíndrica o cónica que sirven para sujetar elementos de máquinas que han de estar juntas. Preparados para transmitir grandes esfuerzos.
  • Chavetas: Piezas prismáticas de acero que se interponen entre dos piezas para unirlas y transmitir un esfuerzo entre ellas. Pueden ser longitudinales o transversales.
  • Lengüetas: Permiten que la pieza que hay que sujetar tenga desplazamiento longitudinal con respecto a la pieza que sujeta la lengüeta.
  • Guías: Su objetivo es permitir el desplazamiento de una pieza con respecto a otra.
  • Botón y ojal, velcro: Tiras de plástico que se pegan al ponerse en contacto entre sí.
  • Corchetes: Dos piezas de metal que al ser presionadas una contra la otra permiten la sujeción de dos prendas.

Uniones Fijas o No Desmontables

Se realizan con piezas cuyo desmontaje no se prevé durante la vida útil de la máquina o estructura; se necesita romper el elemento para extraer las piezas.

• Remaches: Varillas cilíndricas con una cabeza en un extremo que sirve para unir varias chapas o piezas de pequeño espesor de manera permanente.
  • Proceso de remachado:
  • 1º Cortar el remache para que el vástago tenga una longitud igual a la de las piezas que se van a unir.
  • 2º Hacer un agujero en las piezas a unir con un diámetro mayor que el del remache a colocar.
  • 3º Realizar una cabeza por el lado opuesto y se puede hacer de manera manual o con remachadora.
• Roblones: Son remaches cuyo diámetro es mayor de 10 mm. El proceso de roblonado se hace en caliente.
• Ajuste a presión: Se denomina ajuste a presión a aquel que se realiza cuando el eje es más grande que el agujero donde se va a colocar.
• Unión mediante adhesivos: Consiste en unir dos superficies interponiendo una capa de un material con alto poder de adherencia.
  • Naturales: Látex, goma arábiga, dextrinas.
  • Sintéticos: Urea-formaldehído, resinas de epoxi, poliisocianatos y resinas vinílicas.
• Unión fija mediante soldadura:
  • Soldadura en frío: Suelen estar compuestos por un polvo metálico y una resina plástica, que vienen separados. Tienen la ventaja de que se pueden unir entre sí piezas metálicas de distintos materiales.
  • Soldadura en caliente: Consiste en la unión permanente de dos o más metales mediante calor en la zona de unión hasta que el material de aportación funda, uniendo así ambas superficies, o cuando el propio material de las piezas se funde y las une.
  • Tipos de soldadura:
    • Blanda: Soldadura heterogénea en la que se aplican temperaturas de 400 ºC.
    • Fuerte: Soldadura heterogénea a 1000 ºC.
    • Oxiacetilénica: El calor se obtiene de la llama del soplete por el que sale acetileno y oxígeno. Se usa también butano. La temperatura máxima es de 3000 ºC.
    • Eléctrica: Se usa para unir piezas metálicas de acero. Consiste en hacer saltar un arco eléctrico entre dos electrodos; con ese calor se funde una porción de las partes de la pieza que se van a fundir.
      • Soldadura por arco: En piezas de gran grosor.
      • Soldadura por puntos: Para unir chapas muy finas sujetas entre dos electrodos.
    • Heterogénea: Si el material de aportación es diferente al de la pieza.
    • Homogénea: Si es similar.