Una ESTRUCTURA es un conjunto de elementos de un objeto que le permiten mantener su forma y tamaño sin deformarse cuando actúan fuerzas sobre él.
Por lo tanto la función de una estructura es:
– Soportar pesos
– Resistir fuerzas externas
– Mantener la forma
– Proteger objetos
Como hemos comentado las estructuras están sometidas a fuerzas externas que llamaremos CARGAS.
Estas cargas pueden ser de dos tipos:
–
CARGA ESTÁTICAS
Son aquellas que actúan de forma permanente sobre una estructura. –
CARGAS DINÁMICAS:
Son aquellas que no actúan de forma constante sobre las estructuras.
Una estructura consta de distintos elementos, los más habituales son:
VIGA (elemento horizontal que soporta esfuerzos de flexión, tracción y compresión)
PILAR O COLUMNA (elemento vertical que soporta esfuerzos de compresión y flexión)
CIMENTACIÓN (losa o zapata) (elemento que se encuentra en la base del pilar y que so-porta esfuerzos de compresión)
TIRANTE (elemento de refuerzo que soporta esfuerzos de tracción)
ESCUADRA (elemento también de refuerzo que soporta esfuerzos de tracción o compre-sión según el caso)
Es muy importante que las estructuras sean ESTABLES Y RESISTENTES.
Estas propiedades deben tenerlas todas las estructuras para evitar deformaciones o roturas.
ESTABILIDAD.-
La estabilidad está asociada a la posición del CENTRO DE GRAVEDAD de un cuerpo. El centro de gravedad es el punto donde se concentra todo el peso de un objeto. Si el centro de gravedad sale de la base del objeto este deja de ser estable. Un cuerpo es más estable cuanta más bajo se encuentra su CDG y más ancha su base.
RESISTENCIA:
La resistencia de una estructura está asociada a la forma en que se dis-pongan los elementos de la misma. Debes saber que el TRIANGULO es forma geométrica inde-formable, es por eso que generalmente todas las estructuras están formadas por triángulos. Pue-des observar por ejemplo las torretas de Alta Tensión, los puentes metálicos, las cerchas de las naves… Esta técnica para conformar estructuras se llama TRIANGULACIÓN. Un MECANISMO es un elemento que sirve para facilitar el trabajo humano. Un máquina está constituida por varios mecanismos.
LA POLEA, es una rueda acanalada por la que hacemos pasar una cuerda. Con la polea invertimos el sentido en que aplicamos la fuerza para elevar el objetos facilitando así la elevación de pesos. Existen tres tipos de poleas, la POLEA SIMPLE, la POLEA MÓVIL y el POLIPASTO.
La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente.
Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga.La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.
El polipasto es la configuración más común de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.
LA PALANCA, barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo. Existen tres tipos de palancas: de 1er grado, de 2º grado y de 3er grado. En función del grado cambia la función para la que utilizamos la palanca.
LEY DE LA PALANCA .-
La fuerza que se aplica por la distancia de esta fuerza al punto de apoyo será igual que la resistencia por la distancia de esa resistencia al punto de apoyo.
F.D = R. R
Los mecanismos de transmisión de movimiento son elementos que transmiten el movi-miento sin transformarlo, es decir el elemento motriz se mueve con movimiento circular y trans-mite ese movimiento circular a otro elemento con el que se encuentra en contacto. Encontramos de tres tipos:
LAS RUEDAS DE FRICCIÓN.-
como vemos en la imagen arriba a la izquierda, las ruedas de fricción consisten en dos ruedas que se encuentran en contacto y que giran en torno a un eje. Una de ellas gira gracias a una manivela o a un motor y trasmite su giro a la otra, sólo que el giro de una siempre es en el sentido contrario al de la otra. Con el tiempo las superficies de las ruedas pierden adherencia y comienzan a patinar una rueda sobre la otra perdiendo así su función de transmisión.
LOS ENGRANAJES O RUEDAS DENTADAS
– podemos ver unos engranajes en la imagen de arriba, abajo a la izquierda. Son dos ruedas dentadas cuyos dientes se ajustan completamente (engranan) y permiten que al girar una de ellas la otra gire en el sentido contrario. La ventaja de los engranajes es que nunca patinan puesto que la transmisión es a través de los dientes.
EL CONJUNTO POLEA CORREA
– Lo podemos observar en la imagen arriba a la derecha. Cuando queremos transmitir el movimiento a un eje que está alejado de otro utilizaremos este ti-po de transmisión, consiste en dos ruedas acanaladas unidas mediante una correa que suele ser de caucho o de plástico especial. Con el tiempo la correa aumenta su longitud (se da de sí) y se produce también el patinaje de elementos, para evitarlo en ocasiones se sustituyen las ruedas por engranajes y la correa por una cadena como observamos en las bicicletas. En máquinas industria-les es más frecuente el primer mecanismo puesto que el piñón-cadena es un mecanismo muy ruidoso. Debemos observar que en este último mecanismo las dos ruedas giran en el mismo sentido.
RELACIÓN DE TRANSMISIÓN
DPTO TECNOLOGÍA Se llama relación de transmisión a la relación que existe entre el la velocidad de las ruedas (n) o entre el diámetro de las mismas (d). En el caso de engranajes será la relación entre el número de dientes de los engranajes (z).Z1/Z1=N2/N2