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Mecanismos
BLOQUE:Estructuras y Mecanismos
UNIDAD DIDÁCTICA: 4CURSO: 3º ESO
Apartados que tienes que tener en el cuaderno
RESUMENPreguntas y
actividades del libro.
PORTADALa entrega el profesor y es
donde se pone la nota.
AMPLIACIÓNAnotaciones
sobre lo que el profesor explica
en clase.
ACTIVIDADESActividades que
el profesor plantea en clase.
ROTULACIÓNTrabajo diario que se realiza
todos los días al entrar en clase.
D+IActividades que
el profesor plantea en clase.
RES AMP
ACT D+I
RECUERDA!!
APARTADOS DEL CUADERNO
Como identificar cada hoja para no perderla
CONTENIDO
1 2 3 4 1.- Nombre del alumno.
2.- Título y número del tema.
3.- Apartado (Resumen, Ampliación, Actividades o D+I)
4.- Número de página dentro del apartado
RECUERDA:
• Identifica cada hoja.
• Respeta los márgenes.
• Haz una letra clara.
• Realiza dibujos.
• Mantén el cuaderno al día.
ejemplo COMO IDENTIFICAR LAS HOJAS
Preguntas de principio de tema
ResumenDEL LIBRO
RESUMEN DEL LIBRO
AUTOAPRENDIZAJE
RES
PREGUNTAS PARA RESPONDER CON EL LIBROUD 6 Pág. 121
3º ESO
Resumen del tema del libro Ed. ALMADRABA
1. Explica qué es la relación de transmisión y pon un ejemplo.
2. ¿Cómo se calcula la relación de transmisión de un tren de engranajes simple?
3. Comenta los tipos de muelles que se pueden encontrar.
4. ¿Qué tipos de rodamientos conoces? ( realiza su dibujo)
5. Explica qué es un embrague y pon un ejemplo.
RES
ACTIVIDADES DEL LIBRO
1251
PáginaActividad
Tema 6
1 / 2 / 3 / 4 / 5 / 68 / 11
Lineograma p 136
AUTOEVALUACIÓN p139(contestar sólo con la respuesta correcta)
Final del tema página 134
RES
OBJETIVOS1.- Calcular la Relación de transmisión (Rt) en un
mecanismo básico.
2.- Conocer los sistemas básicos de transmisión del movimiento.
AMP
1.- TRANSMISIÓN Y TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO.
Los mecanismos se utilizan básicamente paratransmitir de un lugar a otro el movimiento. En algunos casos también se puede necesitar la transformación de este movimiento.
AMP
Un ejemplo de evolución: LA BICICLETAEsta máquina ha evolucionado mucho sus mecanismos desde sus inicios. Las bicicletas impulsadas a pedales aparecieron en la década de 1860.Ya en 1885 se empezaron a construir bicicletas parecidas a las que conocemos ahora. (rueda de atrás y delante de igual tamaño, un plato central conectado a las ruedas mediante una cadena, ruedas inflables y frenos de zapata).
http://www.youtube.com/watch?v=K3Y4uMlWs7s&feature=player_embedded
1.1.- Tipos de movimientosLos movimientos los podemos reducir a dos:
linealcircular
AMP
1.2.- Magnitudes y notación
E significa entrada y S salida del movimiento
[N][rpm]Abreviatura
NewtonRevoluciones por minutoUnidad
Acción que modifica el estado de un objeto
variación de la posición de un cuerpo por unidad de tiempo
Definición
FnAbreviatura
fuerzavelocidadMagnitud
vocabulario técnico
La rueda gira a 30rpm = da 30 vueltas en un minuto
El movimiento de entrada es el que se realiza (pedales) y el de salida es el que se obtiene del sistema (rueda).
AMP
Sabiendo que el eje motriz gira en sentido horario, ¿en qué sentido girará el último elemento?
ACT
A.- Ejercita tus conocimientos
1.3.- Caja de prueba
Una caja de prueba es un elemento que nos sirve para simular la transmisión y transformación de movimiento en un mecanismo.
Las cosas que pueden cambiar en la salida son:Velocidad de giro y cantidad de fuerzaSentido de giroPosición y orientación del ejeTipo de movimiento
Cuando hacemos un movimiento en el eje de entrada en el eje de salida obtenemos un resultado, que depende de lo que haya en el interior de la caja de prueba.
Mecanismo reductor de un elevador
E
S
Entrada
Salida AMP
B.- Ejercita tus conocimientos
Dibuja la caja de prueba que representa el mecanismo de transmisión de una bicicleta
pedalesrueda
ACT
C.- Ejercita tus conocimientos
¿Qué cosas cambian en la transmisión de la caja de prueba del dibujo entre el movimiento de entrada y el de salida?
Que cambia Como cambia
RECUERDA
Llamamos n a la velocidad y F a la fuerza
E (e) significa entrada y S (s) salida del movimiento
ACT
1.4.- Relación de TransmisiónEs un coeficiente que relaciona la velocidad de entrada con la de salida en un mecanismo.
e
st n
nR =
Dependiendo del valor de Rt la velocidad de salida es más grande que la de entrada:
• Rt > 1 ⇒ ns > ne mecanismo multiplicador
• Rt < 1 ⇒ ns < ne mecanismo reductor
Cuando aumenta la velocidad se reduce la fuerza
Rt relación de transmisiónne velocidad de entradans velocidad de salida
AMP
D.- Ejercita tus conocimientos
La relación de transmisión del cambio de marchas de una bicicleta es 5.
Calcula la velocidad de la rueda trasera si pedaleas 50 veces en un minuto.
¿Se trata de un mecanismo reductor o multiplicador?
ACT
1. Calcula Rt y describe los siguientes mecanismos:
2. ¿A qué velocidad giran los ejes de salida si la entrada la hacemos girar a 60 rpm?
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓNACT
2.- ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO
El movimiento circular puede transmitirse mediante distintos sistemas:
1. Polea y correa2. Plato, piñón y cadena3. Engranajes
AMP
2.1.- POLEA Y CORREA
Goma que une las dos poleas a distancia.
Polea motriz
motor
Polea conducida
portabroca
correa
POLEA
CORREA
Es una rueda acanalada que gira alrededor de un eje. Hay dos tipos:
de ENTRADA o MOTRIZ: la que hace el movimientode SALIDA o CONDUCIDA: la que recibe el movimiento
AMP
E.- Ejercita tus conocimientosIndica la relación entre las velocidades y movimientos de cada uno de los sistemas de poleas.
nsne
A
B
nsne
Cnsne
D nsne
ACT
2.1.1.- Cálculo de la Relación de transmisión
ne = velocidad de giro de la polea de entrada
ns = velocidad de giro de la polea de salida
De= diámetro de la polea de entrada
Ds = diámetro de la polea de salida
e
s
s
et n
nDDR ==
AMP
F.- Ejercita tus conocimientosEl mecanismo de transmisión de una lavadora tiene una polea en el motor con un diámetro de 30mm y una polea en el tambor de 400mm. Calcula la velocidad de giro del tambor donde metemos la ropa si el motor gira a 1500 revoluciones por minuto.
ACT
3. El tambor de la lavadora de la figura mide 45cm de diámetro, y la polea del motor 9 cm.
a) Calcula la relación de transmisión.b) Calcula la velocidad del tambor cuando el motor gira a 450 rpm.
5. Observa las poleas de la figura. Si queremos reducir la velocidad cuatro veces, ¿qué diámetro debe tener la polea conducida, si la motriz mide 6 cm?
6. Si las poleas escalonadas del árbol de poleas miden 8, 10, 12 y 14cm, de menor a mayor, calcula:
a) Las cuatro relaciones de transmisión.b) La velocidad de la broca si el motor del taladro gira a 1 400 rpm.
4. Un Walkman consta de varias poleas que transmiten el movimiento del motor a la cinta. Si la polea de motor mide 10 mm de diámetro, y la arrastrada, 40 mm de diámetro, ¿cuál es su relación de transmisión?Y si el motor gira a 120 rpm, ¿a qué velocidad gira la cinta del walkman?
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN ACT
2.2.- PLATO, PIÑON y CADENA
PLATO - Es una rueda dentada grande.PIÑÓN – Es una rueda dentada pequeña.CADENA – Se trata de una sucesión de eslabones que unen plato y piñón.
Tiene un funcionamiento parecido al sistema de polea-correa:
VENTAJA: no patina.
INCONVENIENTE: es más ruidoso.
AMP
2.2.1.- Cálculo de la Relación de transmisión
Ze= nº de dientes de la rueda dentada de entrada
Zs = nº de dientes de la rueda dentada de salida
ne = velocidad de giro de la rueda dentada de entrada
ns = velocidad de giro de la rueda dentada de salida
s
e
e
st Z
ZnnR ==
AMP
G.- Ejercita tus conocimientos
Tenemos una bicicleta conUn plato (E) de 60 dientes y un piñón (S) de 15 dientes
Cuando pedaleamos damos 50 vueltas en los pedales por cada minuto que pasa.Calcula la velocidad del piñón.
ACT
7. Para evitar el desgaste y disminuir el ruido en un sistema de transmisión por cadena, ésta debe lubricarse periódicamente:
a) ¿Crees que debe lubricarse la correa en un sistema de transmisión por correa?b) ¿Sería posible que, en una bicicleta, la transmisión fuera por correa?
8. Observa y haz un dibujo de la fotografía de la cadena de la motocicleta:
a) ¿Cuál es la rueda arrastrada y cuál, la motriz?
b) Si la arrastrada tiene 120 dientes y la motriz, 30 dientes, ¿cuál es su relación de transmisión?
c) ¿A qué velocidad gira la rueda si el eje del motor gira a 800 rpm?
9. Un ciclista utiliza un plato de 60 dientes y un piñón de 15 dientes:a) Calcula la relación de transmisión.b) Si el ciclista pedalea a 40 rpm, ¿a qué velocidad gira la rueda de la bicicleta?c) ¿En qué tipo de terreno crees que está corriendo el ciclista?
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓNACT
2.3.- ENGRANAJES
Hay diferentes tipos dependiendo del uso:
Son unas ruedas dentadas que encajan entre si, transmitiendo el movimiento entre ejes situados a poca distancia.
Rectos Cónicos Helicoidales Interiores o de anillo
AMP
2.3.1.- Cálculo de la Relación de transmisión
Ze= nº de dientes del engranaje de entrada
Zs = nº de dientes del engranaje de salida
ne = velocidad de giro del engranaje de entrada
ns = velocidad de giro del engranaje de salida
s
e
e
st Z
ZnnR ==
AMP
H.- Ejercita tus conocimientos
Tenemos un coche de juguete con:engranaje de 20 dientes de entrada engranaje de 60 dientes de salida
El engranaje de entrada gira 1200 rpm.
Calcula la velocidad en el eje de salida.
ACT
2.3.2.- Tornillo sin fin
Transmite movimiento entre ejes que forman 90º. Sólo funciona cuando es el tornillo el que hace de motriz (entrada).
AMP
2.3.2.1- Cálculo de la Relación de transmisión
Zs = nº de dientes del engranaje de salida
ne = velocidad de giro del tornillo sin fin
ns = velocidad de giro del engranaje de salida
s
e
e
st Z
ZnnR == 1
AMP
I.- Ejercita tus conocimientos
Calcula la relación de transmisión del tornillo sin fin de una guitarra si la rueda tiene 12 dientes.
¿Qué función tiene este mecanismo en la guitarra?
ACT
2.3.3.- Tren de engranajes
Tienen varios engranajes que engranan entre sí.
Se utilizan donde se requieren grandes cambios de velocidad o para obtener diferentes salidas con diversas velocidades.
AMP
2.3.3.1.- Cálculo de la Relación de transmisión
Ze1= nº de dientes del engranaje de entrada 1, 2, …
Zs1 = nº de dientes del engranaje de salida 1, 2, …
ne = velocidad de giro del engranaje de entrada
ns = velocidad de giro del engranaje de salida
ZsZe
ZsZeR
2
2
1
1t ⋅=e
st n
nR =
AMP
J.- Ejercita tus conocimientosCalcular la relación de transmisión del tren de engranajes de la figura, que está en el molino de una harinera.
ACT
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN
10. Se tienen 2 engranajes unidos uno con 20 dientes y otro con 40 dientes:
a) ¿Cuánto vale la relación de transmisión?
b) ¿A qué velocidad está girando el piñón si la otra rueda gira a 300 rpm?
11. Observa el dibujo de los engranajes del exprimidor a) Calcula la relación de transmisión.
ZA=6 ZB=60 ZC=10 ZD=60b) Calcula la velocidad del exprimidor si el motor gira 3600 rpm.
ACT
13. Dados los siguientes sistemas de transmisión:a) Calcula la relación de transmisión de ambos sistemas.b) ¿Cuál de los dos sistemas tiene una relación de transmisión mayor?c) ¿Para qué sirve la rueda del medio?d) Si la rueda de 10 dientes gira a 120 rpm, ¿a qué velocidad girarála de 40 dientes?
12. Dado el sistema de engranajes de la figura:a) ¿Cuál es la relación de transmisión del sistema?b) ¿Cuál es la velocidad de la rueda dentada F si la rueda A gira a 2000 rpm?c) ¿Cuál será el sentido de giro de la rueda F si la rueda A gira en sentido antihorario?
ACT
PRÁCTICAS CON EL SIMULADOR
D+I
PRÁCTICA 1D+I
PRÁCTICA 2D+I
PRÁCTICA 3D+I
PRÁCTICA 4D+I
PRÁCTICA 5D+I
4.- ELEMENTOS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO
Recuerda que hay dos tipos de movimiento (lineal y circular), por lo tanto existen sistemas que pasan de un movimiento a otro.
Los elementos de transformación de movimiento más sencillos son:
Piñón-cremalleraLevaBiela-manivela
http://iesvillalbahervastecnologia.wordpress.com/maquinas-y-mecanismos/mecanismos-de-transformacion-del-movimiento/
AMP
4.1.- PIÑON-CREMALLERAEstá formado por un engranaje y una barra con dientes.
Este sistema transforma el movimiento lineal en circular y viceversa.
Ejemplo: mesa soporte taladro de columna, …
AMP
4.2.- LEVAEstá formado por una leva y un seguidor
Este sistema transforma el movimiento circular en lineal, pero no al revés.
AMP
4.3.- BIELA-MANIVELA
Formado básicamente por una manivela que gira y una biela que transmite el movimiento linealmente.
Cilindro del motor de un coche
AMP
5.- OTROS COMPONENTES
1.- cojinetes o rodamientos – favorecen el giro de los ejes.
2.- trinquete – bloquea el sentido de giro
Para que los mecanismos realicen su función correctamente necesitamos de componentes extras:
AMP
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN14. Enumera los elementos que conforman el mecanismo piñón-cremallera y explica cuál es su función.
15. Observa el dibujo de la figura y explica porqué el seguidor se mantiene siempre en contacto con la leva.
16. ¿La leva es un mecanismo reversible? Razona tu respuesta.
ACT
17. Observa los trinquetes de las figuras. ¿Cuáles son correctos y permitirán el giro en un solo sentido?¿Cuáles permitirán el giro en sentido horario?
18. De las tres uniones del mecanismo de la figura (A, B, C), indica cuáles son móviles y cuáles, fijas.
ACT
K.- Ejercita tus conocimientos
Esfuerzos RelaciónCargaReducirLibrementeTransmitenRígidasApoyoMovimientoRectilíneoEtapasRuedaCojinetes
Copia en tu cuaderno y completa el siguiente texto. Para ello utiliza las siguientes palabras.
ACT
TI.- TALLER DE INFORMÁTICAD+I
D+I
D+I
D+I
D+I