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MOVIMIENTO EN MÁQUINAS.
TIPOS
DE MOVIMIENTOS.
Si analizamos la mayoría de las máquinas que el ser humano
ha construido a lo largo de la historia: norias movidas por agua (usadas
en molinos, batanes, martillos pilones...), molinos de viento (empleados
para moler granos o elevar agua de los pozos), motores eléctricos
(empleados en electrodomésticos, juguetes, máquinas herramientas...),
motores de combustión interna utilizados en automóviles,
motocicletas, barcos.
Podremos ver que todas tienen en común el hecho de que transforman un determinado tipo de energía (eólica, hidráulica, eléctrica, química...) en energía de tipo mecánico que aparece en forma de movimiento giratorio en un eje.
Por tanto, el movimiento giratorio (rotativo o rotatorio) es el más corriente de los que pueden encontrarse en las máquinas, pero esto no quiere decir que sea el único.
Si
analizamos el funcionamiento de una cinta transportadora vemos que todo
objeto que se coloque sobre ella adquiere un movimiento lineal en un sentido
determinado, lo mismo sucede si nos colocamos en un peldaño de
una escalera mecánica; Este mismo tipo de movimiento lo encontramos
en las lijadoras de banda o las sierras de cinta. Es el denominado movimiento
lineal continuo.
Si analizamos
el funcionamiento de una máquina de coser vemos que la aguja sube
y baja siguiendo un movimiento lineal; lo mismo sucede con las perforadoras
o el émbolo de las máquinas de vapor. A ese movimiento de
vaivén que sigue un trazado rectilíneo se le denomina movimiento
lineal alternativo.
Si nos sentamos
en el columpio de un parque y nos balaceamos, podremos observar que llevamos
un movimiento de avance y retroceso describiendo un arco de circunferencia.
Lo mismo le sucede al péndulo de un reloj, a los niños que
juegan en el balancín de un parque, al palo de golf o a la mano
mientras caminamos. Este movimiento aparece cuando una palanca gira sobre
su fulcro con movimiento oscilante (giratorio alternativo).
De todo lo anterior deducimos que existen 2 tipos básicos de movimientos:
lineal y giratorio; que a su vez pueden presentarse de dos formas: continua
y alternativa.
[Nota. Cuando hablamos de movimiento giratorio nos estamos refiriendo,
normalmente, al movimiento de un eje; mientras que cuando hablamos de
movimiento circular solemos referirnos a cuerpos solidarios con el eje
(ventiladores, péndulos, aspas, devanados de motores, pedales,
palas de una rueda...)]
MECANISMOS
PARA LA TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTOS.
En muchas máquinas, el movimiento giratorio que proporcionan en
el eje ha de ser modificado para poder emplearlo adecuadamente.
Las
modificaciones más comunes son:
* Llevar el movimiento giratorio del eje del motor hasta otro eje diferente.
* Obtener en este segundo eje mayor, menor o igual velocidad que la obtenida
en el eje motor (incluso invertir el sentido del movimiento).
* Transformar el movimiento giratorio en otro diferente (lineal, lineal
alternativo, angular...).
Para llevar a cabo estas transformaciones se recurre a una adecuada conexión
en cadena de varios operadores (o máquinas simples), de forma que
las características del movimiento de entrada se modifiquen de
acuerdo a las necesidades del movimiento de salida.
Las modificaciones más habituales, así como una posible solución al problema, se presentan en la tabla siguiente:
Movimiento de entrada | Movimiento de salida | Posible solución |
Giratorio | Giratorio | Ruedas de fricción |
Transmisión por correa (Polea-correa) | ||
Transmisión por cadena (Cadena-piñón) | ||
Rueda dentada-Linterna | ||
Engranajes | ||
Engranaje y Tornillo sin fin | ||
Oscilante | Excéntrica-biela-palanca | |
Leva-palanca | ||
Lineal alternativo | Excéntrica-biela-émbolo (biela-manivela) | |
Leva-émbolo | ||
Lineal continuo | Rodil lo-cinta | |
Cremallera-piñón | ||
Tornillo-tuerca | ||
Oscilante | Giratorio | Palanca-biela-manivela |
Lineal continuo | Giratorio | Cremallera-Piñón o Cadena-Piñón |
Aparejos de poleas | ||
Rueda | ||
Lineal alternativo | Giratorio continuo | Biela-manivela (excéntrica-biela; cigüeñal-biela) |
Lineal alternativo | Palancas | |
Oscilante |
Viendo la
tabla anterior podemos observar que los operadores básicos necesarios
para conseguir las transmisiones de movimientos se reducen a los siguientes:
* Rueda, eje y polea.
* Excéntrica, manivela y cigüeñal.
* Leva.
* Rueda dentada, engranaje, piñón y cremallera
* Biela y émbolo.
* Palanca.
* Tornillo y tuerca.
En un estudio más detallado podríamos ver que todos ellos se pueden obtener mediante una adecuada combinación de las tres máquinas simples: rueda, palanca y cuña.