Servo Mecanismos

CREMALLERA:

Cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera.

El piñón es una rueda dentada normalmente con forma cilíndrica que describe un movimiento de rotación alrededor de su eje.

La cremallera es una pieza dentada que describe un movimiento rectilíneo en uno u otro sentido según la rotación del piñón.

El mecanismo piñón-cremallera funciona como un engranaje simple, esto significa que tanto la cremallera como el piñón han de tener el mismo paso circular y, en consecuencia, el mismo módulo.

El paso se puede calcular a partir de las características del piñón:

p = D / z

p = paso del piñón o de la cremallera.

D = diámetro primitivo del piñón.

z = número de dientes del piñón.

Las velocidades de ambos elementos están determinadas, fundamentalmente, por las dimensiones del piñón. En concreto:

V = D / 2

V = Velocidad de la cremallera

= Velocidad de giro del piñón

Habitualmente el piñón actúa como elemento motor y la cremallera, como elemento conducido, así podemos realizar la transformación de movimientos circulares en movimientos rectilíneos.

Mecanismos de transformación piñón-cremallera

El mecanismo piñón-cremallera tiene distintas aplicaciones como las que vamos a exponer a continuación.

La primera aplicación que podemos dar al mecanismo piñón-cremallera es en la dirección de un automóvil que le mostramos en el siguiente esquema.

Configuración de la dirección: El sistema de dirección consiste en el volante de dirección y la unidad de la columna de dirección, que transmite la fuerza de dirección del conductor al engranaje de dirección, la unidad del engranaje de dirección, que lleva a cabo la reducción de velocidad del giro del volante de dirección, transmitiendo una gran fuerza a la conexión de dirección, y la conexión de dirección que transmite los movimientos del engranaje de dirección a las ruedas delanteras.

Columna de dirección: consiste en el eje principal, que transmite a la rotación del volante de dirección, al engranaje de dirección y un tubo de columna, que monta al eje principal de la carrocería. El tubo columna incluye un mecanismo por el cual se contrae absorbiendo el impacto de la colisión con el conductor, en el caso de una.

Engranaje de dirección: no solamente convierte la rotación del volante de dirección a los movimientos los cuales cambian la dirección de rodamiento de los neumáticos. Este también reduce la velocidad del giro del volante de dirección al fin de aligerar la fuerza de operación de la dirección, incrementando la fuerza de la operación y transmitiendo esta a las ruedas delanteras.

Engranaje de dirección piñón-cremallera: Las rotaciones de un engranaje (piñón) en el extremo del eje principal enganchan con los dientes que son apoyados en una barra (cremallera) cambiando este giro a un movimiento de izquierda a derecha.

PIÑON:

En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión por engranaje,1cadena de transmisión o correa de transmisión. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión.

En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina corona, mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta, la rueda mayor se denomina «plato».3En un tren de engranajes de varias etapas, la corona de la una etapa gira solidariamente con el piñón de la etapa consecutiva.

En las transmisiones por cadena y por correa, un piñón demasiado pequeño da lugar a mayores curvaturas en el elemento flexible de la transmisión, lo cual incrementa el desgaste y disminuye la vida útil de los elementos.

Leva

Movimiento de una leva.

En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material(madera, metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial, ovoide en su mayoria. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida comoseguidor. Existen dos tipos de seguidores, de traslación y de rotación.

La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio. De ser necesario pueden agregarse dientes a la leva para aumentar el contacto.

El diseño de una leva depende del tipo de movimiento que se desea imprimir en el seguidor. Como ejemplos se tienen el árbol de levas del motor de combustión interna, el programador de lavadoras, etc.

También se puede realizar una clasificación de las levas en cuanto a su naturaleza. Así, las hay de revolución, de translación, desmodrómicas (éstas son aquellas que realizan una acción de doble efecto), etc.

La máquina que se usa para fabricar levas se le conoce como generadora.

TIPOS DE SERVOMECANSISMOS DE TRANSMISION DE POTENCIA

Servomecanismo Es un sistema formado de partes mecánicas y electrónicas que en ocasiones son usadas en robots, con parte móvil o fija. Puede estar formado también de partes neumáticas, hidráulicas y controlado con precisión. Ejemplos: brazo robot, mecanismo de frenos automotor, etc.

. Servomecanismos de transmisión de potencia MOTOR: Es la parte de una máquina capaz de transformar algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento.

Motor térmico: Cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica. -Motor de combustión interna - Motor de combustión externa

Motor eléctrico: Cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica. Tipos: - Motor de DC - Motor de AC

GENERADOR: Es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica.

Servomecanismos de transmisión de movimiento rotatorio a rotatorio ENGRANE: Es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra, estos sistemas se utilizan para variar la velocidad.

BANDA: Es un elemento básico para la transmisión de potencia entre dos, o mas poleas, engranes, rodillos, etc. Su diseño depende de la carga de trabajo a soportar, la velocidad, la relación de giro entre ejes, el torque, etc.

POLEA: Es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos.

Polea simple: Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el levantamiento de la carga, entre otros motivos, porque nos ayudamos del peso del cuerpo para efectuar el esfuerzo, la fuerza que tenemos que hacer es la misma al peso a la que tenemos que levantar.

Polea simple fija: No produce 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.

Polea simple móvil: 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.

Poleas compuestas: Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles

CADENA: Transmite energía por medio de fuerzas extensibles, y se utiliza sobre todo para la transmisión y transporte de

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