LOS OPERADORES MECÁNICOS

¿QUÉ ES UN OPERADOR MECÁNICO?

• Los operadores mecánicos son operadores que van conectados entre si para permitir el funcionamiento de una máquina, teniendo en cuenta la fuerza que se ejerce sobre ellos. Los operadores mecánicos convierten la fuerza en movimiento, el conjunto de varios operadores se denomina mecanismo.

TIPOS DE OPERADORES MECÁNICOS

• Las ruedas.• Los ejes.• Las correas o cadenas.• Las palancas.• Los muelles y los resortes.• Las manivelas (pedales en las bicicletas).• Las cremalleras.

LAS RUEDAS• La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de

un eje. Puede ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas.• Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la

humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, y también en el transporte terrestre, y como componente fundamental de diversas máquinas. El conocimiento de su origen se pierde en el tiempo, y sus múltiples usos han sido esenciales en el desarrollo del progreso humano.

LOS EJES• Un eje es un elemento constructivo destinado a guiar el

movimiento de rotación a una pieza o de un conjunto de piezas, como una rueda o un engranaje. Un eje se aloja por un diámetro exterior al diámetro interior de un agujero, como el de cojinete o un cubo, con el cual tiene un determinado tipo de ajuste. En algunos casos el eje es fijo —no gira— y un sistema de rodamientos o de bujes insertas en el centro de la pieza permiten que ésta gire alrededor del eje. En otros casos, la rueda gira solidariamente al eje y el sistema de guiado se encuentra en la superficie que soporta el eje.

LAS CORREAS O CADENAS• Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica

basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza de fricción suministrándoles energía desde la rueda motriz.• Es importante destacar que las correas de trasmisión basan su funcionamiento

fundamentalmente en las fuerzas de fricción, esto las diferencia de otros medios flexibles de transmisión mecánica, como lo son las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos de la transmisión.• Las correas de transmisión son generalmente hechas de goma, y se pueden

clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales.

LAS PALANCAS

• La palanca es una máquina simple cuya función consiste en transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.• Puede utilizarse para amplificar la fuerza

mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.

LOS MUELLES Y LOS RESORTES

• Se conoce como resorte a un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido, en la mecánica son conocidos erróneamente como " muelle", varían así de la región o cultura. Se fabrican con materiales muy diversos, tales como acero al carbono, acero inoxidable, acero al cromo-silicio, cromo-vanadio, bronces, plástico, entre otros, que presentan propiedades elásticas y con una gran diversidad de formas y dimensiones.

• Tienen gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o suspensiones de vehículos y sillas plegables. Su propósito, con frecuencia, se adapta a las situaciones en las que se requiere aplicar una fuerza y que esta sea retornada en forma de energía. Siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar las solicitaciones externas.

LAS MANIVELAS

• La manivela es un elemento de un mecanismo de transmisión del movimiento que consiste en una barra fijada por un extremo y accionada por la otra con un movimiento de rotación.

• Es una pieza normalmente de hierro, compuesta de dos ramas, una de las cuales se fija por un extremo al eje de una máquina, de una rueda, etc. y la otra se utiliza a modo de mango que sirve para hacer girar el eje, la máquina o la rueda. Puede servir también para efectuar la transformación inversa del movimiento circular en movimiento rectilíneo.

LAS CREMALLERAS

• Un mecanismo de cremallera es un dispositivo mecánico con dos engranajes, denominados «piñón» y «cremallera», que convierte un movimiento de rotación en un movimiento rectilíneo o viceversa. El engranaje circular denominado «piñón» engrana con una barra dentada denominada «cremallera», de forma que un giro aplicado al piñón causa el desplazamiento lineal de la cremallera.

• Por ejemplo, en un ferrocarril de cremallera, la rotación de un piñón montado en una locomotora permite transmitir a un carril dentado la fuerza necesaria para que un tren suba una pendiente pronunciada.

• Para cada par de perfiles de envolventes es posible diseñar un sistema de engranajes conjugados. En el caso básico de la cremallera, uno de los engranajes es un borde recto dentado, con radio infinito.

• Se utilizan tipos de cremalleras normalizadas de referencia para especificar los detalles de los dientes y sus dimensiones en el diseño de máquinas herramienta, como fresas o cortadores.