OPERADORES MECÁNICOS

 

Los operadores mecánicos son operadores que van conectados entre sí 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 o viceversa.

Cuando, en Tecnología, hablamos de operadores, se entiende,  cualquier objeto (o conjunto de objetos) capaz de realizar una función tecnológica dentro de un conjunto. Entonces podemos afirmar que una simple rampa, es un operador mecánico ya que nos permite subir o bajar cosas por sitios que normalmente tienen un gran desnivel. Los operadores mecánicos se pueden clasificar según el efecto que tengan sobre el movimiento o la fuerza resultante de su uso.

Máquina: es el conjunto de mecanismos (operadores mecánicos) capaz de transformar un tipo de energía en otro, como por ejemplo la eléctrica en mecánica en una batidora. Algunas máquinas, como las tijeras o unos alicates, son sencillas. Pero la gran mayoría están compuestas de muchos operadores básicos, como ocurre con los motores. Las máquinas son dispositivos, instrumentos, aparatos o sistemas, que favorecen la utilización de las fuerzas, que se emplean para facilitar la realización del trabajo.

Operador: Es cada uno de los elementos que cumple una función dentro de una máquina. Por ejemplo un eje tiene como misión girar y al hacerlo, hace girar también todo lo que esté unido a él. En la batidora, al girar el eje del motor, hace girar las cuchillas que están unidas a él y puede así batir los alimentos.

Mecanismo u operador mecánico: es un dispositivo que transforma un movimiento y una fuerza de entrada en un movimiento y una fuerza de salida. Por ejemplo, la palanca de primer género, como veremos, es un mecanismo que cambia el sentido del movimiento y amplifica la fuerza que aplicamos de forma que se obtiene un gran esfuerzo con uno pequeño.

TIPOS DE MOVIMIENTOS

Muchas  máquinas  contienen  uno  o  varios  componentes que  realizan  movimientos. Dichos movimientos pueden ser básicamente de cuatro tipos:

1)    Movimiento lineal: se produce en una línea recta y en un solo sentido. Es el que se produce por ejemplo en el cerrojo de una puerta pues cada vez que funciona va en un solo sentido.

2)    Movimiento alternativo: es un movimiento de avance y retroceso en una línea recta.

Por ejemplo el que se produce en la aguja de una máquina de coser o en el pistón de un motor.

3)    Movimiento circular: es un movimiento en un círculo y en un solo sentido. Por ejemplo el producido en las ruedas de un vehículo o en los ejes de los motores.

4)    Movimiento oscilante: es un movimiento de avance y retroceso en un   arco de circunferencia. Por ejemplo el que se produce en un péndulo o en un columpio.

CLASES DE MÁQUINAS

 

Según su complejidad, de uno o más puntos de apoyo, las máquinas se clasifican en dos grupos:

Máquinas simples: son máquinas que poseen un solo punto de apoyo, las máquinas simples varían según la ubicación de su punto de apoyo. Ejemplo: Palanca, Rueda, Torno, Polea, Plano inclinado, Cuña, Tornillo.

 

 

 

 

Máquinas compuestas: son máquinas que están conformadas por dos o más máquinas simples. Ejemplos: Grúa, Gato del coche, Cerradura, Abrelatas, Coche, Turbina.

 

CARACTERÍSTICAS DE LAS MÁQUINAS

Todas las máquinas presentan las siguientes características:

1.    Producen la transformación de la energía que reciben.

2.    Utilizan la energía para funcionar.

3.   La energía que reciben para su funcionamiento no es aprovechada completamente, debido a que a que parte de esta se pierde en la fricción o roce.

 

LA VENTAJA MECÁNICA DE LAS MÁQUINAS SIMPLES

Se define como ventaja mecánica (VM) de una máquina simple la relación que existe entre la fuerza resistente (Fr) y la fuerza motriz (Fp); dicha relación se expresa matemáticamente así:

                                        VM = F resistente / F motriz

Esta relación mide la eficacia de la máquina simple, en el sentido de que cuanto mayor sea el resultado, mayor será la eficiencia de la maquina simple. Así por ejemplo, una VM = 2, significa que una máquina permite realizar un determinado trabajo con la mitad del esfuerzo requerido si se fuese hacer sin la máquina. Si el resultado o división de la ventaja es menor que uno, entonces la máquina no es eficiente, ya que realiza un mayor esfuerzo para realizar el trabajo.

CLASIFICACIÓN DE LOS OPERADORES MECÁNICOS

 

La mayoría de los operadores mecánicos derivan de una máquina simple (o de una combinación de ellas), por lo que, aunque no sea una agrupación muy usual, se puede relacionar cada operador mecánico con la máquina simple de la que deriva. En la siguiente tabla aparecen relacionados algunos operadores y la máquina simple de la que se derivan.

 Otra clasificación es la siguiente:

1)    OPERADORES QUE ACUMULAN ENERGÍA MECÁNICA

·         Gomas

·         Muelles

·         Resortes

 

2)    OPERADORES QUE TRANSFORMAN Y TRANSMITEN LA ENERGÍA MECÁNICA

·         Soportes

·         La Palanca

·         Ruedas de fricción

·         Poleas

·         Transmisión por cadena

·         Ruedas dentadas o engranajes

 

3)    OTROS OPERADORES MECÁNICOS

·         Tornillo – tuerca

·         Tornillo sin fin

·         Mecanismo Leva – seguidor

ACTIVIDADES:

Luego de realizar la lectura del texto anterior responda las siguientes preguntas:

1.   ¿Qué es una máquina simple?

2.   ¿Qué característica tienen las máquinas simples?

3.   ¿Qué son las máquinas compuestas?

4.  Diseñe una máquina compuesta utilizando tres de las máquinas simples que se mencionan en la guía.

5.  Consulte dos de los operadores mecánicos expuestos en la tabla que se muestra en la guía (clasificación de los operadores mecánicos), realice un dibujo de cada uno y mencione su funcionamiento.

6.  Consulta dos máquinas o dispositivos cotidianos que utilicen cada uno de los operadores mencionados anteriormente.