El uso de maquinaria industrial en los procesos de fabricación y transformación está ligado al propio desarrollo de la sociedad y de la industria, de forma que, difícilmente, pueden encontrarse procesos productivos que no empleen algún tipo de máquina en las etapas de transformación.
La fabricación de productos elaborados a partir de polímeros no es diferente y se realiza, en gran medida, empleando máquinas que convierten la materia prima mediante procesos físicos (o mecánicos), entre otros, en un producto terminado de acuerdo con las especificaciones demandadas por el consumidor.
Estas máquinas pueden ser de muy diversos tipos, en cuanto a apariencia y funciones, pero no son tan diferentes en lo que respecta a los componentes que las conforman. Ni en cómo interactúan entre sí para generar, transmitir y controlar el movimiento y, en consecuencia, la potencia mecánica transferida en cada momento a los materiales procesados.
Conocer los mecanismos que componen los mencionados equipos será fundamental, por tanto, para llevar a cabo los diferentes trabajos que se realizan en las plantas de transformación de polímeros.
Cualquier máquina está constituida por un conjunto de órganos o elementos que, al unirse, son capaces de transmitir energía de diversos tipos, mediante el movimiento. Cuando estos órganos se agrupan de forma parcial, componen lo que se conoce como mecanismos, mientras que el conjunto de todos ellos asociados de una forma ordenada y con un propósito concreto formará una máquina.
Definición
Máquina
Se define sistema mecánico o máquina como el conjunto o combinación de órganos dispuestos de forma que pueda producirse trabajo útil, partiendo de algún tipo de fuerza y empleando transformaciones intermedias de fuerzas, energías, trayectorias y/o velocidades.
Actividades
1. Enumere los tipos de fuerza puede accionar una máquina
Por órgano se conoce tanto a componentes y piezas individuales (tornillo, biela, rueda…) como a un conjunto de estos (palanca, polipasto…), puesto que lo que caracteriza a los órganos es su capacidad de llevar a cabo una tarea dentro del conjunto de procesos que tienen lugar en una máquina. De esta forma, un tornillo puede ser un órgano si fija dos componentes que forman parte de un mecanismo de transmisión.
Así, atendiendo a criterios funcionales, los órganos se pueden clasificar como:
Aunque los órganos también se pueden clasificar bajo otros criterios, como pueden ser:
La mayor parte de los órganos mecánicos empleados en la transmisión de movimiento (que son en los que se centra este apartado) surgen del desarrollo de máquinas simples o de la combinación de estas. Por lo que, a continuación, se presenta una tabla que asocia los diferentes órganos mecánicos con las máquinas simples de las que provienen.
| ÓRGANO | MÁQUINA SIMPLE ORIGINAL | ||
|---|---|---|---|
| Palanca | Plano inclinado | Rueda | |
| Palanca | * | ||
| Rueda | * | ||
| Rueda dentada | * | * | * |
| Polea | * | ||
| Rodillo | * | ||
| Leva | * | * | |
| Excéntrica | * | * | |
| Manivela | * | * | |
| Cigüeñal | * | * | |
| Cremallera | * | * | |
| Sin fin | * | * | |
| Tornillo | * | * | |
| Tuerca | * | ||
Relación existente entre los órganos más frecuentes y la palanca, el plano inclinado y la rueda (máquinas simples)
Seguidamente, se describirán aquellos que aparecen con más frecuencia en las máquinas empleadas en la transformación de polímeros, algunos de los cuales no aparecen en la tabla anterior.
La palanca es uno de los órganos más antiguos y en su funcionamiento se han basado muchos otros órganos posteriores. Consiste en una barra rígida apoyada en un punto (punto de apoyo o fulcro) sobre el que oscila. Los conceptos en torno a los que gira el funcionamiento de la palanca (ley de la palanca) son:
La ley de la palanca se expresa: “la potencia por su brazo es igual a la resistencia por el suyo”, o matemáticamente:
Esta expresión, en apariencia tan abstracta, tiene un sentido práctico en la vida cotidiana. Por ejemplo: es necesario aplicar una fuerza mayor para hacer girar una puerta si la fuerza se aplica cerca del eje de giro en lugar de si se aplica cerca de la zona en la que está el pomo; es decir, la resistencia de la puerta a ser girada es mayor cuanto menor es el brazo de potencia (menor es la distancia entre el punto de giro y el punto donde se aplica la fuerza).
Aplicación práctica
Una máquina diseñada para dar forma a un polímero aplicando una fuerza de 2 kN sobre el mismo, siguiendo el principio de la palanca, presenta unas dimensiones de 5 m de longitud total, existiendo una distancia de 1 m desde el punto donde se conforma el polímero al fulcro y de 4 m desde el fulcro al punto donde se aplica la fuerza. ¿Qué fuerza será necesaria aplicar?
SOLUCIÓN
En función del punto, dirección y sentido donde se apliquen resistencia y potencia y la posición del fulcro, se distinguen tres estándares de palanca, que se muestran en la siguiente imagen.
El uso de la palanca está destinado a la transmisión de un movimiento o de una fuerza, aunque en los casos en los que sea necesario invertir el sentido de la fuerza o el movimiento habrá de recurrirse a una palanca de primer grado.
Actividades
2. Reflexione sobre ejemplos de la vida cotidiana de cada uno de los tipos de palancas representados en la anterior imagen.
Una rueda es un disco en cuyo centro se ha practicado un orificio en el que se aloja un eje que provoca el movimiento de la misma. En una rueda, es el perímetro el que realmente realiza el trabajo útil, por lo que suele tener formas determinadas (acanalado, dentado…) o recibir tratamientos especiales (pinturas, gomas, lubricantes,…). Pero para que una rueda pueda operar necesita estar acompañada, al menos, de un sistema de soporte y de un eje.
Definición
Soporte
Por soporte se conoce al elemento que mantiene eje y máquina unidos solidariamente.
El uso de la rueda ha estado tradicionalmente dirigido a la trasmisión del movimiento giratorio desde un eje a otro o para permitir el desplazamiento de objetos con menor consumo energético, ya que reduce los rozamientos (vehículos, carretillas…).
Existen una amplia variedad de ruedas, entre las que cabe destacar la rueda dentada, que es una rueda perimetralmente rodeada por dientes, los cuales pueden ser de muchos tipos. Se utilizan acoplando múltiples ruedas dentadas (tren de engranajes) o combinándola con una cadena para transmitir el movimiento entre dos ejes separados, pero no necesariamente paralelos. Los trenes de engranajes son muy frecuentes en máquinas para la transformación de polímeros porque permiten convertir el movimiento de un motor en potencia mecánica para el moldeado de los mismos.
Por engranaje se conoce a los órganos formados por, al menos, dos ruedas dentadas (una transmite movimiento/potencia a la otra) que se acoplan de manera que los dientes de una encajan en los huecos de la otra y viceversa. Es un sistema muy frecuente para la transmisión de movimiento en árboles de ejes paralelos, cruzados o que se cortan debido a su gran versatilidad y amplia gama de modelos.
Entre las ventajas principales de los engranajes se encuentran su alto rendimiento para la transmisión y su bajo coste de mantenimiento. Aunque, por el contrario, presentan costes de instalación elevados y un excesivo nivel de ruido.
Las muescas que presentan las ruedas dentadas (también conocidas como dientes) pueden ser rectas, oblicuas, en flecha, en espiral, helicoidal o de otro tipo, en función del uso al que se destine el engranaje.
Esquema de funcionamiento para un sistema de transmisión por engranajes (izquierda) y vista interior de un equipo con transmisión por engranajes (derecha)
Las cadenas son órganos para la transmisión de potencia y movimiento entre árboles o ejes paralelos empleados para conseguir relaciones de transmisión exactas y constantes gracias a un acoplamiento de forma entre los eslabones de una cadena y los dientes de un piñón.
Su uso es frecuente cuando la distancia entre los árboles o ejes implicados en la transmisión se encuentran tan separados que el uso de engranajes es inviable.
Su funcionamiento y relación de transmisión entre piñones es similar, como se podrá observar más adelante, al de los sistemas de transmisión mediante correas.
Cadena
El uso de cadenas está especialmente indicado para la transmisión de altas potencias a bajas velocidades y para alcanzar valores de rendimiento elevados.
Las cadenas se fabrican principalmente en acero al carbono o aleaciones de acero de alta calidad y en dimensiones normalizadas.
Sabía que...
Los tipos de cadena de uso más extendido son las cadenas de eslabones, las cadenas de rodillos y las cadenas de bloque.
Por correas se conoce a los órganos empleados para la transmisión de movimiento entre dos poleas o ruedas que giran en ejes, que no necesariamente han de ser paralelos, y cuya superficie puede ser plana o dentada.
Una de estas poleas forzará el movimiento en la otra, ya que ambas se encontrarán vinculadas por la correa encargada de transmitirlo. La transmisión de fuerza y movimiento emplea el rozamiento entre polea y correa de la misma forma que en los sistemas de cadena se empleaba el acoplamiento de forma entre los piñones y la cadena. Su coste es reducido y tienen un alto rendimiento.
Pueden encontrarse correas de muy diversos materiales: caucho, cuero, acero desnudo, acero recubierto de papel o corcho, etc.
Actividades
3. ¿Conoce algún instrumento, máquina o electrodoméstico que emplee las correas como elementos de transmisión? Nómbrelos.
4. Cite instrumentos, máquinas o electrodomésticos que empleen como elemento de transmisión cadenas.
Los tipos de correa más usuales son las correas trapezoidales y las correas dentadas. Las primeras presentan una sección en forma de trapecio isósceles, cuya base mayor es la que se apoya sobre unas ranuras practicadas sobre la polea; mientras que, las correas dentadas son correas de superficie ondulada, que permiten realizar la transmisión de movimiento aprovechando la mayor tracción que proporcionan las ondulaciones de la correa y las poleas. Estas se emplean para anular por completo los deslizamientos.
Ejemplo de correa dentada (izquierda) y de correa trapezoidal (derecha)
Las poleas son órganos que han de ser empleados en conjunto con correas o cuerdas. Permiten transmitir el movimiento entre árboles o ejes, ya sean paralelos o no (compresores, sierras, taladros...), y/o modificar la dirección de una fuerza (polea fija, polea móvil o polipasto), generalmente, para la elevación de cargas.
Podría decirse que son ruedas con una oquedad perimetral que permite alojar las cuerdas o correas transmisoras del movimiento, aunque en ocasiones, presentan el aspecto de ruedas con forma de cono truncado o de cilindro escalonado en varios diámetros. Siempre van por pares, según la función de cada una de ellas, y se distingue entre conductora y conducida.
En los sistemas de polea y correa o piñón y cadena, se estable una relación matemática entre las velocidades de las poleas y sus radios que cumple la fórmula:
Donde:
Si i es mayor que la unidad, la rueda motora gira más rápido que la conducida; mientras que, si es menor que la unidad, la rueda motora gira más lenta que la conducida.
Aplicación práctica
La máquina para torneado de plástico que está instalada en la zona de acabado de la planta de transformación de polímeros para la que trabaja opera basándose en un sistema de correa y poleas. Recientemente, se ha detectado una anomalía en el motor que mueve la polea conductora (de 0,05 m de diámetro) y debe ser sustituido. Para ello, está considerando emplear un motor de dimensiones adecuadas que se ha localizado almacenado en su embalaje original y sin estrenar, que permite alcanzar hasta 700 rpm. La polea que tornea las piezas debe girar, al menos, a 3000 rpm para vencer la resistencia del material a ser torneada; y la polea a la que se encuentra acoplada es de 0,02 m de diámetro. ¿Podría entonces emplearse el motor que se encuentra sin uso en el almacén?
SOLUCIÓN
Para poder emplear el motor mencionado debe cumplirse que:
Sustituyendo los valores de la ecuación, se observa:
De donde:
Por tanto, se confirma que el motor sería adecuado para la sustitución.
Bajo el término eje se incluye a los órganos estáticos que sustentan a uno o más órganos móviles que giran sobre él. En realidad, un eje no es más que una barra, en general cilíndrica, cuya función es la de guiar a otros órganos, habitualmente ruedas, en un movimiento giratorio. En función del modelo, la rueda girará solidariamente al eje o de forma libre sobre este. En los casos en los que rueda y eje giren solidariamente y sea el eje el que transmita el movimiento a la rueda, y no al revés, se tratará de un tipo concreto de eje que se denomina “árbol”.
De forma general se llama árbol al órgano que, al girar sobre su eje de revolución, transmite ese movimiento a poleas, ruedas dentadas y otros elementos de transmisión. Los ejes de los árboles suelen ser horizontales y se apoyan sobre cojinetes o rodamientos. En función del tipo de aplicación, pueden encontrarse diversas clases de árbol:
Sabía que...: los árboles acodados son especialmente frecuentes en las aplicaciones en las que se pretende convertir un movimiento alternativo en un movimiento giratorio y viceversa, como puede ocurrir cuando se realiza una extrusión de plástico empleando sistemas de pistones.
Actividades
5. Haga una búsqueda de imágenes de cada uno de los tipos de árboles anteriormente mencionados y relaciónelas con las figuras de la siguiente imagen.
Una chaveta es una pieza en forma de prisma de sección cuadrada o rectangular que se emplea para unir otras dos piezas de sección circular, de manera que giren solidariamente; es decir, sin deslizamientos entre las piezas que une.
La chaveta puede realizar su función gracias a que se practica una perforación con la forma de la sección de la chaveta (denominada chivetero), que está compartida entre las dos piezas para que se produzca la tracción simultánea del bloque que componen las dos piezas y la chaveta. La instalación de chavetas es muy frecuente en sistemas de transmisión en los que los ejes de rotación de la pieza conductora y de la pieza conducida son coincidentes, como, por ejemplo, ocurre cuando los motores eléctricos se acoplan a poleas o engranajes.
Importante
A la chaveta y al chivetero se les exige que presenten un gran ajuste entre ellos para evitar desgastes y rotura por cizallamiento.
Los cojinetes y rodamientos son órganos que se emplean para servir de punto de apoyo a árboles y ejes y como elemento de unión entre estos y el elemento de soporte, ayudándolos en su movimiento de rotación (reduciendo fricciones, pérdidas de energía y desgaste mecánico) y evitando los deslizamientos. En ocasiones, los cojinetes y rodamientos van junto con los bastidores de las piezas que giran sobre sí mismas, aunque lo más normal es que vayan montadas sobre los elemento de apoyo.
Las levas son órganos empleados para producir un movimiento alternativo, ya sea lineal o giratorio, a partir de uno giratorio. Son discos de perfil parcialmente circular, de contorno especialmente ideado para que al estar en contacto con otra pieza (seguidor) reproduzca en esta última el perfil de la leva.
Sabía que...
Las levas son uno de los órganos más antiguos y básicos de los que se emplean en las máquinas, actualmente. Mediante su empleo, se puede conseguir cualquier movimiento rectilíneo o lineal.
Toda leva está solidariamente fijada a un eje o un árbol, de forma que la transmisión de movimiento se realiza desde el eje o el árbol a la leva, siendo interesante en ocasiones fijar varias levas a un mismo eje o árbol (árbol de levas) para sincronizar la operación de varios órganos.
Una variante de las levas es el órgano conocido como excéntrica. En este tipo especial de leva en el que el contorno de la pieza es una circunferencia, la peculiaridad consiste en que el eje sobre el que gira la pieza no coincide con el eje centro geométrico de la pieza.
Actividades
6. ¿Cuál es el significado del término excéntrico?
La excéntrica es un órgano que surge de la evolución de la rueda y con un comportamiento basado en la palanca, al igual que ocurre con la manivela o el cigüeñal. Se emplea para obtener movimientos de giro a partir de un movimiento lineal alternativo y viceversa; y para producir un movimiento giratorio de forma manual.
Las manivelas y bielas son órganos de uso frecuente en sistemas alternativos. Las primeras están solidariamente unidas a los árboles usados en la transmisión y presentan forma de eje acodado y, al igual que la excéntrica, están basadas en la rueda y la palanca.
Manivela y excéntrica se conciben como órganos funcionalmente idénticos de apariencia diferente. De hecho, una manivela no es más que una excéntrica a la que se le ha eliminado todo el material sobrante, conservando únicamente lo imprescindible para interconectar los dos ejes. Por lo que, su aplicación es la misma que la de la excéntrica.
En cuanto a las bielas, son órganos en forma de barra empleados para obtener un movimiento alternativo (pistón, émbolo…) a partir de uno rotativo. Suele formar pareja con la manivela, la excéntrica o el cigüeñal (que son los órganos que le transmiten el movimiento rotativo).
El émbolo surge de la necesidad de limitar los movimientos de una biela a una dirección, esto se consigue empleando un sistema de guía que elimine los cambios de orientación de la biela, obteniendo un movimiento lineal alternativo más preciso. Su uso es frecuente para la impulsión a elevadas presiones y la extrusión de materiales viscosos.
Como se puede apreciar, existe un gran número de órganos de naturaleza muy diversa. No todos ellos aparecerán en todos las instalaciones para la transformación de polímeros, pero sí que en muchas ocasiones formarán parte del equipamiento auxiliar de la planta.
Un cigüeñal es, en realidad, un conjunto de manivelas fijadas sobre un único eje. Estas manivelas pueden estar en un mismo plano y sentido, aunque no suele ser lo más frecuente. En definitiva, su uso permite alcanzar el mismo objetivo que la manivela: obtener movimientos de giro a partir de un movimiento lineal alternativo y viceversa, aunque con la ventaja de sincronizar varios órganos o mecanismos de forma simultánea.
Cuando se pretende transmitir la fuerza desde una biela a un punto de acción se emplea una cruceta, mientras que si el objetivo de los acoplamientos es realizar la transmisión de movimiento entre árboles, empleando para ello estos órganos, pueden estar constituidos por una o varias piezas. Entre otros tipos de acoplamientos cabe citar los acoplamientos rígidos, ya sean, discos o platillos, o bien, manguitos.
Una cremallera es una pieza alargada en forma de barra rectangular con una de sus caras laterales dentada. En cierta forma, es una evolución de la rueda dentada, ya que puede emplearse para formar un engranaje.
Un tornillo sin fin es un tornillo que carece de cabeza y que engrana sobre una rueda dentada. Generalmente, los ejes del tornillo y de la rueda dentada se cruzan sin cortarse, formando un ángulo de 90º, siendo el tornillo el encargado de transferir movimiento a la rueda.
El tornillo sin fin está ideado para la transformación de un movimiento giratorio en uno lineal y viceversa. Su uso es frecuente en cierres automáticos de máquinas y en otros mecanismos de taladros, tornos, fresadoras...
Tornillo y tuerca (u orificio roscado) son dos órganos que suelen ir asociados. El primero presenta la forma de una barra cilíndrica sobre la que se ha practicado un surco helicoidal, mientras que el segundo tiene una forma complementaria de orificio de sección circular, igualmente conformado por un surco helicoidal. Dichos surcos pueden ser cuadrados o triangular
El tornillo tiene un uso muy extendido, ya que permite la transformación de un movimiento giratorio en uno lineal, siendo empleado principalmente en uniones desmontables y mecanismos de desplazamiento.
Sabía que...
Uno de los tipos de acoplamientos más habituales son los acoplamientos elásticos, más conocidos por juntas cardán.
Actividades
7. Busque en Internet imágenes de las juntas cardán.
Las máquinas se componen, como ya se ha visto, de órganos, pero no son solo un conjunto de estos, ya que para su construcción y adecuado funcionamiento incluirán una serie de componentes auxiliares que permitan de alguna manera la unión o asociación de dichos órganos.
Definición
Elemento
Es cualquier componente o pieza sencilla, reconocible como un objeto individual, que forma parte de una máquina y que permite su adecuado funcionamiento. Por elemento también puede entenderse cada uno de los componentes individuales que forman un órgano.
Dichos elementos se pueden clasificar de la siguiente forma.
3.1. Mecánicos
Los elementos mecánicos, a su vez, pueden ser constitutivos, de unión o de rodadura:
3.2. Neumáticos
Los neumáticos son aquellas piezas o componentes que constituyen las líneas de aire comprimido en una máquina, ya sean líneas para la regulación del equipo o para garantizar la operatividad del mismo. Por ejemplo: convertidores de señales, válvulas electroneumáticas, cilindros neumáticos…
3.3. Hidráulicos
Elementos hidráulicos son aquellas piezas o componentes constituyentes de las líneas hidráulicas (generalmente, llenas de aceite hidráulico) en una máquina, ya sean líneas para la regulación del equipo o para garantizar la operatividad del mismo. Por ejemplo: convertidores de señales, válvulas hidráulicas, cilindros hidráulicos...
3.4. Eléctricos
Los eléctricos son componentes que constituyen las líneas por donde circula la electricidad (eléctricas) de la máquina. Suelen dividirse en:
3.5. Electrónicos
Elementos electrónicos son los componentes que conforman las líneas electrónicas de la máquina. Suelen estar todos enlazados a un núcleo central que da las órdenes para la gestión de la máquina. En función del tamaño, complejidad y potencia de la máquina, este elemento central será más o menos complejo, pudiendo encontrar desde simples controles paro-marcha o sistemas gestionados por un simple circuito impreso, hasta PLC (autómatas lógicos programables) o, incluso, sistemas de control basados en el uso de computadores que supervisan y controlan las variables de proceso a distancia, pero con posibilidad de actuar sobre los elementos de forma rápida y eficaz por medio de un software especializado (sistemas SCADA).
3.6. De seguridad
Los elementos de seguridad son los destinados a garantizar la integridad y salud de las personas que trabajan con cualquier máquina que presenta riesgo de accidente o enfermedad para los trabajadores.
Actividades
8. Busque información sobre los sistemas SCADA y explique brevemente en qué consisten.
En ocasiones, establecer si un componente es un elemento o un órgano no resulta una tarea sencilla, ya que puede depender de la función que dicho componente realice en la máquina de la que forma parte. Por ejemplo: una bancada puede ser clasificada como órgano o como elemento contractivo en función de si su instalación cumple una función o si se instala para que otro órgano pueda unirse o asociarse a algún otro elemento de la máquina.
Sabía que...
Una bancada no es más que la estructura que sirve de soporte a una máquina o herramienta. Generalmente, se instalan para sustentar máquinas para las que una deformación de su conjunto incide directamente en la precisión del trabajo que realizan.
Cualquier máquina se compone de una combinación de mecanismos, los cuales son a la vez un conjunto de órganos cuya finalidad es la transformación de un movimiento. Es decir, los mecanismos convierten un tipo de movimiento (movimiento de entrada) en otro (movimiento de salida).
Definición
Mecanismo
Grupo de órganos, elementos o sistemas articulados empleados para la conversión de un movimiento en otro, objetivo que puede alcanzarse mediante la transformación de velocidades, fuerzas, trayectorias o energías.
Las formas de movimiento más comunes en la operativa de máquinas son dos:
Los cuales, a su vez, pueden darse en dos formas:
La siguiente tabla recoge varios mecanismos.
| Mecanismos | |
|---|---|
 |
Mecanismo de transmisión por correa |
 |
Mecanismo de transmisión por engranajes cónicos |
 |
Engranajes helicoidales |
 |
Mecanismo rueda dentadatornillo sin fin |
De forma general, los órganos que han sido estudiados se combinan según la siguiente tabla para transformar un movimiento en otro.
| MECANISMO A EMPLEAR EN LA CONVERSIÓN DE MOVIMIENTOS | ||
|---|---|---|
| Movimiento de entrada | Movimiento de salida | Mecanismo a emplear |
| Rotativo | Rotativo |
Ruedas de fricción
Transmisión por correa (polea-correa)
Transmisión por cadena (cadena-piñón)
Rueda dentada-linterna
Engranajes Sin fin-piñón
|
| Oscilante |
Leva-palanca
Excéntrica-biela-palanca
|
|
| Lineal alternativo |
Cigüeñal-biela
Excéntrica-biela-émbolo (biela-manivela)
Leva-émbolo
|
|
| Lineal continuo |
Cremallera-piñón
Tornillo-tuerca
Torno-cuerda
|
|
| Oscilante | Rotativo | Excéntrica-biela-palanca |
| Oscilante | Sistema de palancas | |
| Lineal alternativo | Sistema de palancas | |
| Lineal continuo | Rotativo |
Cremallera-piñón o Cadena-piñón
Aparejos de poleas
Rueda
Torno
|
| Lineal alternativo | Rotativo alternativo | Cremallera-piñón |
| Rotativo continuo | Biela-manivela (excéntrica-biela; cigüeñal-biela) | |
| Lineal alternativo | Sistema de palancas | |
Actividades
9. Realice un mapa conceptual de los mecanismos empleados para convertir un tipo de movimiento en otro.
Además de los mecanismos anteriormente citados, pueden aparecer otros mecanismos especiales, como son los de esta tabla.
| MECANISMOS ESPECIALES | |
|---|---|
| Mecanismo/órgano | Aplicación |
| Cuña | Inmoviliza ruedas y otros componentes rodantes. |
| Polipasto | Mover objetos, generalmente en vertical, con menor esfuerzo. |
| Rampa | Guía a los componentes y órganos rodantes en su movimiento. |
| Tren de rodadura | Mover objetos, generalmente, en horizontal, con menor esfuerzo. |
| Gatillo | Liberar una cantidad de energía rápidamente. |
| Trinquete | Impone un único sentido de rotación para órganos y componentes giratorios. |
Los planos son parte de la información documental básica que debe acompañar a cualquier máquina. Estos informan sobre la apariencia, dimensiones y componentes de la máquina.
La cantidad y tipología de los planos que acompaña a una máquina diferirá, por lo general, de los que puede acompañar a otra. Aunque los más frecuentes son:
El plano general representa gráficamente a la máquina con todos sus componentes montados. Las dimensiones se presentan en función del grado de detalle, aunque lo que pretende es representar el conjunto de forma que se pueda apreciar su aspecto general. Cuando el plano general no proporcione suficiente información, se aportarán cuantos planos de detalle se consideren necesarios, en los que sí aparecerán las dimensiones. Los planos de detalle son planos que se centran en una vista o parte concreta de un conjunto de características similares al plano general.
En cuanto al plano de conjunto representa gráficamente al grupo de piezas que constituyen un mecanismo, una máquina o una instalación, pero montados y unidos según se configura el conjunto para que sea operativo. Pueden ser prácticamente iguales a un plano general, con la salvedad de que deben recoger marcas o números que identifiquen cada una de las piezas que lo componen en el grupo representado, presentado en un lateral del plano la leyenda que asocia las marcas o números y los datos identificativos de la pieza. Los números y marcas deben ser correlativos y presentarse ordenados en el listado.
Como se puede apreciar en la siguiente figura, los elementos iguales son identificados mediante varias flechas que los unen con un número o con el mismo número repetido en cada una de las piezas iguales. Las marcas se unirán a las piezas que señalan mediante una línea de referencia de trazo fino, las cuales terminan en una flecha, evitando cruzarse entre ellas siempre que sea posible.
El despiece proporciona información técnica concreta de cada pieza y, en muchos casos, es fundamental para el montaje y desmontaje, sobre todo, si se presenta como plano de montaje, en el que se puede observar cómo realizar la conexión de cada uno de los elementos.
A través de la consulta y análisis de todos estos planos, debe obtenerse la siguiente información:
Actividades
10. Desde su punto de vista, ¿cómo se pueden emplear los planos de despiece en el trabajo diario?
A la hora de afrontar el análisis de un plano y realizar su interpretación de forma correcta, será fundamental distinguir las diferentes piezas que aparecen representadas, para lo que se debe tener en cuenta las siguientes normas:
Aplicación práctica
Los planos de las máquinas de la planta de producción de envases plásticos para la que trabaja se han mezclado con los de las herramientas y los de construcción y le han encarga realizar la primera criba, en la que debe determinar de qué tipo de plano se trata y qué representa. Este es el primero de ellos, ¿a qué tipo de plano corresponde?
SOLUCIÓN
Es un plano de despiece, en concreto, de elementos de un sistema para el moldeado por soplado de plástico empleado en la fabricación de bielas.
Para poder llevar a cabo de forma correcta y adecuada la instalación y montaje en planta de máquinas y equipos es necesario disponer de una documentación de consulta que debe ser aportada por el fabricante de la máquina, el proyectista de la planta o la dirección facultativa de la ejecución de la misma. Entre otros documentos, pueden destacarse:
Como se ha visto en el presente capítulo, existe una gran variedad de órganos (asociaciones de componentes con una función concreta) y elementos que, asociados de forma correcta, pueden ser empleados para construir mecanismos capaces de realizar transformaciones de energía y movimiento desde las formas más diversas a cualquier otra forma que permita realizar un trabajo útil. Uno o varios de estos mecanismos unidos de forma ordenada y en pos de una finalidad constituyen lo que se conoce por el término “máquina”.
Será, pues, fundamental conocer todos estos elementos, órganos y mecanismo; así como la forma en la que pueden asociarse, representarse, montarse y repararse para garantizar la operatividad de cualquier máquina, tanto en una planta para la transformación de polímeros, como en cualquier otra. Ya que como se habrá podido apreciar en el capítulo, y como se ha comentado alguna vez en el mismo, no existen mecanismos exclusivos para las máquinas transformadoras de polímeros, sino que la configuración de mecanismos permitirá a la máquina realizar una u otra tarea y transformar mecánicamente a dichos polímeros de una u otra forma.
1. La excéntrica es un órgano basado en...
2. De las siguientes frases, indique cuál es verdadera o falsa.
Un cigüeñal es, en realidad, un conjunto de manivelas fijadas sobre un único eje.
Un cigüeñal es, en realidad, un conjunto de poleas fijadas sobre un único eje.
Un cigüeñal permite mediante su uso alcanzar el mismo objetivo que la manivela, obtener movimientos de giro a partir de un movimiento lineal alternativo y viceversa.
3. Complete el siguiente texto.
Un elemento es cualquier componente o pieza ___________, reconocible como un objeto ___________, que forma parte de una ___________ y que permite su adecuado ___________. También puede entenderse que se hace referencia con este término a cada uno de los ___________ que forman un ___________.
4. Para obtener un movimiento lineal alternativo a partir de uno oscilante podrá emplearse...
5. Indique si la siguiente frase es verdadera o falsa.
En cuanto al plano de conjunto, representa gráficamente al grupo de piezas que constituyen un mecanismo, una máquina o una instalación, pero montados y unidos según se configura el conjunto, para que sea operativo.
6. ¿A qué clase de mecanismo de transmisión corresponde la siguiente imagen?
7. ¿Qué representa la siguiente imagen?
8. En función del tipo de aplicación ¿qué clase de árboles pueden encontrarse?
9. ¿Qué relación matemática existe entre las velocidades de las poleas y sus radios, en los sistemas de polea y correa o piñón y cadena?
10. Rellene los huecos del siguiente párrafo.
Cuando se represente un conjunto mediante diferentes ___________ de ___________, en todos ellos se deberán presentar las piezas con el mismo tipo de ___________; aunque las piezas ajustadas representadas se presentarán con un rayado ___________, en cuanto a la ___________ del rayado o con una ___________ entre líneas diferentes.
11. Por correas se conoce a...
12. El tren de rodadura permite...
13. De los siguientes documentos, ¿de cuál no será necesario disponer en las labores de montaje?
14. Una rueda es:
15. Complete la siguiente afirmación.
La ___________ por su brazo es igual a la ___________ por el suyo.