Operadores Mecánicos
¿Qué son operadores mecánicos?
En Tecnología se entiende por operador mecánico cualquier objeto o conjunto de objetos que sean capaces de realizar una función tecnológica permitiendo al ser humano producir, transformar o controlar un movimiento o convertir una fuerza en un movimiento realizando el menor esfuerzo.La unión de operadores mecánicos permite que se formen mecanismos y engranajes. La unión de éstos da origen a las máquinas. Los principales operadores mecánicos resultan de una máquina simple o una combinación de ellas, veamos cuales son:
La Palanca:
Es un operador compuesto de una barra rígida que oscila sobre un eje llamado fulcro. Según los puntos en los que se aplique la fuerza que provoca el movimiento o potencia y las posiciones relativas del eje y barra, se pueden conseguir tres tipos diferentes de palancas a los que se denomina: de primero, segundo y tercer género o grado.
La palanca es un también es un operador natural. El esqueleto humano está formado por un conjunto de palancas cuyo punto de apoyo (fulcro) se encuentra en las articulaciones y la potencia en el punto de unión de los tendones con los huesos.
De este operador derivan multitud de máquinas muy empleadas por el ser humano: alicates, tijeras, pata de cabra, carretilla, remo, pinzas, cigueñal, entre otras.
El Plano Inclinado:
Es un operador formado por una superficie plana que forma un ángulo oblicuo con la horizontal. Se conoce también como rampa.
Existe el plano inclinado en la naturaleza: Son las pendientes o laderas de montañas y colinas, funcionan como planos inclinados los dientes y las rocas afiladas, porque sirven para cortar o separar materiales.
De este operador derivan máquinas de gran utilidad práctica como: broca, cuña, hacha, sierra, cuchillo, rampa, escalera, tornillo-tuerca, tirafondos.
La Rueda:
Es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto fijo denominado eje de giro. La rueda siempre va acompañada de un eje cilíndrico que guía su movimiento giratorio y de un soporte que mantiene al eje en su posición.
Aunque en la naturaleza también existen cuerpos redondeados como troncos de árbol, huevos, etc, ninguno de ellos cumple la función de la rueda en las máquinas, por tanto se considera que esta es una máquina totalmente artificial.
De la rueda se derivan multitud de máquinas como: polea simple, rodillo, tren de rodadura, noria, polea móvil, polipasto, rodamiento, engranajes, sistema correa-polea…
CLASIFICACIÓN SEGÚN SU TECNOLOGÍA
Los operadores se pueden clasificar según sus diferentes características. entre estas clasificaciones podemos nombrar los operadores según la tecnología a la que pertenecen
CLASE DE OPERADORES MECÁNICOS
Los operadores según su función esta agrupados en:
Operadores de trasmisión de movimiento lineal
En estos operadores, tanto el movimiento de entrada como el de salida son de tipo lineal. básicamente lo que hacen es cambiar el sentido de la fuerza que se ejerce en la entrada. dentro de estos operadores encontramos la palanca y la polea.
La palanca. Básicamente la palanca busca cambiar el punto de aplicación de una fuerza. En la figura observamos como la fuerza aplicada por el hombre (potencia) hacia abajo, cambia de sentido en el otro extremo haciendo que el elefante que es la carga (resistencia) suba.
Existen tres tipos de palancas, conocidas como genero o grados y de acuerdo a la posición de sus elementos, se dividen en palancas de primer genero, segundo genero y tercer genero.
Polea. Este operador se usa para cambiar el la dirección de la fuerza o transmitir un movimiento giratorio. Consta básicamente de una rueda, con un canal en la superficie externa (por donde puede pasar una cuerda o cadena), que gira libremente alrededor de su eje. Esta cuerda o cadena es la que le da o recibe el movimiento y la fuerza aplicadas. Las hay de dos tipo: Simple como la que muestra la imagen.
Compuesta o polipasto. consiste en conjunto de poleas fijas y móvil La utilización combinada de los dos tipos de poleas resulta en una gran ventaja mecánica al momento de levantar grandes pesos, es decir se disminuye la fuerza que se aplica. Sin embargo, esta ventaja mecánica reduce la velocidad de accionamiento y en el segundo las poleas móviles.
Émbolo. Es una barra cilíndrica, cuyo movimiento se realiza en los dos sentidos de una sola dirección, que este movimiento se encuentra limitado por guías que no permiten su desviación. El embolo siempre se encuentra sometido a fuerzas de tracción y compresión.
Excéntrica. Es un operador que convierte el movimiento giratorio de una rueda en un movimiento lineal alternativo, debido al eje excéntrico que se ubica en un lugar cercano a la periferia de la rueda. En dicho eje se fija un brazo que es el que realiza el movimiento lineal.
Leva. es un operador derivado de la rueda, ya que como esta tiene un centro sobre el que gira. A diferencia de la rueda, donde el radio es constante, en la leva el perfil es parcialmente circular, donde puede la parte NO circular puede tender a ser ovalada o con una saliente después de la cual vuelve a mantener uniforme el radio. La leva normalmente se usa con una pequeña barra a la que se le conoce como seguidor, que es el que transmite el movimiento lineal.
Operadores de trasmisión de movimiento circular
La correa y la cadena. una es hecha de un material elástico y la otra de material metálico. la primera se adhiere a la superficie de la rueda y la segunda formada por eslabones que encajan en una rueda dentada llamada piñón. Si bien para ser consideradas operador es mecánicos, es indispensable de una rueda para poder transmitir movimientos.
Biela. Es una barra rígida, cuya función es la de establecer uniones articuladas con otros operadores en sus extremos, de allí que estos tengan una forma circular, de tal manera que permiten el giro de otros elementos en ellos.
Manivela. Este operador es considerado como un eje acodado, es decir que tiene dos ejes paralelos continuos unidos por un brazo de tal manera que se forman dos ángulos rectos ente los semi-ejes.
Desde cierto punto de vista su función es idéntica a la de una excéntrica.
Sinfín o Husillo. Es un tipo de tornillo, que gira en un mismo sitio. Es decir, que nunca avanza o retrocede. Se utiliza para transmitir un movimiento giratorio, a otro operador, un piñón por ejemplo.
Operadores que acumulan, transforma y transmiten energía mecánica
Piñón. También conocido como rueda dentada. Es una derivación de la rueda, ya que solo se diferencia de esta en que su superficie externa se encuentra cubierta de dientes, para permitir un mayor agarre, ya sea de una cadena o de otros piñones.
El entrelazamientos de piñones para transmitir una fuerza se le llama engranaje.
Cigüeñal. Lo podemos considerar como varias manivelas unidas entre sí, formando ángulos diferentes entre ellas, pero girando todas sobre un mismo eje.
ACTIVIDAD
Realiza la lectura sobre los operadores mecánicos y responde las siguientes preguntas:
- ¿Qué entendemos por operadores mecánicos, máquina?
- Explica cómo se clasifican los operadores mecánicos según el tipo de movimiento.
- Explica que significa transmitir un movimiento
- Explica que significa transmitir potencia
- Explica que significa transformar movimiento
Referencias:
https://aprendotecnologia3.wordpress.com/2011/04/03/¿que-son-operadores-mecanicos/
https://aulatecnologiaeinformatica.webnode.es/grados/octavo/operadores-mecanicos/operadores-que-acumulan-transforman-y-transmiten-energia-mecanica/
https://ingresoalblogdeoctavo.blogspot.com/p/blog-page_5.html
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