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Capítulo 2:

 Transmisiones mecánicas. Concepto

Se denominan transmisiones mecánicas a los mecanismos que se emplean para trasmitir la energía mecánica desde la máquina o elemento motor a los órganos de trabajo de una máquina, con transformaciones de las velocidades, de las fuerzas o momentos (Fig. 3a), y a veces con la transformación del carácter y de la ley del movimiento (Fig. 3b)

Transmisiones mecánicas. Concepto

Figura 3 - Transmisiones mecánicas. Caso a) Con transformación de las velocidades y momentos torsores. Caso b) Con transformación del carácter del movimiento (de rotación a traslación).

Transmisiones mecánicas. Concepto

Figura 4 - Trasmisiones mecánicas con transformación de velocidades y momentos torsores. De izquierda a derecha: 1) Transmisión por correas y poleas, 2) Reductor de velocidad con ruedas dentadas, 3) Transmisión de cadenas de rodillos.

Transmisiones mecánicas. Concepto

Figura 5 - Trasmisiones mecánicas con transformación del carácter del movimiento (de rotación a traslación y viceversa). De izquierda a derecha: 1) Mecanismo de leva seguidor, 2) Mecanismo de biela y manivela, 3) Mecanismo de piñón y cremallera.

En las máquinas modernas, las trasmisiones mecánicas con movimiento alternativo tienden a ser sustituidas por transmisiones mecánicas con movimiento de rotación. Este hecho tiene su base en los inconvenientes asociados con pérdidas de tiempo en los recorridos en vacío y la imposibilidad de aumentar las velocidades de trabajo por aumentos apreciables de las cargas de inercia.

Las pérdidas de tiempo en los recorridos en vacío en aquellas transmisiones con movimiento de traslación, generalmente se requiere uno o varios recorridos de preparación para ejecutar el recorrido de trabajo. Por ejemplo, la Fig. 6. muestra un mecanismo de leva y seguidor empleado en los sistemas de distribución de gases de los motores de combustión interna, en estos mecanismos las carreras de vacío se observan en los momentos en que rota a leva y el seguidor no se mueve.

Transmisiones mecánicas. Concepto

Figura 6 - Mecanismos de leva y seguidor (a la izquierda) con gráfico de desplazamiento del seguidor (a la derecha) que muestra con trazos gruesos las etapas asociadas con recorridos en vacio o sin trabajo útil.

En los últimos años existe la tendencia a incrementar la velocidad de trabajo en las máquinas, permitiendo aligerar el peso y obtener diseños más económicos, en contraposición con anteriores criterios de diseño donde el aumento de la potencia trasmitida se basaba en aumentar las cargas de trabajo, resultando máquinas muy robustas y pesadas.

Transmisiones mecánicas. Concepto

Figura 7 - Interrelación entre carga y velocidad para potencia constante.

Según puede ser observado en la Fig. 8, las transmisiones mecánicas con movimiento alternativo periódico, requieren variaciones importantes de la aceleración en su ciclo de trabajo y no la hacen apropiadas para trabajar a altas velocidades. Por tal motivo, la tendencia actual es sustituir el movimiento de traslación alternativo por el movimiento de rotación sin interrupción, para no evitar la necesaria limitación de las velocidades de trabajo debido al aumento de las cargas inerciales asociadas con la variación de la aceleración lineal.

Transmisiones mecánicas. Concepto

Figura 8 - Leyes de desplazamiento, velocidad y aceleración de un elemento con movimiento de traslación con arranques y paradas. Notar que la aceleración máxima, de la cual dependen las cargas inerciales, está en función de la velocidad máxima en el desplazamiento.

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