ACTIVIDAD 16: ESFUERZOS EN LOS MECANISMOS

Para contestar este guión, tendrás que buscar entre el material que tienes al final del guión, en el libro de texto y en tus propios conocimientos. Como en todas las actividades, se valorara tu grado de autonomía, es decir, que la puntuación será mas alta así como mas preguntas hayas solventado correctamente sin la ayuda del profesor. Además, si haces preguntas que tienen respuesta directa entre las hojas del guión, perderás puntos automáticamente.

Por tanto, es aconsejable que sigas las normas de realización de actividades, y leas las fotocopias adjuntas o paginas del libro indicadas antes de contestar las preguntas y ejercicios propuestos, a menos que conozcas la respuesta adecuada directamente.

MATERIAL: Fotocopias auxiliares: 8 paginas; 6 pesos (2 de acero, 2 de yeso y 2 de madera)

OBJETIVOS: al acabar esta actividad, las capacidades adquiridas han de ser:

• Conocer los diferentes tipos de solicitaciones que reciben los operadores mecánicos.
• Comprender la influencia de la forma de la pieza en la resistencia mecánica que presenta.
• Realizar agujeros roscados, utilizando las herramientas y técnicas apropiadas, así como la terminología.
• Entender la clasificación, utilización y características de los diferentes tipos de unión habituales.

DESARROLLO:

1) Lee la explicación de los diferentes tipos de esfuerzos que reciben las piezas y los operadores mecánicos e indicar que tipo de esfuerzos han de soportar seis de las piezas siguientes de la lista, indicando cual es el mas fuerte de ellas (para detectarlo, es muy útil imaginación la pieza fabricada con plastilina y pensar que deformación sufriría):

Destornillador, trampolín, cables de ascensor, mango de martillo, cigüeñal, montantes (patas) de estantería, alicates, broca.

2) La facilidad del aguante de los esfuerzos que reciben las piezas, no solo dependen del material del que están hechas, sino que también dependen de la forma que tienen.

A continuación tenéis que experimentar para descubrir que tipos de perfil aguanta mejor las diferentes tipos de esfuerzos. Para esto tenéis que coger una hoja UNE A4 y partirla en 8 partes iguales, de 150 x 50mm aproximadamente. Con estos trozos de papel tenéis que preparar 8 perfiles, dos lineales, dos en L de lados iguales, dos en forma de U y dos circulares, haciendo uno del grueso del papel y el otro del papel doble, para cada uno de ellos (mirar las fotocopias del guión para entenderlo mejor). Poned adhesivo o celo en los extremos para que no se desagua. Después pensar una manera de comparar la resistencia para cada tipo de esfuerzo, midiendo el peso que aguanta cada perfil. (En las fotocopias tenéis sugerimientos).

3) Leer las fotocopias pag. 188 a 191 y 23 a 24 así como las paginas 96,97,110 y 111 del libro de 3º (pag. 88,89,146 y 147 del libro en castellano) contestad:

• ¿Cuantos tipos de tornillos y tuercas diferentes encontráis? Dibujar los distintos tipos.
• Explica que son y como funcionan los "Pasadores".
• ¿Como se representan gráficamente los tornillos y tuercas?.
• ¿Que es el perfil de un caracol?. ¿Que tipos principales hay?.
• ¿Que es el paso de una rosca?.

Respecto a la fabricación de roscas: (pag. 209 y 210).

• Que herramientas se emplean para realizar roscas macho y agujeros roscados.
• ¿Por que hay mas de un macho de roscar cuando solo queremos realizar un tipo de agujero roscado?.
• Resume el proceso para realizar un agujero con rosca M4 x 100.
• ¿Para que sirven las "Terrajas"?.
• ¿De que diámetro ha de ser la pieza que deseamos realizar la rosca con una terraja?

4) Siguiendo las indicaciones de los apartados anteriores, realiza la rosca que te indique el profesor.

5) Buscad entre las fotocopias complementarias (que tenéis que pedir al profesor) los diferentes tipos de unión que hay y haz un resumen, (diferenciando las uniones según el material al que se aplican; Madera, metales férricos, no férricos o plásticos) explicando cada tipo con un máximo de dos líneas (mejor con una línea). Después contestad las siguientes preguntas:

• ¿Que es el metal de aportación de una soldadura?.
• ¿Por que se dicen ciertas soldaduras, "Soldaduras Oxiacetilénicas"?.
• Haz un esquema escrito de los diferentes tipos de soldaduras.
• ¿Cuando utilizaremos adhesivos polivalentes y cuando específicos?.
• De la lista de adhesivos que tenéis en el guión, indicar tres de polivalentes y tres de específicos (en estos últimos indicando la aplicación).
• Diferencias de aplicación de la cola blanca y la cola de contacto.
• ¿Que ventajas e inconvenientes tienen los adhesivos termofusibles?.
• ¿Que sistema de unión se utiliza en las tapas de las latas de bebidas refrescantes?.
• Esquematiza (gráficamente) 3 tipos de ensamble de la madera.

LOS MATERIALES

Los operadores mecánicos y todas las piezas que forman parte de los mecanismos, por sencillos que sean, están sometidos a fuerzas y momentos que producen unos esfuerzos sobre los materiales que están hechas estas piezas. Según el tipo de esfuerzo, y la magnitud que tenga, el material puede no aguantar y se rompa la pieza.

Cuando se trabaja con mecanismos es importante saber que esfuerzos recibe cada pieza, para evitar que se rompa o para saber por que se ha roto y así poder arreglarla.

Los esfuerzos, como ya se ha comentado, pueden estar producidos por fuerzas y por momentos de fuerzas (que como ya sabéis, se producen cuando una fuerza actúa a una cierta distancia). Los tipos principales son los siguientes:

ESFUERZOS PRODUCIDOS POR FUERZAS:

Los diferentes tipos se diferencian según

la dirección que tiene la fuerza que actúa sobre la

pieza respecto la dirección principal (la mas grande)

de esta.

TRACCIÓN: este esfuerzo se produce en piezas

donde la fuerza actúa en la misma dirección que

la dimensión principal de la pieza, intentando esti-

rarla.

Es el tipo de esfuerzo que han de aguantar

todas las cuerdas y cables que se utilizan, ya que es lo único que pueden soportar sin deformarse.

COMPRESIÓN: Este esfuerzo, al igual que el

anterior, actúa en la dirección principal del ope-

rador, pero en este caso empujando el material

comprimiéndolo.

Es el esfuerzo mas importante que han de sufrir

los elementos de soporte vertical, como por

ejemplo nuestras piernas.

CORTE: La dirección en que actúa la fuerza que provoca este esfuerzo es la perpendicular a la anterior, es decir, a 90º de la dimensión principal del objeto.

Este tipo de esfuerzo es muy importante en los eslabones de cadena de bicicleta o moto, en los bulones de los motores de explosión, etc.

En este caso, los diferentes tipos de esfuerzos dependen también de la dirección del momento respecto a la dimensión principal del objeto. (Recordar que el momento de una fuerza es un vector que tiene una dirección perpendicular al plano formado por la fuerza y la distancia).

FLEXIÓN: Se produce cuando el momento

tiene la dirección perpendicular (a 90º) de la dirección

principal de la pieza, intentando doblar la pieza.

Es el tipo de esfuerzo básico en los puentes.

TORSIÓN: En este caso, el momento que pro-

duce el esfuerzo tiene la misma dirección que el eje

principal de la pieza, intentando retorcerla sobre ella misma.

Es el tipo de esfuerzo mas importante en las manetas de

las puertas, en los ejes de las cerraduras, etc.