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Tecno T.6

LA ELECTRÓNICA

La electrónica estudia el diseño de circuitos para generar, procesar, transmitir, recibir o almacenar señales eléctricas que representan información.

Componentes electrónicos

-Pasivos: No generan ni amplifican señales eléctricas. Resistores, bobinas y condensadores.

-Activos: Son capaces de generar, modificar y amplificar el valor de una señal eléctrica. Diodos, transistores y circuitos integrados.

COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS

Resistores(con tabla)

La resistencia eléctrica dificulta el paso de la corriente eléctrica en los circuitos electrónicos y produce una caída de tensión entre sus terminales.

-Valores característicos de un resistor:

·Valor óhmico: Mide el grado de oposición al paso de la corriente eléctrica. Se ecpresa en ohmios.

-Tolerancia: Indica los valores máximo y mínimo. Entre ellos estará comprendido el valor óhmico real.

-Potencia: Indica la potencia máxima a la que es capaz de trabajar sin que se produzca daño en el componente. Se expresa en vatios (W).

Tipos

-Fijos: Su valor óhmico es siempre el mismo. Según sea el material y el procedimiento empleado en si fabricación, puede ser aglomerados, de película de carbón, de película metálica, cerámicos o bobinados.

-Variables: su valor óhmico puede cambiar accionando de forma manual un elemento desplazable llamado cursor. Consta de 3 terminales: 2 fijos situados en los extremos y otro desplazable de forma lineal o giratoria, llamado cursor. Según el uso, se denominan reóstatos o potenciómetros.

-Dependientes: Su valor óhmico depende de magnitudes físicas como la intensidad luminosa (LDR), la temperatura (termistores) o el voltaje que reciben (VDR).

·Los LDR son fotorresistores, es decir, resistores cuyo valor óhmico varía de acuerdo con la intensidad de luz recibida. Es mínima luz y va decreciendo conforme aumenta la luminosidad.

·Termistores: Pueden ser NTC si su valor óhmico disminuye al aumentar la temperatura o PTC cuando aumenta al aumentar la temperatura.

·Los VDR son varistores, es decir, resistores cuyo valor óhmico decrece a medida que aumenta el valor del voltaje que recibe.

Condensadores

Un condensador es un componente electrónico pasivo, capaz de almacenar carga eléctrica para cederla posteriormente al circuito.

-Valores característicos de un condensador:

·Capacidad: Indica la capacidad de almacenamiento de la carga eléctrica. (En F)

·Tolerancia: Expresa la variación entre la capacidad teórica y la real. (En %)

·Tensión máx.: Indica la tensión máx. (voltios) que podemos aplicar al condensador sin destruirlo.

Tipos

-Fijos: Su capacidad no varía.

·Sin polaridad: sus terminales pueden conectarse al circuito indistintamente, soporta tensiones reducidas y disponen de escasa capacidad.

·Con polaridad: se conectan a los circuitos de acuerdo a su polaridad (+ o -) indicada en sus terminales. Se utiliza muy frecuentemente y disponen de una capacidad elevada. No pueden conectarse en corriente alterna.

-Variables: Se puede modificar el valor de su capacidad manualmente dentro de unos márgenes.

COMPONENTES ELECTRÓNICOS ACTIVOS

Diodos

Un diodo es un componente electrónico, formado por la unión de un material semiconductor de tipo P (ánodo) y otro tipo N (cátodo).

-Polarización directa e inversa.

-La intensidad directa máx, es la máx intensidad que puede soportar dicho diodo en polarización directa.

-La tensión de ruptura o Zener, es la máx tensión que se puede aplicar al diodo en polarización inversa.

Tipos

-Diodo rectificador: Deja pasar la corriente eléctrica en un solo sentido. Convierte la corriente alterna en continua.

-LED: Emite luz cuando está polarizado directamente. Se emplean como elementos de iluminación.

-Diodo Zener: Trabaja en polarización inversa. Se utiliza en circuitos estabilizadores de tensión.

Transistores

Un transistor bipolar es un componente activo, formado por 3 cristales semiconductores colocados, formando 2 uniones PN opuestas. El cristal central es mucho más delgado.

Puede ser PNP o NPN. El cristal de la izquierda emisor, centro base y derecha colector.

TECNO T.5

LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Cuándo la corriente va en un solo sentido la corriente es continua.

Si la aguja del galvanómetro oscila de un lugar a otro, la corriente es alterna.

EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

-Térmico: Produce calor. Hornos, calefactores...

-Mecánico: Produce movimiento. Ventilados, taladro...

-Luminoso: Produce luz. Tubos fluorescentes y LED.

-Químico: Produce reacciones químicas. Pilas recargables, batería de teléfono...

-Magnéticos: Produce atracción. Timbre de casa, grúas que atraen hierros...

-Biológicos: Rehabilitación.

EL CIRCUITO ELÉCTRICO Y SUS ELEMENTOS

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí. Por el circula la corriente eléctrica que produce diversos efectos. (Debe estar cerrado).

·Necesarios:

-Generadores: Generan electricidad y proporcionan la tensión necesaria para impulsar a los electrones a través del circuito.

-Receptores: Transforman la energía eléctrica en otro tipo.

-Conductores: Sirven para unir todos los elementos del circuito. Pueden ser de cobre o aluminio.

·No necesarios:

-Elementos de protección: Protegen de los efectos de la electricidad tanto a las personas como a las instalaciones.

-Elementos de control: Regulan el modo de funcionamiento del circuito. Pueden apagarlo o encenderlo.

MAGNITUDES ELÉCTRICAS

Intensidad de corriente eléctrica

La intensidad de corriente eléctrica (I) es la cantidad de carga eléctrica (Q) que atraviesa una sección de un conductor en la unidad de tiempo (t).

I=Q | t / Unidad: amperio (A)

Voltaje

El voltaje (V) es la energía (E) necesaria para mover una carga (Q) entre esos dos puntos.

V=E | Q / Unidad: voltio (V)

Resistencia eléctrica

La resistencia eléctrica (R) de un material mide su grado de oposición al paso de la corriente eléctrica. En los conductores, la resistencia depende de la resistividad del material (ρ), de la longitud del hilo (L) y de su sección (S):

R= ρ·L | S / Unidad: ohmio (Ω).

MEDIDA DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS. EL POLÍMETRO

Amperímetro

Medida de intensidad. Para medir la intensidad en cualquier punto de un circuito, colocaremos el polímetro en serie con el elemento. El circuito deberá estar encendido.

Si no sabemos la medida aprox. colocaremos el selector en la posición de máx. lectura e iremos bajando progresivamente hasta que obtengamos la lectura.

Voltímetro

Cálculo de voltaje en un punto de un circuito. Para medir el voltaje en cualquier punto de un circuito colocaremos el circuito en paralelo con el elemento a medir. El circuito deberá estar encendido.

Si no sabemos la medida aprox. colocaremos el selector en la posición de máx. lectura e iremos bajando progresivamente hasta que obtengamos la lectura.

Ohmímetro

Medida de resistencia en un circuito. Para medir la resistencia en cualquier punto del circuito colocaremos el polímetro en paralelo con dicho elemento. El circuito deberá estar apagado.

Si no sabemos la medida aprox. colocaremos el selector en la posición de máx. lectura e iremos bajando progresivamente hasta que obtengamos la lectura.

POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA

Potencia eléctrica

La potencia eléctrica (P) suministrada por un generador o consumida por un receptor es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre sus extremos y a la corriente eléctrica que los recorre. P=VI /Unidad: vatio (W)

Energía eléctrica

La energía eléctrica (E) que suministran los generadores al circuito y que consume el resto de receptores en un tiempo (t) es: E=Pt=VIt / Unidad: julio (J)

GENERACIÓN, TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Los impactos

Las centrales provocan impactos medioambientales:

-Térmicas. Contaminan el aire y emiten CO2.

-Nucleares. No contaminan si se tratan con cuidado pero puede haber residuos radioactivos.

-Hidroeléctricas. Anegan valles y alteran el caudal de los ríos.

-Eólicas. Impacto al paisaje y mata aves.

Las lineas de alta tensión producen campos magnéticos que pueden afectar a la salud y tienen impacto en el medio.

TECNOLOGÍA T.4

TRANSMISIÓN SIN CAMBIO DE PLANO DE GIRO

Sistema de poleas y correas

·Ventajas:

-Funcionamiento silencioso.

-Su coste es reducido.

-Permite un margen de tolerancia en la distancia de los ejes.

·Inconvenientes:

-No se pueden transmitir grandes esfuerzos al eje de salida.

Piñón y cadena

·Ventajas:

-Pueden transmitir grandes esfuerzos del eje de salida.

-No cambian el sentido de giro.

·Inconvenientes:

-Mecanismo ruidoso que necesita lubricación.

Sistema de engranajes

·Ventajas:

-Sistema de transmisión fiable.

-Pueden transmitir grandes esfuerzos.

-Ocupa poco espacio.

·Inconvenientes:

-Mecanismo ruidoso.

-Necesita lubricación.

TRANSMISIÓN CON CAMBIO DE PLANO DE GIRO

Engranaje de dientes helicoidales

·Ventajas:

-La transmisión de potencia es precisa y silenciosa.

-Los ejes forman un ángulo de 90º.

-Se trata de un sistema reversible.

·Inconvenientes:

-Necesita lubricación.

-Coste más elevado que en el de los engranajes de dientes rectos.

Tornillo sinfín y engranaje helicoidal

·Ventajas:

-La transmisión de potencia es suave, uniforme, silenciosa y segura.

-Los ejes forman un ángulo de 90º.

-Se trata de un sistema no reversible.

·Inconvenientes:

-Necesita lubricación.

-Su coste es elevado.

Engranajes cónicos

·Ventajas:

-La transmisión de potencia es precisa, suave, uniforme y segura.

-Se trata de un sistema reversibles.

·Inconvenientes:

-Necesitas lubricación.

-Su coste es elevado.

-Rueda y piñón no son intercambiables

TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO GIRATORIO EN RECTILÍNEO

Sistema piñón-cremallera

·Ventajas:

-La transmisión y transformación del movimeinto es precisa y suave.

-Se trata de un sistema reversible.

-Se pueden transmitir esfuerzos elevados.

·Inconvenientes:

-Necesita lubricación.

-El coste es elevado.

TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO GIRATORIO EN LINEAL ALTERNATIVO

Sistema biela-manivela

·Ventajas:

-Permiten la transformación del movimiento en ambos sentidos: giratorio en alternativo y alternativo en giratorio. (manivela -> pistón / pistón -> manivela)

·Inconvenientes:

-En los motores de combustión interna, el cigüeñal debe incorporar contrapesos para facilitar el giro regular del eje.

Sistema de excéntricas y levas

·Ventajas:

-Producen desplazamientos suaves del seguidor.

-Pueden llegar a transmitir grandes esfuerzos.

·Inconvenientes:

-Transmiten esfuerzos en un solo sentido, es decir, desde la leva o excéntrica hasta el seguidor. No son reversibles.

MECANISMOS QUE DIRIGEN Y REGULAN EL MOVIMIENTO

Trinquete

-Utiliza una especie de uña (presionada por un muelle) que se inserta en los dientes de un engranaje, permitiendo su giro en un sentido y bloqueándolo en el contrario.

-Proporcionan seguridad en los sistemas de elevación, ya que impiden la caída de la carga en caso de fallo en la fuerza motriz.

Frenos

-La pastilla, cinta o zapata, recubierta de ferodo, roza la superficie de un disco, llanta, rueda o eje giratorio y hace que se reduzca su velocidad o provoca su inmovilización.

-Convierte en calor la energía cinética que absorbe de los mecanismos sobre los que actúa.

-En el freno de disco, las pastillas son impulsadas sobre el disco mediante un sistema hidráulico que garantiza una presión elevada sobre el mismo.

MECANISMOS PARA CONECTAR Y DESCONECTAR EJES DE TRANSMISIÓN

Embrages

-En los embragues de dientes, el disco dentado adosado al eje o árbol conducido se acopla en las ranuras del otro disco, acoplado al eje motor. Ambos ejes han de estar en reposo.

-En los de fricción, la conexión se produce por rozamiento entre dos discos de metal, recubiertos de ferodo.

ACUMULACIÓN O ABSORCIÓN DE ENERGÍA

Muelles, ballestas y amortiguadores

-Los muelles, gracias a su elasticidad, absorben energía cuando se someten a una fuerza externa (compresión, tracción o torsión). La liberan más tarde cuando esta desaparece.

-Las ballestas y amortiguadores permiten la absorción de movimientos y vibraciones en vehículos y maquinaria.

-Los amortiguadores hidráulicos proporcionan una marcha más estable y confortable en los vehículos.

APOYO A LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

Rodamientos y cojinetes

-Los cojinetes son piezas cilíndricas que se sitúan entre el apoyo de la máquina y el eje o árbol de transmisión del movimiento. Se utilizan en máquinas que giran a pocas revoluciones.

-Los rodamientos están formados por dos cilindros concéntricos: uno fijado al soporte y otro al eje de giro, entre los que se sitúa una corona de bolas, rodillos o agujas con el fin de minimizar las pérdidas por rozamiento.

MOTORES TÉRMICOS DE COMBUSTIÓN EXTERNA

Máquina de vapor

-Consiste en un cilindro que tiene en su interior un pistón que se desplaza de forma alternativa gracias al vapor de agua procedente de la caldera.

-Por encima del cilindro se desplaza horizontalmente un distribuidor que canaliza adecuadamente la entrada del vapor en los extremos del cilindro, facilitando el movimiento alternativo del pistón.

-Se utilizó en la época de la Revolución industrial. Se utilizó en la industria textil, la minería y en el transporte.

Turbina de vapor

-La turbina está formada por un rodete que tiene insertados un conjunto de álabes o paletas. En estos, la energía cinética del vapor se transforma en mecánica.

-El vapor pasa a través de unas toberas y en ellas pierde presión y gana velocidad, a la vez que orientan el flujo de vapor para que este incida tangencialmente sobre los álabes, en donde se expande y hace girar el rodete.

-Se emplean para la producción de electricidad en centrales térmicas convencionales (carbón o gas natural) y en las centrales térmicas de fisión nuclear.

MOTORES TÉRMICOS DE COMBUSTIÓN INTERNA

Motor de cuatro tiempos

-Admisión: Se abre la válvula de admisión, el pistón baja y entra en el cilindro el aire y el combustible (Otto) o solo el aire (Diesel).

-Compresión: Se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y se comprime la mezcla (aire y gasolina) o solo el aire en le caso del Diesel.

-Explosión y expansión (la bujía suelta una chispa): La mezcla se inflama, el pistón baja y realiza un trabajo mecánico.

-Expulsión y escape: Se abre la válvula de escape, el pistón sube y expulsa los gases de combustión al exterior.

Tecno T.3

PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Los materiales de construccion son materias primas o productos manufacturados que se emplean en la construccion de edificios u obras de ingenieria.

Elemento	Materiales de una casa de madera	Materiales de una casa de piedra
Cubierta	Madera	Acero cubierto con tejas o pizarra.
Ventana y puertas	Ventanas de vidrio y marcos de madera Puerta de madera	Ventanas de vidrios y marcos de aluminio o PVC. Puertas de madera.
Tabiques exteriores	Madera recubierta de pintura o barniz.	Ladrillo recubierto de cemento y pintura.
Tabiques interiores	Madera recubierta de pintura o barniz.	Ladrillo y yeso recubieros de pintura.
Suelos	Madera recubierta de pintura o barniz.	Hormigón recubierto de cerámica o madera.
Estructura	Hormigón armado o acero recubierto de madera.	Hormigón armado o acero.
Cimientos	Hormigón	Hormigón

MATERIALES PÉTREOS NATURALES

Los materiales pétreos naturales están formados por agregados de partículas minerales que se obtienen a partir de rocas.

Tipo	Características	Propiedades	Aplicaciones
Granito	Origen magmático	Gran dureza	Muros
Caliza	Color ocre	Dureza media	Cemento
Mármol	Variedad cristalina	Dureza intermedia	Suelos
Pizarra	Roca metamórfica densa	Blandos	Construcción de tejados
Áridos	Fragmentos pequeños de roca	Dureza variable	Mortero para pegar ladrillos

MATERIALES AGLOMERANTES

Los materiales aglomerantes son materiales pétreos artificiales que al mezclarse con agua forman una pasta que se puede adherir a otros materiales y que se endurece para unirlos entre sí.

Tipo	Características	Propiedades	Aplicaciones
Yeso	Gran velocidad de fraguado	Blando	Revestimiento de paredes interiores
Cemento	Mezcla triturada y cocida de caliza y arcilla	Resistencia incluso bajo el agua	Fijar cañerías
Cal	Se obtiene por la cocción de rocas calizas distribuidas para obtener cal viva	Endurece incluso bajo el agua	Mortero para pintar paredes

-Fraguado: Es el proceso de endurecimiento y pérdida de plasticidad que experimentan los materiales aglomerantes cuando se les añade agua.

MATERIALES COMPUESTOS

-Los materiales compuestos están formados por materiales aglomerantes (yeso, cemento y cal) y materiales áridos (arenas y gravas) para unir materiales de construcción (generalmente pétreos), recubrirlos o formar nuevas estructuras sólidas.

Mortero

EL mortero es un material de construcción muy resistente a la intemperie, que se obtiene mezclando en proporciones adecuadas arena, agua y un aglutinante que puede ser cemento, cal o yeso.

Hormigón

El hormigón es un material compuesto, empleado en la construcción. Está formado por una mezcla de arena, grava, un aglomerante, generalmente cemento, y agua.

-El hormigón armado está constituido por cemento, arena, grava, agia y barras de acero para que soporten los esfuerzos de tarcción y flexión.

Para prepararlo, se prepara en entramado, a continuación se le pone el molde con la forma deseada alrededor, acto seguido se vierte el hormigón en el encofrado finalmente se deja secar y sacamos el molde.

-Hormigón pretensado: Es una variedad del hormigón armado donde las barras de acero se han pretensado antes del fraguado para mejorar la resistencia a la tracción y terremotos.

-Hormigón celular: Se obtiene añadiendo a la mezcla de hormigón un producto químico que desprende gas y produce burbujas en la masa, favoreciendo el aislamiento térmico y acústico, y aligerando el peso.

MATERIALES CERÁMICOS

Los materiales cerámicos se obtienen a partir de arcilla, feldespato y arena. Se moldean en frío y se transforman de modo irreversible por la acción de la temperatura mediante una cocción.

Clasificación

-Porosas: Arcilla cocida, loza y cerámica refractaria. Permeables.

-Compactas: Gres y porcelana. Impermeables.

Tipo	Características y propiedades	Aplicaciones
Arcilla cocida	-Color rojo /-Grano grueso	Ladrillos / Tejas
Loza	-Color blanquecino/-Grano fino	Vajillas/Sanitarios de baño
Refractarios	-Soporta temperaturas muy elevadas -Se enfría lentamente para evitar fracturas	Ladrillos refractarios para hornos/ Chimeneas
Gres	-Duro/-Impermeable	Azulejos/Recubrimiento del suelo
Porcelana	-Dura/-Frágil	Vajillas de cocina/ Recipientes de laboratorio de química.

EL VIDRIO

El vidrio es una material sólido, duro (no se raya), frágil, transparente o translúcido, que se obtiene por fusión a elevadas temperaturas de una mezcla de arena de sílice, carbonato de sodio y piedra caliza.

Tipos

-Vidrio plano/-Vidrio prensado/-Fibra de vidrio/-Vidrio de seguridad

Tecnología T.7

LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA

Se llama electricidad estática al exceso de carga eléctrica que acumulan algunos materiales, normalmente por frotamiento.

CONDUCTORES Y AISLANTES

Los materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica se llaman conductores, mientras que aquellos que lo impiden se llaman aislantes.

CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica es el paso de cargas eléctricas a través de un conductor.

EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

-Calorífico: Son elementos que emiten calor.

-Luminoso: Son elementos que emiten luz.

-Magnético: La corriente eléctrica hace que se comporten como imanes los conductores por los que atraviesa.

-Químico: La corriente eléctrica puede provocar reacciones químicas cuando atraviesa determinadas sustancias.

EL CIRCUITO ELÉCTRICO

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos, que están conectados entre sí por medio de conductores, por los que circula una corriente eléctrica.

COMPONENTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

-Generador: Es el que crea y mantiene la energía en un circuito eléctrico.

-Conductores: Son las vías por las que puede circular la corriente.

-Receptores: Son los elementos que reciben la energía eléctrica y la transforman en otras formas de energía.

-Elementos de maniobra: Es aquel que te permite actuar sobre el circuito eléctrico.

-Elementos de protección: Su función es proteger a las personas o al circuito de las posibles sobrecargas que se pueden presentar de forma imprevista.

LÁMPARAS

Son componentes eléctricos que transforman la energía eléctrica en luminosa.

Hay 3 tipos:

-Las lámparas de incandescencia: Están formadas por una ampolla de vidrio que contiene en su interior un alambre metálico muy fino. Se calienta con el paso de la corriente.

-Las lámparas de descarga: Funcionan gracias al fenómeno de la luminiscencia. Están rellenos de gas.

-Las lámparas de diodos o lámparas LED: Se basan en la propiedad de algunos materiales de emitir luz, sin desprender apenas calor, cuando les atraviesa la corriente eléctrica. Son más duraderas.

ELECTROIMANES

Un electroimán es una bobina de cable enrollada sobre un núcleo de hierro. Al pasar la corriente eléctrica por la bobina, el núcleo se comporta como un electroimán. Si deja de pasar la corriente el núcleo no hace nada.

MOTORES

Un motor es un componente eléctrico que transforma la energía eléctrica en energía mecánica.

PULSADORES

Un pulsador es un componente eléctrico que solo actúa mientras se oprime y deja de actuar cuando se suelta. Hay dos tipos:

-Con los contactos normalmente abiertos. Deja pasar la corriente cuando se pulsa.

-Con los contactos normalmente cerrados: Interrumpe la corriente cuando se pulsa.

INTERRUPTORES

Un interruptor es un componente eléctrico cuya función es abrir o cerrar permanentemente un circuito.

CONMUTADORES

Un conmutador es un componente eléctrico que relaciona dos circuitos diferentes de un circuito.

CONEXIONES EN SERIE Y EN PARALELO

-En serie, los elementos se colocan una a continuación del otro.

-En paralelo, los elementos se colocan de tal manera que todos y cada uno de ellos están conectados con el polo positivo y negativo del generador.

CONEXIONES DE PILAS

-Si conectamos dos o más pilas en serie, sus voltajes se sumarán.

-Si conectamos dos o más pilas en paralelo, el voltaje no variará, pero durarán más.

CONEXIONES DE BOMBILLAS

-Si conectamos dos bombillas en serie a una pila, ambas lucirán con menos intensidad, puesto que los electrones se reparten, y si una se funde interrumpiría el paso de la corriente.

- Si conectamos dos bombillas en paralelo, ambas lucirán y recibirán los mismos electrones que si las conectáramos solas. Si se funde una bombilla, las demás seguirían funcionando.

FORMULAS

V=IxR | I=V/R | R=V/I

Tensión o voltaje

Indica la cantidad de energía que un generador es capaz de crear y mantener.

Se mide en voltios (V).

Intensidad eléctrica

Es la cantidad de electrones que atraviesan un trozo de cable en un tiempo determinado.

Se mide en amperios (A).

Resistencia

Es aquello que consume la pila y transforma esa energía en otro tipo.

SE mide en ohmios (Ω).

Asociación de resistencias

-Si están en serie se suman : R=R₁+R₂+R₃

-Y si están en paralelo: 1/R= 1/R₁ + 1/R₂

TECNOLOGÍA | LAS MÁQUINAS Y MECANISMOS

DEFINICIÓN DE MÁQUINA

-Necesitan energía para funcionar.

-Transforman la energía que reciben en otra u otras formas de energía diferentes.

-Producen efectos.

-Han sido fabricadas con una intención.

TIPOS DE MÁQUINA

-Según la tecnología que utilizan, pueden ser mecánicas...

-Según el número de pasos que necesitan para realizar su función (simples o compuestas).

-Según el número de piezas y la dificultad que supone su montaje (sencillas o complejas).

MÁQUINAS SIMPLES Y COMPUESTAS

-Las máquinas simples son aquellas máquinas que realizan su trabajo en un solo paso.

-Las máquinas compuestas necesitan encadenar varios pasos o trabajos para realizar su función.

MOVIMIENTOS EN UNA MÁQUINA

-Lineal

-Rotativo

-Alternativo o de vaivén

-Oscilante o pendular

LOS MECANISMOS

-Transmitir movimientos.

-Transformar movimientos.

-Dirigir, regular y controlar los movimientos.

ELEMENTOS DE UNA PALANCA

-Potencia

-Resistencia

-Punto de apoyo

-Brazo de potencia

-Brazo de resistencia

TIPOS DE PALANCA

VENTAJA MECÁNICA

Es la relación que existe entre la resistencia y la potencia.

LA LEY DE LA PALANCA

PxBP=RxBR

EL PLANO INCLINADO

El plano inclinado o rampa es una máquina, ya que se puede usar para elevar objetos con menos esfuerzo.

-La cuña resulta la unión, por sus bases, de dos planos inclinados. Se emplea para separar y cortar.

-El tornillo es un tipo especial de plano inclinado.

LA POLEA

-La polea fija no proporciona ventaja mecánica. Cambia la dirección de la fuerza.

-La polea móvil proporciona 2 de ventaja mecánica. Esta conectada a una cuerda que tiene un de sus extremos fijos y el otro móvil.

EL POLIPASTO

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN CIRCULAR

Ruedas de fricción

Son dos o más ruedas cilíndricas o cónicas que giran solidarias con sus ejes y se encuentran en contacto.

Poleas y correa

Se trata de dos o más poleas unidas entre sí por correas flexibles.

Engranajes

-Engranajes de ruedas rectas.

-Engranajes de ruedas cónicas.

-Engranajes cilíndricos de dientes helicoidales.

Engranajes con cadena

Está compuesto por dos ruedas dentadas de ejes paralelos conectadas mediante una cadena que se engrana en los dientes de la rueda.

Tornillo sin fin

Consiste en un tornillo que engrana con una rueda dentada helicoidal, cuyo eje es perpendicular al del tornillo.

FORMULAS PARA LOS PROBLEMAS

Poleas

i=d₂/d₁ i=n₁/n₂ n₁·d₁=n₂·d₂

Engranajes

i=z₂/z₁ i=n₁/n₂ n₁·z₁=n₂·z₂

MECANISMOS PARA TRANSFORMAR MOVIMIENTOS

Tornillo y tuerca

Consiste en un tornillo y una tuerca dispuestos de manera que uno de ellos está fijo y el otro se mueve.

Transforma el movimiento de giro en uno lineal.

Piñón y cremallera

Consiste en una rueda dentada de dientes rectos, el piñón, que está engarzada a una barra, también dentada, la cremallera.

Se emplea para lograr movimientos lineales precisos.

Leva

Es un mecanismo formado por un eje que gira; la leva, que puede ser una rueda excéntrica o tener una forma más o menos redondeada, y el seguidor, que se mueve al ser empujado.

Transforma el movimiento de giro de un eje en el movimiento alternativo de un seguidor junto a ella.

El árbol de levas

Consiste en un conjunto de levas colocadas sobre el mismo eje.

Biela y manivela

Una biela es una barra rígida que conecta, mediante uniones articuladas, un cuerpo que gira con otro que realiza un movimiento de vaivén.

La biela y manivela, se usa para convertir el movimiento de giro de un eje en el movimiento lineal alternativo de la biela o viceversa.

TECNOLOGÍA T.5 | LAS ESTRUCTURAS

ESTRUCTURAS

DEFINICIÓN

Llamamos estructura al conjunto de las partes de un cuerpo que lo sustentan, lo protegen y le dan consistencia.

TIPOS

·Masivas: Son estructuras pesadas y macizas. Se construyen acumulando o apilando material.

·Abovedadas: Emplean el arco y la bóveda, lo que permite cubrir espacios mayores y aumentar los huecos en la estructura, con la correspondiente reducción de peso.

·Lamidas: Formadas por láminas o paneles delgados y resistentes que forman una especie de caja o carcasa que protege y mantiene en su posición al resto de las piezas.

·De armazón: Formadas por piezas alargadas, (tubos, vigas...) que se unen entres sí para formar un esqueleto o armazón.

ESTRUCTURAS DE ARMAZÓN

Pueden ser:

·Entramadas: Sus elementos forman una malla de piezas verticales y horizontales.

·Triangulares: Construidas con barras que forman triángulos.

·Colgadas: Soportan parte del peso de la construcción mediante cables, que se fijan a muros o torres muy resistentes.

FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE LAS ESTRUCTURAS

-Carga: Es la fuerza que actúa sobre la estructura. Pueden ser fijas o variables.

·Cargas fijas: No varían con el paso del tiempo y siempre afectan a la estructura de la misma manera.

·Cargas variables: Cambian con el tiempo, unas veces actúan y otras no, y no siempre tienen la misma magnitud.

ESFUERZOS

·Tracción:Las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a estirarlas.

·Compresión : Las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a aplastarla.

·Flexión : Las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla.

·Torsión: Las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a retorcerla.

·Corte o cizalladura : Las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a cortarla.

LOS ELEMENTOS RESISTENTES

·Pilares: Son los apoyos verticales sobre los que descansan las vigas y el resto de la estructura.

·Vigas: Son piezas horizontales con forma de prisma rectangular. Se apoya sobre dos puntos y su misión es la de soportar las cargas de la estructura y transmitirlas a los pilares.

·Tirantes: Son cables inextensibles que se emplean para sujetar o colgar vigas o estabilizar los elementos verticales de la estructura. Tienen que soportar esfuerzos de tracción.

·Escuadras: Son triángulos rectángulos que se emplean para reforzar la estructura.

·Diagonales: Son barras que unen dos vértices opuestos de un polígono.

·Arcos: Son elementos con forma curvilínea que se apoyan sobre dos pilares.

OTROS ELEMENTOS RESISTENTES

·Dinteles: Son elementos horizontales que salvan un espacio libre entre 2 apoyos.

·Contrafuertes: Son pilares que se colocan adosados a los muros para reforzarlos y aguantar su empuje.

·Bóvedas: Son estructuras curvas que se apoyan en muros, pilares o columnas.

·Cúpulas: Son bóvedas semiesféricas que se utilizan como cubierta y ejercen el mismo empuje en todas las direcciones.

·Membranas: Son superficies flexibles que soportan cargas mediante el desarrollo de esfuerzos de tracción.

·Columnas: Cumplen la misma función que los pilares, pero son circulares.

·Placas o losas: Distribuyen las cargas por toda la superficie, mediante flexión.

PROBLEMAS QUE RESUELVEN LAS ESTRUCTURAS

·Proteger a los elementos de un conjunto.

·Proporcionar apoyo a los elementos de un conjunto.

·Salvar accidentes geográficos.

·Generar superficies.

·Cerrar y cubrir espacios.

·Almacenar materiales.

·Alcanzar alturas en el espacio.

CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UNA ESTRUCTURA

·Ser estable.

·Ser resistente.

RAZONES DE PORQUE SE CAE UNA ESTRUCTURAS

-Exceso de peso.

-Fatiga elástica: Debida a la actuación repetida de una carga, que, si solo se hiciera una vez, no se rompería.

-Fallos de diseño.

-Uniones poco adecuadas o mal realizadas.

-Accidentes naturales: Terremotos...

CENTRO DE GRAVEDAD Y LA ESTABILIDAD

El centro de gravedad de un cuerpo es un punto imaginario en el que podemos considerar que se concentra todo el peso del cuerpo.

CÁLCULO DE ESTRUCTURAS

El cálculo de estructuras consiste en conseguir la mayor resistencia de una estructura utilizando para ello la menor cantidad posible de material.

TRIANGULACIÓN

Para evitar que un polígono se deforme, se añaden barras que lo dividan en triángulos. Esta técnica es llamada triangulación y se utiliza en muchas estructuras.

PERFILES

Un perfil es una barra que tiene una forma determinada. Los perfiles son barras que tienen distintas secciones.

Cada sección es adecuada para soportar un cierto tipo de esfuerzo.

Tecnología T.4 Anaya

TEMA 4 LOS METALES.

MATERIALES METÁLICOS.

Se clasifican en dos:

-Materiales metálicos férricos: Son aquellos materiales metálicos cuyo principal componente es el hierro. Por ej. el hierro dulce.

-Materiales metálicos no férricos: Son aquellos materiales metálicos que se obtienen a partir de los demás metales y que no contienen hierro en su composicion. Por ej. el aluminio.

LAS ALEACIONES.

Las aleaciones son materiales metálicos que se obtienen al fundir un metal con otros materiales y el resultado final es un metal. Por ej. la alpaca.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES METÁLICOS.

-Casi todos los metales son sólidos a temperatura ambiente.

-Conducen bien el calor y la electricidad.

-Tienen buena resistencia mecánica.

-Son dúctiles (poder deformarse en hilos muy finos sin romperse) y maleables (poder deformarse en laminas muy finas sin romperse).

-Se mecanizan con facilidad.

-Los metales se dilatan y contraen apreciablemente cuando se calientan o enfrían.

OBTENCIÓN DE MATERIALES METÁLICOS.

-Calcinación y tostación: El mineral se calienta en un horno, con lo que dependiendo del mineral, se consigue que el metal quede libre o forme un óxido.

-Electrosis: El mineral se disuelve o se funde y se le introducen 2 electrodos haciendo que pase la electricidad a través de ellos, con lo que se consigue que el metal puro se deposite sobre uno de los electrodos a medida que circula la corriente.

FORMAS COMERCIALES DE LOS MATERIALES METÁLICOS.

-Largos: Alambres.

-Planos: Chapas.

-Perfiles: Barras.

-Lingotes: Bloques.

EL HIERRO Y EL ACERO.

El hierro es un elemento químico que constituye aproximadamente el 5% de la corteza terrestre. El hierro no se encuentra en estado puro sino que esta combinado con otros elementos químicos.

EL HIERRO DULCE.

Este producto siderúrgico contiene entre un 99,90% y un 99,99% de hierro. En estas condiciones se puede considerar hierros practicamente puro.

EL ACERO.

Los aceros son aleaciones de hierro y carbono a las que se suelen añadir otros elementos para añadirle otra propiedades.

Hay 2 clases:

-Aceros comunes: Contienen únicamente hierro y carbono. Son fáciles de soldar y poco resistentes a la corrosión. Por ej. Clavos, tornillos...

-Aceros aleados: Contienen otros elementos además del hierro y el carbono. Son muy resistentes a la corrosión, al desgaste y a las altas temperaturas.

LAS FUNDICIONES.

Las fundiciones son aleaciones de hierro y carbono que se diferencian de los aceros en que contienen un mayor porcentaje de carbono.

EL COBRE.

Es un metal de color rojo brillante, buen conductor del calor y la electricidad, muy dúctil y maleable y muy resistente a la corrosión. Se usa para hacer cables eléctricos o calderas.

BRONCES, LATONES Y ALPACAS.

-Bronces: Son aleaciones de cobre y estaño. Su dureza es mayor cuanto mayor sea la cantidad de estaño. Uso: campanas, casquillos de bombillas...

-Latones: Son aleaciones de cobre y cinc. Uso: Llaves y válvulas de gas y agua, bisagras, tornillos...

-Las alpacas: Son aleaciones de cobre, cinc y níquel, muy dúctiles y fáciles de trabajar a temperatura ambiente. Uso: monedas, orfebrería...

EL CINC.

El cinc es un metal blando, de color blanco azulado, resistente a la intemperie. Uso: recipientes, canalones y planchas para cubiertas de tejados.

EL ESTAÑO.

El estaño es un metal de aspecto blanco brillante, muy resistente a la corrosión atmosférica, fácil de fundir y trabajar.

LA HOJALATA.

Consiste en una lamina de hierro o acero recubierta de estaño. Es fácil de doblar, cortar y soldar.

EL ALUMINIO.

El aluminio es un metal de color plateado claro, muy resistente a la oxidación.

UNIONES DESMONTABLES.

Las uniones desmontables son aquellas que para separar las piezas unidas no hay que romper el elemento que las une.

Las mas habituales son:

-Tornillos y tuercas.

-Tornillos de chapa.

-Espárragos.

-Pasadores.

PEGADO.

-Los pegamentos epoxy de dos componentes consisten en dos sustancias líquidas que se deben mezclar en la misma proporción.

FABRICACIÓN POR DEFORMADO.

-Plegado. Consiste en doblar una pieza por una de sus aristas.

-Embuticion. Consiste en transformar una chapa plana en un objeto hueco. Para ello se le presiona contra un molde con la ayuda de un punzón.

-Estampación. Consiste en que el material se presiona entre 2 moldes que se llaman estampas para tener la forma deseada.

-Forja. Consiste en deformar un metal ya calentado a golpe de martillo.

-Trefilado. Consiste en obligar al metal a pasar por unos orificios cada vez mas pequeños tirando de ellos para hacer alambres finos.

-Extrusión. Consiste en empujar un lingote al rojo por una abertura con forma determinada.

-Laminado. Se hace pasar el metal en 2 rodillos o cilindros que lo arrastran y van reduciendo su grosor y aumentando su longitud.

FABRICACIÓN POR MOLDEO O FUNDICIÓN.

Consiste en calentar un metal en un horno hasta fundirlo, luego verterlo en un molde con la forma y medidas deseadas y dejar que enfríe.

FABRICACIÓN POR CORTE.

·Procedimientos mecánicos:

-Corte por chorro de agua. Utiliza un chorro de agua muy fino y a gran presion para cortar chapas de metal.

-Serrado. Se lleva a cabo con sierras de cinta o de disco.

·Procedimientos térmicos:

-Oxicorte. Se lleva a cabo mediante juntar un gas combustible y oxigeno que quema una franja de un material.

-Corte con láser. Emplea una fuente de luz muy concentrada que quema un metal en pocos segundos.

-Corte por arco. Se realiza aprovechando el calor obtenido a partir de la corriente electrica, llegando a fundir un metal.

FABRICACIÓN POR SOLDADURA.

Para todas hace falta una varilla de metal:

-Soldadura a la llama. El calor se obtiene quemando acetileno u otro gas combustible.

-Soldadura de resistencia eléctrica. Las dos piezas que se quieren soldar se conectan a los polos positivo y negativo de un generador.

-Soldadura de arco eléctrico. El calor procede de una descarga eléctrica de dos electrodos, uno conectado a las pinzas y el otro en la pieza.

ACABADOS.

-Lijado. Se realiza con una lijadora, provista de una cinta o un disco de material abrasivo, que desgasta la pieza a medida que se mueve sobre ella.

-Rectificado. Es una operacion de afinado, pulido y acabado de superficies. Con un disco abrasivo llamado muela se arranca el material sobrante.

IMPACTO DE LA INDUSTRIA METALÚRGICA.

La industria metalúrgica es una de las mas contaminantes. Se producen algunos efectos como:

-Emisión de gases, procedentes de los hornos.

-Consumo de energía, especialmente eléctrica.

-Producción de escorias, lodos y vertidos.