Maquinas industriales

MÁQUINAS DE ELEVACIÓN

En la gran mayoría de las industrias se utilizan máquinas de elevación, ya sea en sus procesos de producción propiamente tales, y/o en la recepción de sus materias primas e insumos, como al manipular los productos terminados, tanto en los procesos Elementales de Elevación y en Máquinas de Elevación Compuestas.

La característica común de estas máquinas es que todasellas realizan trabajo, dado que deben movilizar masas (cargas) ciertas distancias verticales, en contra de la fuerza de gravedad.

Las primeras máquinas de elevación utilizaban energía aportada por hombres y/o por animales domésticos, luego se utilizó el viento y el agua, más tarde el vapor, la electricidad, la hidráulica y la neumática.


Máquinashidráulicas elevadoras de agua

1 .- MÁQUINAS ELEMENTALES DE ELEVACIÓN
Los elementos de elevación empleados en la ingeniería civil son múltiples. Se tratarán someramente los principios mecánicos sobre los que están basadas las máquinas elementales, con objeto de describirlas con algún detalle, para pasar después a la descripción de las máquinas principales y más complejas.
1.1.- Gatos Mecánicos: Elgato más conocido es el llamado “de cremallera”, que puede tener engranaje simple, o doble, para multiplicar el efecto de la fuerza de elevación aplicada. Por relaciones mecánicas inmediatas se deduce la fórmula mecánica del mismo:
a) Engranaje de multiplicación simple: Como el que se muestra en la Figura 1, donde tomando momentos respecto del único engranaje, y suponiendo que el esfuerzoproducido por el peso que se va a levantar es tangencial al círculo de contacto del engranaje y la cremallera (lo que es suficientemente exacto), se tiene:
P r = b F (b = brazo de palanca)


Figura 1: Gato con Engranaje de Multiplicación Simple
b) Engranaje de multiplicación doble: Como el que muestra la Figura 2, donde tomando momentos respecto a los dos centros de los engranajes,se tiene:
P r = F r y F r = F b
Eliminando F resulta:

Figura 2: Gato con Engranaje de Multiplicación Doble.

Como variante del gato de cremallera existen los gatos de husillo, en los que el deslizamiento se hace mediante un trinquete que actúa sobre un tornillo, usualmente de rosca cuadrada, permitiendo el avance en un solosentido, ya que el descenso está coaccionado por el propio trinquete.
1.2.- Gato Hidráulico: El gato hidráulico de la Figura 3 está basado en el principio de los vasos comunicantes; se deduce a continuación su ecuación de equilibrio:
P/ A = F / a , pero F m = F n, de donde: P = F (m/n) (A/ a), siendo A y a las áreas de ambos pistones.



Figura3: Esquema de gato Hidráulico.1.3.- Torno Manual: El torno manual está basado en una combinación de coronas y piñones que dan un efecto multiplicador al brazo de la potencia. Se detallarán los tipos más utilizados:
a) Simple multiplicación: Como el mostrado en la Figura 4 siguiente:

Figura 4: Torno Manual de Simple Multiplicación
Tomando momentos respecto a los dos ejes, se tiene F b = F r , yen el otro engranaje F r = P r , al eliminar F resulta:
P = F b [r /(r r )]
b) Doble multiplicación: Como el mostrado en la Figura 5 siguiente:

Figura 5: Torno Manual de Doble Multiplicación
Tomando momentos respecto a los tres ejes se tiene: para el primer engranaje F b = F r , para el segundo F r = F r y para el tercer engranaje F r = P r ; aleliminar algebraicamente las fuerzas de contacto F y F se llega a la siguiente expresión:

1.4.- Torno diferencial: El torno diferencial, como muestra la Figura 6, se compone de dos cilindros concéntricos de radios distintos, en los cuales se efectúa el arrollamiento del cable en la forma indicada en la figura.

Figura 6: Torno Diferencial
Su fórmula...