Elementos de maquina

“ELEMENTOS DE MAQUINAS”

Conceptos de energía, trabajo y potencia. Potencia mecánica. Conceptos de
máquinas útil, motora y variador mecánico. Acoplamiento entre las mismas. Concepto de freno y embrague. Instalaciones con motor, variador mecánico, máquina útil, freno y embrague. Motores eléctricos asincrónicos. Instalación conjunta de variadores mecánicos por correas, engranes y cadenas.

1.Conceptos de energía, trabajo y potencia

1.1 Energía :

La energía es la cantidad de trabajo que un sistema físico es capaz de producir. La energía, no puede ser creada, ni consumida, ni destruida.
Sin embargo la energía puede ser convertida o transferida en diferentes formas: la energía cinética del movimiento de las moléculas de aire puede ser convertida en energía rotacional por elrotor de una turbina eólica, que a su vez puede ser convertida en energía eléctrica por el generador de la turbina eólica. En cada conversión de energía, parte de la energía proveniente de la fuente es convertida en energía calorífica.
Cuando utilizamos de forma poco precisa la expresión pérdida de energía (lo cual es imposible según la definición dada arriba), queremos decir que parte de laenergía de la fuente no puede ser utilizada directamente en el siguiente eslabón del sistema de conversión de energía, porque ha sido convertida en calor. Por ejemplo, los rotores, los multiplicadores o los generadores nunca tienen una eficiencia del 100 por cien, debido a las pérdidas de calor por fricción en los cojinetes, o a la fricción entre las moléculas de aire.
Sin embargo, la mayoría denosotros tiene una noción lógica de que cuando se queman combustibles fósiles, de alguna forma, y diciéndolo de forma sencilla, el potencial global para una futura conversión de energía se reduce. Esto es totalmente cierto.
Sin embargo, los físicos utilizan una terminología diferente: Ellos dicen que la cantidad de entropía del universo ha aumentado. Con esto quieren decir que nuestra capacidad deproducir trabajo útil convirtiendo energía disminuye cada vez que dejamos que la energía acabe en forma de calor que se disipa en el universo. El trabajo útil es llamado exergía por los físicos.
Dado que la gran mayoría de turbinas eólicas producen electricidad, solemos medir su producción en términos de cantidad de energía eléctrica que son capaces de convertir a partir de la energía cinéticadel viento. Solemos medir esa energía en términos de kilovatios-hora (kwh) o de megavatios-hora (Mwh) durante un cierto periodo de tiempo, p.ej. una hora o un año.
La energía no se mide en kilovatios, sino en kilovatios-hora (kwh). Confundir las dos unidades es un error muy común, por lo que si quiere entender la diferencia puede leer la próxima sección sobre potencia.

Unidades de energía:1 J (julio) = 1 Ws = 0,2388 cal
1 GJ (gigajulio) = 10 9 J
1 TJ (terajulio) = 10 12 J
1 PJ (petajulio) = 10 15 J
1 (kilovatio-hora) Kwh. = 3.600.000 Julios

1.2 Potencia:

La potencia eléctrica suele medirse en vatios (W), kilovatios (kw), megavatios (Mw), etc. La potencia es transferencia de energía por unidad de tiempo.
La potencia puede ser medida en cualquier instante de tiempo,mientras que la energía debe ser medida durante un cierto periodo, p.ej. un segundo, una hora o un año.
Que un aerogenerador tenga una potencia nominal (la que figura en la placa de características) de 1000 kw, le indica que producirá 1000 kilovatios-hora (kwh) de energía por hora de funcionamiento, cuando trabaje a rendimiento máximo (es decir, con vientos de, digamos, más de 15 metros porsegundo).
La potencia de los automóviles se indica a menudo en caballos de vapor (CV o HP) en lugar de en kilovatios (kw). La palabra "caballo de vapor" puede proporcionarle una idea intuitiva de que la potencia define que cantidad de "músculo" tiene un motor o un generador, mientras que la energía le indica cuanto "trabajo" produce un generador o un motor durante un cierto periodo de tiempo....