1. MÓDULO
OPERADORES MECANICOS
2013

2. OPERADORES QUE TRASNFORMAN Y TRASMITEN ENERGIA
1.LA PALANCA
Es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento.
Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de
apoyo llamado fulcro.
Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para
incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.
Tipos de Palanca
Las palancas se dividen en tres génerosdependiendo de la posición relativa de los puntos de
aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo).
El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la
forma de uso de cada uno cambian considerablemente.
Palancas de Primer Grado:
En la palanca de primer grado, el Punto
de apoyo (Fulcro) se encuentra situado
entre la Potencia y la Resistencia.
Se caracteriza en que la potencia puede
ser menor que la resistencia, aunque a
costa de disminuir la velocidad
transmitida y la distancia recorrida por la
resistencia.
Para que esto suceda, el brazo de
potencia Bp ha de ser mayor que el
brazo de resistencia Br.
Gráfica 1

3. Cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la
distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia,
de manera que Bpsea menor que Br. (Observe laGráfica 1)
Ejemplos: Alicate, Balanza, Tijeras, Tenaza, Catapulta
Palanca de Segundo Grado:
Se caracterizan porque la resistencia se
encuentra entre la potencia y el fulcro.
Se caracteriza en que la potencia es siempre
menor que la resistencia, aunque a costa de
disminuir la velocidad transmitida y la distancia
recorrida por la resistencia.
(Observe la Gráfica 2)
Ejemplos: Carretilla, Remos, Destapador de
botellas.
Gráfica 2

4. Palanca de Tercer Grado:
La potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro.
Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo
que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por
él. (Observe la Gráfica 3)
Ejemplos:Pinza de depilar, martillo y caña de pescar, quita grapas, cuerpo humano (codo –
bíceps – antebrazo)
Gráfica 3

5. 2.POLEAS
Es una máquina simple, que sirve para transmitir
una fuerza.
Se trata de una rueda, generalmente maciza y
acanalada en su borde, que, con el curso de una
cuerda o cable que se hace pasar por el canal, se
usa como elemento de transmisión para cambiar
la dirección del movimiento en máquinas y
mecanismos.
Sirve para reducir la magnitud de la fuerza
necesaria para mover un peso.
Las Poleas se Clasifican
Polea Simple:
Esta clase de poleas se utiliza para levantar una
determinada carga.
Cuenta con una única rueda, a través de la cual
se pasa la soga. Las poleas simples direccionan
de la manera más cómoda posible el peso de la
carga.
Este tipo de polea se utiliza para sacar agua de
un pozo, o para levantar una carga en una grúa.

6. Existen dos clases de Poleas Simples
Polea Simple Fija:Consiste en un sistema donde
la polea se encuentra sujeta a la viga. De esta
manera, su propósito consiste en direccionar de
forma distinta la fuerza ejercida, permitiendo la
adopción de una posición estratégica para tirar
de la cuerda.
Sirve únicamente para cambiar de dirección o el
sentido de la fuerza, ya que es más fácil ejercer
tirando la cuerda hacia abajo que hacia arriba.
1. Poleas Móviles: Esta clase de poleas son
aquellas que están unidas a la carga.
2.
3. Se compone de dos poleas: la primera
esta fija al soporte mientras que la
segunda se encuentra adherida a la
primera a través de una cuerda.
4.
5. Las poleas móviles permiten multiplicar
la fuerza ejercida, debido a que el objeto
es tolerado por las dos secciones de la
soga. De esta manera, la fuerza aplicada
se reduce a la mitad. Y la distancia a la
que se debe tirar de la cuerda es del
doble.
6.

7. 7. Polea Compuesta:
Se utiliza con el propósito de alcanzar
una amplia ventaja de carácter
mecánico, levantando objetos de gran
peso con un esfuerzo mínimo.
Para su ejecución se emplean poleas fijas
y móviles.
El sistema de poleas móviles más común
es el polipasto.En un polipasto, las
poleas se distribuyen en dos grupos, uno
fijo y uno móvil. En cada grupo se instala
un número arbitrario de poleas. Lacarga
se une al grupo móvil.
8.
3.LA RUEDA
La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede ser considerada
una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas.
Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la humanidad, por su gran utilidad
en la elaboración de alfarería, en el transporte terrestre, y como componente fundamental
de diversas máquinas.

8. 4.ENGRANAJES
Se denomina engranaje o ruedas
dentadas al mecanismo utilizado para
transmitir potencia de un componente a
otro dentro de una máquina.
Los engranajes están formados por dos
ruedas dentadas, de las cuales la mayor
se denomina corona' y la menor 'piñón'.
Un engranaje sirve para transmitir
movimiento circular mediante contacto
de ruedas dentadas.
EJE
Un eje es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento de rotación a una pieza
o de un conjunto de piezas, como una rueda o un engranaje.
Un eje se aloja por un diámetro exterior al diámetro interior de un agujero.
En algunos casos el eje es fijo —no gira— y en otros casos, la rueda gira solidariamente al
eje y el sistema de guiado se encuentra en la superficie que soporta el eje.

9. Tipos de Engranaje
Los engranajes cilíndricos: son el tipo de
engranaje más simple y corriente que existe.
Se utilizan generalmente para velocidades
pequeñas y medias; a grandes velocidades, si no
son rectificados, o ha sido corregido su tallado,
producen ruido cuyo nivel depende de la
velocidad de giro que tengan.
Los engranajes cónicos: tienen forma de
tronco de cono y permiten transmitir
movimiento entre ejes que se cortan.
El mecanismo piñón cadena: es un método de
transmisión muy utilizado para transmitir un
movimiento giratorio entre dos ejes paralelos
que estén bastante separados.
Es el mecanismo de transmisión que utilizan las
bicicletas, motos y muchas máquinas.

10. ACTIVIDAD DE REALIMENTACIÓN
1. Relacione la imagen con el tipo de operador mecanico que corresponde, trazando una
linea.
Palanca de 1er Grado
Polea Fija
Palanca de 2do Grado
Polea Movil
Palanca de 3er Grado
Polea Compuesta

11. 2. Con las siguientes imágenes elabore un breve cuento sobre la historia de la rueda y su
evolución.

12. 3. La siguiente imagen muestrados posiciones del plato y piñón de una bicicleta.
a. ¿Cuál escogerías para hacer menos esfuerzo en una cuesta abajo?_______
b. ¿Y para correr en un llano?___________

13. OTROS OPERADORES MECANICOS
1. TORNILLO
Es un elemento u operador mecánico cilíndrico
con una cabeza, generalmente metálico, aunque
pueden ser de madera o plástico, utilizado en la
fijación temporal de unas piezas con otras.
Existe una enorme variedad de tornillos de acuerdo a su forma, tamaño, funciones, material,
etcétera, algunos tipos de tornillos son
Según su forma:
Tornillo Hexagonal:Este tornillo es el más utilizado.
Se caracteriza por tener una cabeza en forma de
hexágono y generalmente se los utiliza para unir
piezas metálicas. Según la forma que posea el
extremo de la espiga se pueden utilizar para fijación,
montaje o presión.
Tornillo Allen: Estos tornillos se utilizan cuando se
precisan superficies lisas. Sus fuerzas de apriete son
bajas y tienen una cabeza cónica o cilíndrica, son
tornillos avellanados y para colocarlos se recurre a
una llave Allen. Esta se encaja en el orificio de forma
hexagonal que contiene la cabeza.

14. Tornillo de mariposa: La cabeza de estos es similar a
las alas de una mariposa, que permite apretar al
tornillo de forma manual, sin recurrir a
destornilladores.
Tornillos con ojal: La cabeza de este tornillo tiene
forma circular y en su centro un orificio, de allí su
nombre. Estos permiten la construcción de
articulaciones entre los materiales unidos.
Cáncamos: Por medio de estos se logran sujetar
argollas en carcasas para luego poder ser
desplazadas con puentes grúas o aparatos de
elevación.
Tornillos de bloqueo: Estos actúan como elementos
de presión y se caracterizan por tener forma de T. A
estos se les coloca un patín en su extremo que es
deslizable.

15. Tornillo de cabeza ranurada: Estos presentan en la superficie de su cabeza una ranura recta
que permite el uso de destornilladores de cabeza plana para su manipulación.
Tornillo para perno: Estos tornillos se utilizan siempre junto con una tuerca. Estos no pueden
girar ya que la forma de su cabeza o del principio de su perno es tal que quedan totalmente
encajados en el orificio del montaje.
Varillas roscadas: Estos, también conocidos como prisioneros, se enroscan por uno o ambos
extremos en el orificio, quedando ocultos y siempre van acompañados por rosca.
1. 2. BIELA
Biela de Manivela
Es un elemento mecánico que sometido a
esfuerzos de tracción o compresión,
transmite el movimiento articulando a
otras partes de la máquina.
Biela de Palanca

16. Biela de Bicicleta
3. MANIVELA
Es la pieza normalmente de hierro,
compuesta de dos ramas, una de las cuales
se fija por un extremo en el eje de una
máquina, de una rueda, palanca etc. y la
otra forma el mango que sirve para mover al
brazo, la máquina o la rueda.

17. 4. Leva
Es un elemento mecánico que está sujeto a
un eje por un punto que no es su centro
geométrico. En la mayoría de los casos es de
forma ovoide. El giro del eje hace que el
perfil o contorno de la leva toque, mueva,
empuje o conecte con una pieza conocida
como seguidor. Existen dos tipos de
seguidores: de traslación y de rotación.
Tipo de mecanismo leva seguidor en el que el movimiento rotativo continuo de la leva de
placa se transforma en un movimiento rotativo oscilante del seguidor. En este mecanismo de
leva el seguidor pivota sobre un punto de apoyo describiendo un arco alrededor de este. Las
imágenes muestran un esquema del mecanismo y una aplicación real en una máquina de
coser.

18. ACTIVIDAD DE REALIMENTACIÓN
1. Si doña Martha necesita moler el maíz para hacer sus arepas, y para realizar las
100 del pedido necesita moler 5 libras de maíz, si cada vez que pone una carga
de maíz en el molino, hace lo de 1 arepa utilizando 3 vueltas en el molino,
cuantas vueltas se le dan a la manivela para sacar el pedido.
2. Escribe debajo de cada imagen que tipo de mecanismo utiliza, tornillo, biela,
manivela o si no utiliza ninguno de estos.

19. TALLER CON LEGO
1. ¿Qué es un piñón?Es un tipo de engranaje que permite a un eje girar libremente
en un sentido y ser engranado en el sentido contrario.
2. ¿Qué tipo de piñones existen?
a. Ejes paralelos: cilíndricos de dientes rectos y helicoidales.
b. Ejes perpendiculares: cónicos de dientes rectos, helicoidales, hipoides de
rueda y tornillo sin fin
3. ¿Para qué se utilizan los sistemas de piñones?Permiten transmitir un
movimiento giratorio de un eje a otro.
4. ¿En cuales montajes el piñón conducido cambia la dirección del giro?En el
montaje 1 y 2el conducido gira al contrario de las manecillas del reloj porque
modifica la velocidad y el sentido del giro.
5. ¿En cuales montajes el piñón conducido cambia el tipo de movimiento?En el
montaje 6, 7 y 8 en el 6 el movimiento se vuelve lineal y es perpendicularmente, 7 el
movimiento es circular y perpendicularmente, en el montaje 8 el movimiento es de
vaivén y es perpendicularmente.
EVIDENCIA TALLER LEGO EN CLASE
Den un ejemplo de empleo de cada uno de los montajes realizados.
Montaje 1
Ejemplo:Tensor de
malla de Voleibol,
mecanismos básicos

20. Montaje 2
Ejemplo:Carros de
Juguetes
Montaje 3
Ejemplo:Tostadora
Montaje 4
Ejemplo:Licuadora
Montaje 5
Ejemplo:Caja de cambio
de un carro

21. Montaje 6
Ejemplo:Batidora
Montaje 7
Ejemplo:Maquina de
Moler
Montaje 8
Ejemplo:Banda
Transportadora

22. CIBERGRAFIA
 http://operadoresmecanicos25.blogspot.com/
 http://anderson-pinzon805.blogspot.com/2011/09/clases-de-operadores-mecanicos.html
 http://www.iesbinefar.es/tecnologia/Tc_3eso/U_Mecanismos/U_OperadoresMecanicos.pdf
 http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_pal_primergrado.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/Palanca
 http://www.psicotecnicostest.com/Result.asp?TIP=Aptitud mecánica-palancas&TEST=1
 https://sites.google.com/site/050maquinassimples/palancas-de-primer-segundo-y-tercer-
grado
 http://es.wikipedia.org/wiki/Rueda
 http://www.araucaria2000.cl/maquinas/maquinas.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje
 http://wikitecno.wikispaces.com/file/view/u2_mecanismos.pdf

23. DISEÑADO POR:
ARIZA CLAUDIA MILENA
BERRIO SANDRA LILIANA
PEREZ ROSANA
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA LUIS AMIGÓ
MATERIA: TECNOLOGIA Y CIENCIAS BÁSICAS
DOCENTE: NELSON MORENO