Seis máquinas simples sin las que la fabricación moderna no puede vivir
La fabricación moderna ha recorrido un largo camino. Ahora emplea mecanizado CNC para fresado y torneado, y láseres para impresión 3D. Pero los tipos de máquinas más básicos, tal como los describió Arquímedes hace más de 2.000 años, todavía se encuentran en todas partes en un taller de fabricación moderno si se mira de cerca. Algunas de estas máquinas simples no tienen partes móviles, pero son la base de todas las máquinas complejas que vinieron después.
La cuña
Esta forma le resulta familiar a cualquier niño que alguna vez haya jugado con un juego de bloques de madera de juguete. La cuña sorprende por su versatilidad, porque forma parte de cuatro tipos de máquinas independientes pero relacionadas, junto con el plano inclinado, la palanca y el tornillo.
La cuña es básicamente un triángulo, con los dos lados largos uniéndose en un ángulo agudo que llamamos borde. Este borde empuja contra un objeto y la fuerza opuesta se disipa a lo largo de la cara permitiendo que la cuña corte.
¿Dónde se encuentra una cuña en un taller mecánico? En todos lados. Cada herramienta de corte es una cuña de algún tipo, donde una cara en ángulo se encuentra con la pieza de trabajo para afeitar la materia prima. Cuchillos, tijeras, hachas, limas, taladros e incluso las finas partículas abrasivas de las piedras de amolar y el papel de lija son todos ejemplos de cuñas.
La palanca
Una cuña puede actuar como un punto de pivote, llamado fulcro, mientras que la palanca es cualquier barra o varilla que gira en el fulcro. Cuando un extremo de la barra se mueve en una dirección, el extremo opuesto correspondiente de la barra se mueve en la otra dirección. ¿Cuál es el propósito de eso?
Si los dos extremos tienen exactamente la misma longitud, no hay ventaja mecánica, pero sí ayuda a mover el punto donde se aplica la fuerza. Si aumentas la longitud de la barra en el extremo de entrada, multiplicas la fuerza aplicada en el extremo opuesto, y esto es muy útil. Se encuentran palancas en cada par de alicates, tijeras, barras de tracción y abrazaderas para sujetar piezas en su lugar, entre muchos más ejemplos.
El plano inclinado
Otro tipo de triángulo o cuña, esta vez con un ángulo de 90° que ayuda a formar una base.
La fuerza aplicada sube por la cara inclinada, distribuyendo parte de la carga verticalmente y parte horizontalmente. Dividir la carga de esta manera hace que sea más manejable mover gradualmente un peso pesado a una gran distancia.
Los planos inclinados con muescas escalonadas son ideales para sujetar abrazaderas, comúnmente utilizadas en máquinas CNC. Por supuesto, también los encontrará en las rampas de carga, donde carros con ruedas mueven cargas pesadas dentro y fuera del taller.
La rueda y el eje
Fue un día especial para la raza humana cuando alguien se dio cuenta de esto. Todos sabemos qué son las ruedas y los ejes, pero lo importante que debemos recordar aquí desde el punto de vista de la ingeniería es que esta máquina fundamental transfiere el movimiento lineal al movimiento rotacional y viceversa. Y lo hace de manera muy eficiente, con poca pérdida por fricción.
Las aplicaciones son ilimitadas. Cada operación de hilado y torneado en un molino, torno o rectificadora (CNC o manual) depende de rodamientos de precisión que transfieren cargas con notable precisión y repetibilidad.
La polea
La polea, un tipo de rueda y eje, transmite la fuerza de una carga mientras redirige esa fuerza y divide el peso que se mueve a través de cada polea en una serie. Reducir la fuerza de esta manera requiere que la carga se mueva una distancia mayor, un compromiso aceptable.
Las poleas se utilizan en cabrestantes mecánicos y eléctricos, para elevar herramientas muy pesadas y bases de moldes dentro y fuera de máquinas de inyección de plástico y fundición a presión, o para descargar materias primas en un almacén.
El tornillo
Los tornillos, una combinación de rueda, eje y plano inclinado, ayudan a transmitir fuerza y movimiento tanto de forma rotacional como lineal al mismo tiempo.
Como todos sabemos, los tornillos tienen ejes roscados y estos hilos interactúan con una fuerza opuesta para redirigirlos o mantenerlos en su lugar sobre una gran superficie.
Por lo tanto, los tornillos se utilizan en todo tipo de sujetadores, para introducir plástico en máquinas de moldeo por inyección, para mover las mordazas hacia adentro y hacia afuera, para calibrar equipos de inspección y en un millón de lugares más. Un lugar menos obvio es el husillo de bolas. Este maravilloso invento permite que un actuador lineal se mueva suavemente (y muy rápidamente) a lo largo de una varilla roscada con gran precisión y repetibilidad, lo que hace que las máquinas CNC sean tan confiables como son.
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Etiquetas importantes: Fundición a presión, Torneado CNC, Mecanizado de metales
