2.2. sistema mecanico
2.2.1 De traslación
2.2.2 De rotación
Mecanismos y sistemas mecánicos
Un mecanismo es un conjunto de elementos, conectados entre sí por medio de articulaciones
móviles y cuya misión es:
- transformar una velocidad en otra velocidad
- transformar una fuerza en otra fuerza
- transformar una trayectoria en otra diferente o
- transformar un tipo de energía en otro tipo distinto.
Según el número de elementos, los mecanismos se pueden clasificar como:
- Simples: si tienen dos elementos de enlace.
- Complejos: si tienen más de dos elementos de enlace.
A partir de aquí, definimos sistema mecánico
- Un sistema mecánico o máquina es una combinación de mecanismos que transforma
velocidades, trayectorias, fuerzas o energías mediante una serie de transformaciones
intermedias.
Los movimientos que puede describir un elemento de un mecanismo son:
- Movimiento rectilíneo: en un único sentido
- Movimiento alternativo: o movimiento de vaivén.
- Moviendo circular o de rotación
Los mecanismos (y por extensión los sistemas mecánicos) constan de los siguientes elementos
básicos:
1. Sistema motriz o sistema de entrada: recibe la energía de entrada, la cual será transformada
o transmitida. En un automóvil sería el motor.
2. Sistema transmisor: medio que permite modificar la energía o el movimiento proporcionado
por el sistema motriz. En un automóvil este sistema estaría compuesto por ejes de
transmisión, embragues, caja de cambios, …
3. Sistema receptor o sistema de salida: realiza el trabajo con la salida que le proporciona el
sistema transmisor, y es el objetivo del sistema mecánico. En un automóvil este sistema
estaría compuesto por las ruedas motrices.
Los mecanismos se pueden clasificar en dos grandes grupos diferenciados:
a) Sistemas de transmisión del movimiento: En este caso el sistema motriz y el sistema
receptor tienen el mismo tipo de movimiento. En base a esto, podemos encontrar dos tipos de
sistemas de transmisión:
o Mecanismos de transmisión lineal: movimiento rectilíneos en movimientos rectilíneos
(poleas, palancas, etc)
Mecanismos de transmisión circular: movimientos de rotación en otra rotación
(transmisión por correas, con cadenas, engranajes, …)
b) Sistemas de transformación del movimiento: En este caso el sistema motriz y el sistema
receptor tienen distinto tipo de movimiento. En base a esto, podemos encontrar dos tipos de
sistemas de transformación:
o Mecanismos que transforman el movimiento circular en rectilíneo
o Mecanismos que transforman el movimiento circular en alternativo
Sistemas Mecánicos
Se dividen en:
Sistemas de traslación
Sistemas de rotación
Sistemas Mecánicos de Rotación
Inercia
La inercia de un elemento depende de la composición geométrica alrededor del eje de rotación y de su densidad
Para un disco circular J = 1/2Mr2 M=Masa
r=radio
2.3 SISTEMA Análogos
La electrónica analógica es una parte de la electrónica que estudia los sistemas en los cuales sus variables; tensión, corriente, ..., varían de una forma continua en el tiempo, pudiendo tomar infinitos valores (al menos teóricamente). En contraposición se encuentra la electrónica digital donde las variables solo pueden tomar valores discretos, teniendo siempre un estado perfectamente definido
Pongamos un ejemplo:
Disponemos de una medida real concreta; la longitud total de un coche:
En un sistema digital esta medida podría ser de 4 metros o de 4 metros y 23 centímetros. Podremos darle la precisión que queramos pero siempre serán cantidades enteras
En un sistema analógico la medida seria la real; es decir 4,233648596... en teoría hasta que llegásemos a la mínima cantidad de materia existente (siempre que el sistema de medida sea lo suficientemente exacto).
Historia
Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.
El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el triodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y la placa con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de placa. Esto fue muy importante para que se fabricaran los primeros amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc.
Conforme pasaba el tiempo las válvulas de vacío se fueron perfeccionando y mejorando, apareciendo otros tipos, como los tetrodos (válvulas de cuatro electrodos), los pentodos (cinco electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta potencia, etc. Dentro de los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su miniaturización.
Pero fue definitivamente con el transistor, aparecido de la mano de Bardeen y Brattain de la Bell Telephone en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de los aparatos tales como las radios. El transistor de unión apareció algo más tarde en 1949, este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las aplicaciones de la electrónica analógica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado sólido semiconductor (silicio), razón por la que no necesitan centenares de voltios de tensión para funcionar.
A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando, en pequeños círculos audiófilos, las válvulas porque parecen ofrecer unas cualidades sonoras que no muestran los transistores.
El transistor tiene tres terminales, el emisor, la base y el colector, se asemeja a un triodo, la base sería la rejilla de control, el emisor el cátodo, y el colector la placa, polarizando adecuadamente estos tres terminales, se consigue controlar una gran corriente de colector a partir de una pequeña corriente de base.
El diodo de vacío fue desbancado más rápidamente que las válvulas amplificadoras por el diodo semiconductor que se empezó a utilizar en 1920, aunque se conocía de más antiguo por ser utilizado en el receptor de radio a galena, un diodo que estaba formado por cristal de galena.
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