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Herramientas y máquinas

HERRAMIENTAS:

Son elementos manuales que tienen como propósito adecuar y aumentar las posibilidades de uso de las manos durante la realización de un trabajo.  Se diferencian de la máquinas porque emplean alguno fuente de energía distinta de la fuerza muscular del hombre (como eléctrica, química, eólica, etc ) e incluso poseen dispositivos mecánicos. Son ejemplos de herramientas el cuchillo, la tijera, la pinza universal, la cuchara, la escoba, la llave, el sacacorchos, el destornillador, la llave inglesa, la tenaza, el saca clavos, etc. Todas aumentan nuestra capacidad para realizar trabajos.

Cada herramienta está pensada para las tareas a realizar y en función de los materiales que van a transformar.

Mantener las herramientas en buen estado no solo prolonga su vida útil, sino también evita accidentes durante su uso.  Los cuidados que debemos tener al manejar una herramienta son:

·         Usarlas correctamente.

·         Limpiarlas luego de su uso y aceitarla si es necesario.

·         Guardarlas en su estuche o en el tablero.

·         Resguardarlas de la humedad.

·         Proteger los filos.

·         Si tienen aislantes revisarlos antes de usarlas para ver si está en condiciones.

·         Respetar las normas de seguridad:

Al pegar: Mantener los pegamentos alejados del fuego ya que muchos son inflamables. Extender el pegamento con espátulas o pincel y no con el dedo. Trabajar en un ambiente aireado. Si nos manchamos con pegamento limpiar con un papel  o paño y lavar con agua y jabón. Tapar bien el envase para que no se seque.

Al martillar: Tomar el martillo por el extremo del mango y no cerca de la cabeza. Martillar mirando la cabeza del clavo y no hacerlo muy bruscamente para evitar doblar el clavo ni rajar la madera.

Al atornillar: Elegir el destornillador adecuado al tipo y tamaño de la cabeza del tornillo. Antes de atornillar hacer una pequeña marca con una lezna o punzón.

Al cortar: Las herramientas de corte son afiladas, por eso hay que manejarlas con precaución y no darles otra utilizad.

Al taladrar: Usar anteojos protectores, no tocar los elementos móviles con el taladro en movimiento. El taladro solo debe estar funcionando cuando se está trabajando.

Al lijar o limar: No soplar hacia las partículas desprendidas para evitar que se metan en los ojos.

 

Desde la antigüedad los griegos ya empleaban herramientas. Existen  principios físicos básicos sobre los cuales se sustentan cinco herramientas fundamentales sobre las que se basan las herramientas y máquinas más complejas. Estas son: la palanca, la polea, la cuña y plano inclinado, el tornillo y la rueda.

Palanca:

Es uno de los mecanismos más elementales y antiguos. Permiten aumentar la fuerza aplicada o disminuirla y levantar objetos pesados. Toda palanca tiene una barra con un punto de apoyo o fulcro, y dos fuerzas que actúa: la resistencia (el objeto que vamos a mover) y la potencia (la fuerza que realizo). Según como se disponen los elementos de la palanca se clasifican en tres géneros:


 Primer Género
Segundo Género
Tercer Género
 El punto de apoyo está entre la potencia y la resistencia

la resistencia está entre el punto de apoyo y la potencia

 La potencia está entre el punto de apoyo y la resistencia


Vídeo de YouTube


Polea:

Sirven para levantar objetos, para trasmitir movimientos, reducción y multiplicación de velocidad, inversión de giros entre otros usos. Consta de una rueda acanalada por la que circula una soga o cadena que la hace gira alrededor de un eje.

Se clasifican en fija y móvil. La polea fija se encuentra sujeta a una superficie firme y en ella es esfuerzo que se realiza para levantar un objeto es igual al valor del mismo (resistencia). Aplica una palanca de primer género. En la polea móvil el esfuerzo se ve reducido a la mitad y se combina con una polea fija sujeta al techo mientras la móvil se mueve con la carga.

 Para levantar objetos muy pesado se emplean aparejos o polipastos que son una combinación de poleas fijas y móviles.

Observa el siguiente viedo sobre el tema:

Vídeo de YouTube


Las poleas tienen también otros usos, si las conectamos por medio de una correa pueden trasmitir movimiento o aumentar y reducir la velocidad en el otro eje e inclusive cambiar su sentido de giro.

Así las relaciones entre las poleas son:                                             

Transmisión: con una polea fija se puede trasmitir movimiento giratorio de un eje que gira a otro inmóvil, por medio de una correa. Ambas ruedas giran con la misma dirección.
Reducción: Si la segunda rueda es más grande girará más despacio, pero ganará en fuerza. Cuanto más grande sea, más despacio y con más fuerza girará.
Multiplicación: Si la segunda polea es más chica que la primera girará más rápido
Inversión: Regula la fuerza del movimiento y cambia su dirección.


                                                                                                          Transmisión           Reducción          Multiplicación          Inversión

Los engranajes son ruedas dentadas de igual paso que permiten cambiar la dirección y/o sentido de los movimientos, aumentar o disminuir la fuerza aplicada y la velocidad. Existen engranajes de diversos tipos y tamaños.

Plano inclinado:

Las formas más comunes de plano inclinado son las rampas, las cuñas y los tornillos. La rampa es una superficie plana que forma un ángulo agudo con el piso y sirve para levantar y bajar objetos haciendolos desplazar por ella. La rampa reduce la cantidad de fuerza que debemos realizar, y modifica la forma en que la aplicamos aumentando la distancia. Es más fácil subir una montaña por un camino sinuoso que em línea recta. El esfuerzo es menor pero la distancia que se recorre es mayor.
son también ejemplos de planos inclinados el tobogán, caminos, puentes con inclinación.

Cuña:

Es un prisma de madera o metal terminado en ángulo agudo que permite cortar, ajustar y fijar objetos. Ej: hacha, cuchillo, arado, mecha, abrelatas, formón, etc.  Así con una cuña puedo fijar el mango de las herramientas o una puerta para que el viento no la cierre. Mientras la cuña hace su trabajo al moverse, el plano inclinado se mantiene fijo y los cuerpos se desplazan sobre él.


Tornillo:

Es una pieza cilíndrica o ligeramente cónica con una ranura en espiral cortada en su superficie. Para poder usarlo es necesaria otra herramienta, la palanca, realizada por el destornillador. Se lo puede considerar un plano inclinado enrollado alrededor de un cilindro.

Rueda:

Se emplea en forma rutinaria en transportes, industrias, máquinas, electrodomésticos y juguetes. Como todo producto tecnológico evolucionó con el tiempo. Es un dispositivo circular que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. La rueda disminuye la fricción provocada por las fuerzas de rozamiento. Permiten desplazar objetos, transmitir movimiento, convertir movimientos circulares en rectilíneos y viceversa.
Se observa la aplicación del principio de rueda en ajustar una tuerca con la llave inglesa, colocar un tornillo con el destornillador, hacer girar una llave en la cerradura, etc.
MÁQUINAS:
Aunque parezcan distintas entre sí, un auto, una bicicleta y una procesadora de alimentos son máquinas porque tienen la capacidad de aprovechar cierto tipo de energía y modificarla, transmitirla o utilizarla para realizat un trabajo que responde a un determinado fin.
Toda máquina necesita energía para funcionar. Algunas lo hacen con la energía de las personas que las mueve, como la bicicleta, otras utilizan energía eléctrica como la procesadora y otras emplean energía química obtenida de la combustión como en el caso de los autos.
Podemos dividir a la máquinas en dos grupos:
  • Máquinas simples: en las que la energía se transmite directamente (destornillador).
  • Máquinas compuestas: en las que la transmisión se efectúa a través de varias máquinas simples coordinadas (auto, procesadora).
Todas las grandes máquinas están compuestas por dispositivos. Los dispositivos son mecanismos que proporcionan un efecto funcional cuando se actúa sobre él y obedece a una determinada ley o principio. Existen distintos tipos de dispositivos: mecánicos, neumáticos, hidráulicos, eléctricos, electrónicos y de control. Entre los dispositivos mecánicos podemos mencionar las poleas, cadenas y piñones, engranajes, biela-manivela. Son dispositivos eléctricos las pilas. En los neumáticos el compresor de aire, en los hidráulicos la bomba hidráulica y en los electrónicos el transistor.

Subpáginas (1): Actividad de fijación
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