EVOLUCIÓN

MAQUINAS 

Aunque no nos demos cuenta, vivimos rodeados de máquinas, de diferentes tamaños y con las más variadas funciones: desde unas simples tijeras hasta los vehículos robots que exploran la superficie de Marte. Todas han sido diseñadas y construidas por el ser humano, con el fin de realizar tareas que no puede hacer él mismo, o para realizar determinadas tareas con menos esfuerzo.

Las máquinas son instrumentos o dispositivos que pueden cambiar la intensidad y la dirección en que se ejerce una fuerza. Las máquinas transforman las fuerzas que se les aplican, disminuyendo el esfuerzo que se necesita para realizar un trabajo.

Para funcionar, las máquinas necesitan energía; ninguna máquina funciona por sí sola. En el ejemplo de la polea, si dejamos de tirar de la cuerda, el mueble no sube.

Las máquinas transforman la energía que reciben. En el caso de la polea, la energía de nuestros músculos se transforma en energía potencial (al aumentar la altura desde el suelo a la que se encuentra el mueble).

Pero no toda la energía que recibe una máquina se aprovecha, siempre hay una parte que se pierde en vencer la fricción o rozamiento. En la polea, parte de la fuerza aplicada se gasta en vencer el rozamiento de la cuerda contra la rueda.

ELEMENTOS DE UNA MÁQUINA

En cualquier máquina se pueden distinguir tres elementos:

• La fuerza que se aplica sobre ella, llamada fuerza motriz.
• La fuerza que se quiere vencer, llamada fuerza resistente.
• El punto de apoyo de la máquina, también llamado fulcro.

Siguiendo con el ejemplo del mueble que subimos con una polea, la fuerza motriz es la fuerza con la que tiramos de la cuerda; la fuerza resistente es el peso del mueble, y el punto de apoyo es el punto del techo (o de una viga en la azotea en muchos edificios) en donde se engancha la polea.

Hay dos clases de máquinas, simples y compuestas. Las máquinas simples son las que tienen un único punto de apoyo. Las máquinas compuestas están formadas por la combinación de varias o muchas máquinas simples. Las máquinas que usamos en la vida diaria suelen ser compuestas; es el caso, por ejemplo, de cualquier aparato eléctrico.

Las máquinas simples más importantes son la palanca, la polea y el plano inclinado.

MAQUINAS SIMPLES 

Cuando una maquina es sencilla y reliza su trabajo en un solo paso nos encontramos frente a una maquina simple. Muchas de estas maquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando  incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros dias. 

Algunos inventos que cumplen la descripcion anterior son: 

• Cuchillo 
• Pinzas 
• Rampa 
• Cuña 
• Polea simple 
• Rodillo 
• Rueda 
• Manivela
• Torno 
• Hacha 
• Pata de cabra 
• Balacin 
• Tijeras 
• Alicates 
• Llave fija 

Las maquinas simples se pueden clasificar en 3 grandes grupos que se corresponden con el gran operador que derivan:

• Palanca 
• Plano inclinado 
• Rueda 

LA PALANCA 

Es un operador compuesto de una barra rigida que oscila sobre un eje(fulcro). Segun los puntos en que se aplique la potencia (fuerza que provoca el movimiento) y las posciones relativas de eje y barra se pueden conseguir tres tipos diferentes de palanca a los que se denomina:

• Primer genero
• Segundo genero 
• Tercer genero 

El esqueleto humano esta formado por un conjunto de palancas cuyo punto de apoyo se encuentra en las articulaciones y la potencia en el punto de unin de los tendones con los huesos; es por tanto un operador presente en la naturaleza. 

De este operador de hierro multitud de maquinas empleadas por el ser humano:

• Cascanueces 
• Alicates 
• Tijeras 
• Pata de cabra 
• Carretilla 
• Remo 
• Pinza 
  

PLANO INCLINADO 

Es un operador formado por una superficie plana que forma un angulo oblicuo con la horizontal. 

Las rampas que forman montañas y colinas son planos inclinado,tambien pueden considerarse derivados de ellas los dientes y las rocas afiladas, por tanto este operador se encuentra presente en la naturaleza.

De este operador derivan maquinas de gran utilidad como: 

• Broca
• Cuña 
• Hacha 
• Sierra 
• Cuchillo 
• Rampa 
• Escalera 
• Tornillo 
• Tuerca 
• Tirafondos.. 

LA RUEDA 

Es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto a un punto de giro denominado eje de giro.

Normalmente la rueda siempre tiene que ir acompañada de un eje cilíndrico (que guía su movimiento giratorio) y de un soporte (que mantiene el eje en su posición).

Aunque en la naturaleza también existen cuerpos redondos (troncos de árbol, cantos rodados, huevos...), ninguno de los cumple la función de la rueda en las maquinas, ´por tanto se puede considerar que esta es una maquina totalmente artificial. 

De la rueda se deriva multitud de maquinas de las que cabe destacar: 

• Polea simple 
• Rodillo
• Tren de rodadura 
• Noria 
• Polea móvil
• Polipasto 
• Rodamiento
• Engranajes 
• Sistema correa-polea 

MÁQUINAS MONOFUNCIONALES

Son consideradas como sistemas simples, o máquinas de efectos independientes, pero simultáneos. En estas máquinas, la sincronización entre sus operadores es muy grande y el funcionamiento de los mismos es simultáneo o inmediato. En ellas no hay encadenamiento de los efectos, claramente diferenciados.

TIPOS DE MÁQUINAS MONOFUNCIONALES. Podemos clasificar las máquinas monofuncionales atendiendo a dos grandes características: Según su funcionamiento y según suaplicación

Según su Funcionamiento:

• De funcionamiento continuado.
• De funcionamiento instantáneo.
• De efectos múltiples.

Según su Aplicación:

• Juguetes.
• Objetos y máquinas que imitan la realidad.
• Herramientas.
• Con utilidad didáctica.

1. MÁQUINAS MONOFUNCIONALES SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO

a) De funcionamiento continuado. Consiste en una máquina que funciona constantemente de la misma forma mientras se tiene pulsado el interruptor que la pone en marcha. Funcionanmientras dura la energía que las mantienen en movimiento. En la vida cotidiana encontramos gran cantidad de máquinas de este tipo: la alarma de un almacén, el pito de un carro, el timbre de una casa, etc.

b) De funcionamiento instantáneo. Trabajan durante un momento y después se detienen. Consiste en una máquina cuyo funcionamiento es el siguiente: al cortar el cordón que sujeta la pieza móvil, ésta desciende por su propio peso y va a caer sobre el globo que está situado debajo, rompiéndolo alintroducirse en él un pincho que dicha pieza tiene sujeto en la parte superior. Como ejemplo de este tipo de máquinas tenemos: la máquina de café, el carrito de cuerda, la trampa caza ratones, etc.

c) De efectos múltiples. Producen varios efectos simultáneos sin ninguna relación funcional y de forma independiente. Puede suceder que de forma sucesiva o simultánea se pongan en funcionamiento varias máquinas monofuncionales. El siguiente caso es un ejemplo que funciona mediante una rampa

2. MÁQUINAS MONOFUNCIONALES SEGÚN SU APLICACIÓN 

A. De aplicación lúdica (Juguetes) La mayoría de los juguetes que vemos en las tiendas y que tenemos en nuestras casas son máquinas monofuncionales: unos son totalmente mecánicos y otros están movidos eléctricamente mediante un motor como los que usamos en nuestro Taller de tecnología. ¿Te has atrevido alguna vez a desarmar alguno de estos juguetes y ver qué tiene por dentro? Si no lo has hecho éste es el momento. 

RECUERDA QUE LAS MÁQUINAS MONO FUNCIONALES PUEDEN SER DE LOS SIGUIENTES TIPOS: · Máquinas herramienta. 
· De efecto continuado. 
· De efecto instantáneo. 
· Que imita a la realidad. 
· De aplicación didáctica. 
· De aplicación lúdica. 

OTROS EJEMPLOS DE MÁQUINAS MONO FUNCIONALES 
· Puente levadizo. 
· Máquinas que sirven para clavar chinchetas. 
· Al abrir el cajón funciona una fuente. 
· Al abrir una puerta suena un timbre hasta que se vuelve a cerrar. 
· Al cerrar un circuito se explota un globo. · Máquinas de subir trigo. 
· Al accionar un gatillo se dispara un objeto que hará puntería sobre algo. 
· Al pasar por un pasillo se van poniendo en funcionamiento distintos mecanismos. 
· Al abrir una puerta se enciende una luz y se pone en funcionamiento el ventilador que se vuelve a apagar cuando se cierra. 
· Al pisar una zona, suena una sirena. 
· Máquinas que riegan. 
· Al aumentar el calor en una zona se pone en marcha una alarma sonora o visual. 
· Un ascensor sube o baja indicando en un panel luminoso los pisos por los que va pasando. 
· Camión volquete. 
· Al girar una polea se mueve un cuadro abstracto de varios elementos móviles independientes. 
· Al cerrar un circuito se pone en funcionamiento un vehículo coche, tren, barco, etc. 
· Construir relojes (mediadores de tiempo).

Normas de seguridad

• Los interruptores y demás mandos de puesta en marcha de las máquinas, se deben asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes.

• Los engranajes, correas de transmisión, poleas, cardanes e incluso los ejes lisos que sobresalgan deben ser protegidos por cubiertas

• Conectar el equipo a tableros eléctricos que cuente con interruptor diferencial y la puesta a tierra correspondiente.

• Todas las operaciones de comprobación, medición, ajuste, etc, deben realizarse con la máquina parada.

• Los trabajadores deben utilizar anteojos de seguridad contra impactos, sobre todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos, debido al peligro que representa para los ojos las virutas y fragmentos de la máquina pudieran salir proyectados.

• Manejar la máquina sin distraerse.

• Las virutas producidas durante el mecanizado nunca deben retirarse con la mano, ya que se pueden producir cortes y pinchazos.

• Las virutas secas se deben retirar con un cepillo o brocha adecuados, estando la máquina parada. Para virutas húmedas o aceitosas es mejor emplear una escobilla de goma.

• Se debe llevar la ropa de trabajo bien ajustada. Las mangas deben llevarse ceñidas a la muñeca.

• Se debe usar calzado de seguridad que proteja contra cortes y pinchazos, así como contra caídas de piezas pesadas.

• Es muy peligroso trabajar llevando anillos, relojes, pulseras, cadenas en el cuello, bufandas, corbatas o cualquier prenda que cuelgue.

• Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben recogerse bajo gorro o prenda similar. Lo mismo la barba larga.

Durante el mecanizado, se deben mantener las manos alejadas de la herramienta que gira o se mueve. Aún paradas las fresas son herramientas cortantes. Al soltar o amarrar piezas se deben tomar precauciones contra los cortes que pueden producirse en manos y brazos.

Todas las operaciones de comprobación, ajuste, etc. deben realizarse con la máquina parada, especialmente las siguientes:

• Alejarse o abandonar el puesto de trabajo

• Sujetar la pieza a trabajar

• Medir o calibrar

• Comprobar el acabado

• Limpiar y engrasar

• Ajusta protecciones o realizar reparaciones

• Dirigir el chorro de líquido refrigerante.