Aparejo potencial

Esquema de un aparejo potencial

El aparejo potencial, es una máquina simple utilizada para mover en forma ascendente o descendente (con modificaciones se puede adaptar a movimientos horizontales), elementos cuyo elevado peso, impide que sea movido por la fuerza de un humano sin ayuda mecánica.¹ ²

Un aparejo potencial consta básicamente de una polea fija anclada a un punto resistente que se encuentre a mayor altura que el elemento que se desea mover, y una o varias poleas móviles. La polea fija se enhebra mediante una cuerda (soga o maroma), una cadena o un cable de acero, que en un extremo está anclado al mismo punto que la polea, pero que en su recorrido abraza a una segunda polea, y cuyo otro extremo es en el que se realiza la fuerza de tracción (acción). Esta segunda polea es del tipo flotante, y de su centro, pende una segunda soga, maroma, cadena o cable de acero, que posee su otro extremo anclado a la superficie antes mencionada. De esta forma, pueden colocarse tantas poleas como sean necesarias, teniendo en cuenta que por cada polea que se agrega, el peso se reduce a la mitad del peso que actúa sobre la polea anterior. El elemento a mover, está aplicado, sobre el eje de la última polea del tren de poleas.

Como se ha mencionado un aparejo potencial genera una ventaja mecánica y la fórmula para su cálculo es:

$T = \frac{P}{2^n}$

Donde T representa la fuerza a realizar, P es el peso del elemento a mover y n es la cantidad de poleas móviles que poseemos. La desventaja del uso de un aparejo potencial es que el espacio recorrido por la carga es notablemente menor que la longitud de cuerda que pasa por la polea fija. Concretamente la relación de longitudes es la inversa de la razón que se da en la ventaja mecánica:

$\frac{L_T}{\delta_P} =2^n$

Aparejo potencial

Está compuesto por n poleas móviles y una polea fija. Permite realizar una menor tensión de equilibrio que en el caso del aparejo factorial.

Aparejo Potencial

La tensión de equilibrio se calcula como:

T = Tensión
P = Peso
n = Número de poleas móviles

Árbol de levas

Árbol de levas de un motor de combustión interna.

Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños, y están orientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas, es decir constituye un temporizador mecánico cíclico, también denominado Programador mecánico.

En un motor controla la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape, para desplazar las válvulas de sus asientos se utilizan una serie de levas, tantas como válvulas tenga el motor. Dichas levas van mecanizadas en un eje, con el correspondiente ángulo de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, según el orden de funcionamiento establecido.- .........https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81rbol_de_levas&printable=yes...............................................:

Sincronismo de Válvulas

El eje de levas es responsable en gran parte del rendimiento de un motor. Determina el número de revoluciones que se requieren para obtener la mejor respiración (rendimiento volumétrico).
La creación de un buen eje de levas obliga a mucho conocimiento de geometría, cálculo matemático y de mecánica de los gases. A la vez requiere de pruebas prácticas sofisticadas. En motores de carrera el eje de levas es pieza central de una buena preparación.

Geometría de Lóbulos de Levas

•	Tipo Circular: las válvulas abren y cierran a velocidad moderada.
•	Tipo Tangencial: las vávulas abren con mayor aceleración.
•	Tipo Aceleración Constante: las válvulas se abren y cierran acelerando uniformemente.

Cómo Opera el Eje de Levas para Competencia?

Se abre la vávula de admisión antes que finalice la carrera de escape, (avance de apertura de admisión). En ese momento la inercia de los gases quemados que aun salen por el escape, contribuyen a que la mezcla fresca ingrese con rapidez al cilindro, (barrido).

Los grados de giro durante el cual la válvula de escape se mantiene abierta en carrera de admisión se conoce como retraso de cierre de escape.

Se cierra la válvula de admisión después de iniciada la carrera de compresión, (retraso de cierre de admisión). En el inicio de la carrera de compresión aun existe vacío y la mezcla fresca sigue llenando el cilindro por algunos grados más de giro del cigüeñal.

Se abre la válvula de escape antes que termine la carrera de expansión, (avance de apertura de escape). Al final de la carrera de expansión aun queda presión en el cilindro. Al abrir la válvula de escape anticipadamenete se sacrifica un poco de fuerza pero se reduce la contra presión que se opone a la subida del émbolo en su carrera de escape.

Modificación de Levas

Cuando la alzada de los camones del eje de levas aumentan se consigue una apertura de válvulas mayor y con ello una disminución de la resistencia al flujo de los gases. Sin embargo el aumento de alzada trae consigo la generación de vibraciones en el tren de mando de las válvulas que altera el sincronismo del motor. Para contrarrestar este problema, el eje de levas se diseña de manera que las válvulas abran y cierren lo más lentamente posible. Para ello se requiere extender al máximo la permanencia de apertura, es decir el largo del perímetro del camón.
El cruce de válvulas permite extender el tiempo de apertura por algunos grados más de giro, disminuyendo así la velocidad angular con que el alzaválvulas se desplaza sobre la superficie de la leva.