MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS

MAQUINAS Y HERRAMIENTAS

ORIGEN

Máquina de hacer Máquinas, innovación tecnológica surgida como consecuencia de los profundos cambios socio políticos – económicos de los siglos XVIII y XIX es el eje de este trabajo.Su objetivo es mostrar que los cambios tecnológicos no son casuales, tampoco mono causales, sino que obedecen a múltiples interacciones entre los componentes de un sistema y entre éste y su contexto.

Las ideas iniciales tienen raíces en el año 1250 y aún antes, y sus efectos llegan hasta nuestros días.

Los conceptos de absoluto, persona humana y trabajo a través del tiempo, favorecieron algunas veces y retardaron otras su desarrollo.

Nada fue espontáneo, genial o divino. Todo no puede explicarse en una “Línea de Tiempo”. Solo una visión sistémica del fenómeno nos permitirá comprenderlo.

CONCEPTO

Entendemos por máquina herramienta a aquella que se utiliza para dar forma o modelar distintos materiales, ya sea por desbastado o prensado. Son la base de la industria moderna, y se utilizan directa o indirectamente en la fabricación de otras máquinas.

La consideramos como innovación tecnológica desde la segunda mitad del siglo XVIII y durante todo el siglo XIX, Período durante el cual fue aceptada socialmente, inmersa en los profundos cambios sociales, económicos y tecnológicos de la llamada revolución industrial.

Esta verdadera “Máquina de hacer Máquinas”no surgió como una ocurrencia genial, espontánea, o Divina, sino que, como veremos durante el presente trabajo, es el emergente de la interacción de un sistema multidisciplinario y multicaule que permitió y favoreció su desarrollo, a la vez que ese desarrollo fue modificando las condiciones del sistema y su contexto. 

IDEAS INICIALES Y DESARROLLO. Hasta el Siglo XI:

Desde siempre la herramienta fue la prolongación de la mano del hombre y la aparición de las primeras máquinas rudimentarias lo ayudaron en su utilización.

Aunque en la antigüedad no existieron máquinas herramientas propiamente dichas, aparecieron dos esbozos de máquinas para tornear y taladrar.

En los dos casos, era necesario producir un movimiento de rotación de la pieza, en el torneado, y de la herramienta en el taladrado, utilizando una de las manos. Esto dio origen al llamado arco de violín, instrumento de accionamiento giratorio alternativo, compuesto de un arco y una cuerda, utilizado desde miles de años hasta hoy, donde es usado en forma residual en algunos lugares.

Alrededor del año 1250 nació el torno de pedal y pértiga flexible, accionado con el pie. Representó un gran avance ya que permitía tener ambas manos libres para el trabajo.

Hacia finales del Siglo XV, Leonardo Da Vinci, en su “Códice a Atlántico”, presentó bocetos de varios tornos, que aunque no pudieron ser construidos por falta de medios, sirvieron de base para próximos desarrollos. Se trataba de un torno para roscar de giro alternativo, otro a pedal de giro continuo y un tercero para roscado con husillo patrón y ruedas intercambiables.

Para principios del Siglo XVI Leonardo, había diseñado las tres principales máquinas para el acuñado de monedas: la laminadora, la recortadora y la prensa de balancín.

Estos diseños orientaron a Cellini para construir una rudimentaria prensa de balancín en el año 1530, aunque la puesta en práctica generalizada de estas máquinas se le atribuye a Nicolás Briot en 1626.

Con el uso del conjunto biela-manivela combinado con un volante de inercia, para superar los puntos muertos, nace el torno de giro continuo, llamado de pedal y rueda.

Finalizando la edad media se utilizaban máquinas afiladoras con piedra abrasiva giratoria, el taladro de arco, el berbiquí 1 y el torno de giro continuo, trabajando con deficientes herramientas de acero al carbono. Se usan martillos de forja y rudimentarias barrenadoras de cañones, accionadas por ruedas hidráulicas y transmisiones de engranajes de madera y se comenzaba con la fabricación de ruedas dentadas metálicas, principalmente de latón, utilizado en astronomía y relojes mecánicos.

El torno de giro continuo se siguió utilizando durante mucho tiempo con la introducción de algunos elementos de fundición como mejoras, tales como, la rueda, los soportes del eje principal, el contrapunto, el apoyo de la herramienta y en 1568 el mandril. Comenzaron a mecanizarse pequeñas piezas de acero, pero se tardaron muchos años para su generalización. El Reverendo Plumier, en su obra “L’Art de Turner” de 1693, señala que se encuentran pocos hombres capaces de tornear hierro. 

La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza para dar forma a piezas sólidas, principalmente metales. Su característica principal es su falta de movilidad, ya que suelen ser máquinas estacionarias. El moldeado de la pieza se realiza por la eliminación de una parte del material, que se puede realizar por arranque de viruta, por estampado, corte o electro erosión.

El término máquina herramienta se suele reservar para herramientas que utilizan una fuente de energía distinta del movimiento humano, pero también pueden ser movidas por personas si se instalan adecuadamente o cuando no hay otra fuente de energía. Muchos historiadores de la tecnología consideran que las auténticas máquinas herramienta nacieron cuando se eliminó la actuación directa del hombre en el proceso de dar forma o troquelar los distintos tipos de herramientas. Por ejemplo, se considera que el primer torno que se puede considerar máquina herramienta fue el inventado alrededor de 1751 por Jaques de Caucasiano puesto que fue el primero que incorporó el instrumento de corte en una cabeza ajustable mecánicamente, quitándonos de las manos del operario.

Las máquinas herramienta pueden utilizar una gran variedad de fuentes de energía. La energía humana y la animal son opciones posibles, como lo es la energía obtenida a través del uso de ruedas hidráulicas. Sin embargo, el desarrollo real de las máquinas herramienta comenzó tras la invención de la máquina de vapor, que llevó a la Revolución Industrial. Hoy en día, la mayor parte de ellas funcionan con energía eléctrica.

APORTES ALA HUMANIDAD

La creación de las máquinas fue una forma de relacionarnos con nuestro medio; se aprendió a crear con los elementos que existían en él y de cada una de sus energías. 

Lo primero que aprendió el hombre fue que mediante el uso de materiales duros podía ejecutar actividades que, de otra manera, no lo hubiera conseguido. Nació así la fabricación de herramientas de piedra; luego vino la edad de bronce; luego la del hierro. Muchos siglos le llevaron a la humanidad avanzar hasta la etapa de la construcción de máquinas.

La diferencia entre una herramienta y una máquina es el tipo de energía que se utiliza para trabajar. Las herramientas apelan a la energía producida por los músculos; la máquina es capaz de transformar un tipo de energía en otro. 

Fue en el siglo XVIII cuando las primeras máquinas vinieron a revolucionar la forma en que la humanidad producía sus bienes materiales. La primera gran máquina fue la máquina a vapor; con ella nació la industria moderna y los medios de transporte. Ya no se tenía que apelar a la fuerza de los músculos: el hombre utilizó su intelecto para crear un elemento de gran ayuda.

Pero el gran desafío de la actualidad está en la intención de saber crear máquinas que operen solas. La ciencia está creando máquinas que se parezcan al hombre. Queremos llegar a la casa y encontrar a un robot cocinando lo que le pedimos por teléfono. Queremos viajar sin preocuparnos por el tráfico; queremos que nos solucionen ciertos problemas.

No se trata de construir una nueva especie, sino de construir mejores máquinas.

Una máquina es un objeto empleado por el hombre para reducir el esfuerzo para realizar una tarea. Una máquina es un conjunto de piezas o elementos móviles y fijos que, a través de sus movimientos, transforman energía en trabajo con un fin determinado.

Pensar en un mundo sin máquinas es una tarea difícil; con cada logro el hombre generó una nueva posibilidad, un nuevo universo para explorar, una nueva necesidad a tener, una nueva máquina que inventar.

Un simple palo se convirtió en una máquina cuando lo utilizó como palanca para levantar una roca pesada. El hombre fue creando. Ya no fue solo aquella pieza única; hoy son millones de piezas que se unieron para formar máquinas. Se aplicaron diversas tecnologías, distintas funciones, distinta cantidad de operadores.

Surge una pregunta: ¿Se pensó que alguien sin conocimientos previos y sin entender su funcionamiento estaría sentado frente a una computadora? 

Las máquinas para realizar tareas se dividen en 

1. Simples, que son aquellas que emplean un solo paso.
2. Compuestas, cuyo funcionamiento es más complejo.

De acuerdo a su tecnología:

• Mecánica.

• Electrónica.

• Térmicas.

• Eléctricas.

• Químicas y otras más.

Según la complejidad

• Sencillas.

• Complejas.

• Muy complejas.

El ser humano es dependiente de su propia creación y su existencia en este planeta está directamente relacionada con las máquinas de su creación.

CLASIFICACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS

HERRAMIENTAS SIMPLES

Una herramienta es un objeto elaborado a fin de facilitar la realización de una tarea mecánica que requiere de una aplicación correcta de energía (siempre y cuando hablemos de herramienta material). Existen herramientas didácticas que sirven para realizar un proceso de E-A guiado para conseguir unos fines.

El término herramienta, en sentido estricto, se emplea para referirse a utensilios resistentes (hechos de diferentes materiales, pero inicialmente se materializaban en hierro como sugiere la etimología)Muchas herramientas, pero no todas, son combinaciones de máquinas simples que proporcionan una ventaja mecánica. Por ejemplo, una pinza es una doble palanca cuyo punto de apoyo está en la articulación central, la potencia es aplicada por la mano y la resistencia por la pieza que es sujetada. Un martillo, en cambio, sustituye un puño o una piedra por un material más duro, el acero, donde se aprovecha la energía cinética que se le imprime para aplicar grandes fuerzas.

Las herramientas pueden ser manuales o mecánicas. Las manuales usan la fuerza muscular humana (ej. martillo y clavo), mientras que las mecánicas usan una fuente de energía externa, por ejemplo la energía eléctrica., útiles para realizar trabajos mecánicos que requieren la aplicación de una cierta fuerza física.

Una de las principales causas de aparición de lesiones musculo esqueléticas en el sector de la Construcción está muy relacionada con el uso de máquinas, herramientas portátiles y Herramientas manuales. El desarrollo de lesiones como epicondilitis, tendinitis o el síndrome de Reyunad, están relacionadas con actividades como atornillar, martillar, realizar montajes por encima del nivel de los hombros, uso de alicates, aserrado, uso de martillos neumáticos,etc.

Los principales factores de riesgo asociados al uso de herramientas son los Siguientes:

• El tiempo de manejo: los esfuerzos o cargas estáticas se producen cuando los Músculos se mantienen en tensión y sin movimiento durante periodos prolongados de tiempo.

• Las posturas forzadas asociadas al uso de herramientas: ocasionalmente, hay Muchas actividades que tienen accesos difíciles o espacios de trabajo limitados en los que es necesario adoptar posturas forzadas de brazos, cuello y/o piernas.

• El peso de la herramienta: las herramientas pesadas demandan un mayor esfuerzo para realizar las tareas.

• Las vibraciones: herramientas como martillos y afiladoras, así como ciertas herramientas de percusión, pueden producir niveles significativos de vibraciones.

• Reacciones de impacto: por ejemplo, cuando un taladro penetra en la pieza de trabajo.

• La repetitividad: si los mismos músculos se usan repetitivamente y/o durante largos periodos de tiempo, se incrementan el riesgo de dolor o de lesión.

LECTURA MAQUINAS Y HERRAMIENTAS.


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