Elementos mecánicos.

En esta primera unidad del módulo de Principios de mantenimiento electromecánico vamos a ver los diferentes elementos que componen las máquinas, su función y sus características. Estudiaremos su movimiento y las leyes físicas por las que se rigen.

• Los materiales y elementos que componen las máquinas y sus propiedades.
• Las máquinas simples.
• La clasificación de los distintos elementos mecánicos en función del trabajo que van a realizar.

Materiales.

Maquinas simples (palanca).

Elementos mecánicos.

Actualmente disponemos de materiales dotados de propiedades físicas y químicas impensables tan sólo hace unas décadas: vitrocerámicas que soportan altas temperaturas, pantallas de plasma de mayor resolución que las convencionales, microcircuitos capaces de almacenar gran cantidad de información y metales superconductores entre otros.

Cualquier avance tecnológico tiene hoy en día una repercusión mundial inmediata. Esto se debe a los avanzados sistemas de comunicación existentes en la actualidad. Sin embargo esto no ocurría en la prehistoria y la utilización del cobre, el bronce y el hierro se produjo, con muchos años de diferencia, en distintas regiones del planeta.

Podemos clasificar los materiales útiles para el hombre en las cuatro categorías principales siguientes:

• Materiales metálicos.
• Materiales plásticos o polímeros.
• Materiales cerámicos.
• Materiales compuestos.

Materiales metálicos.

Materiales plásticos.

Materiales cerámicos.

Materiales compuestos.

Utilizamos todo tipo de materiales en la vida cotidiana. Un automóvil está fabricado con metales, plásticos, cerámicos y materiales compuestos entre otros, tal y como puedes ver en la imagen.

Están compuestos por uno o más metales y pueden contener también otros componentes.

Entre sus propiedades podemos destacar las siguientes:

• Son buenos conductores del calor y de la electricidad.
• Están en estado sólido a temperatura ambiente, a excepción del mercurio, que es líquido.
• Los metales tienen un punto de fusión, es decir, a una cierta temperatura pasan de sólido a líquido.
• Son dúctiles y maleables. Pueden estirarse y formar láminas sin sufrir roturas.

Conductores del calor y de la electricidad.

Ductilidad.

Maleabilidad.

Los metales son especialmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga.

Las aleaciones se obtienen de la fusión de un metal con otros materiales, normalmente otros metales, formando una mezcla homogénea de propiedades metálicas. Sus propiedades físicas y químicas tienen características comunes a las de los metales, mientras que sus propiedades mecánicas como maleabilidad, ductilidad, dureza y tenacidad varían. Son ejemplos de aleaciones:

Ejemplos de aleaciones

Imagen	Descripción
	Latón = cobre + zinc. El latón tiene más dureza y resistencia eléctrica que cada metal por separado. No es atacado por el agua salada, es resistente a la oxidación y no produce chispas por impacto mecánico.
	Bronce = cobre + estaño. El bronce es resistente al roce y a la corrosión y se utiliza principalmente en la fabricación de instrumentos musicales y en orfebrería.
	Acero = hierro + carbono. La cantidad de carbono, según el tipo de acero, varía entre el 0,1 y el 2,1% en peso de su composición. El acero mantiene las características metálicas del hierro y con la adición del carbono mejora sus propiedades físicas y químicas. El acero es un material dúctil, maleable, tenaz y su dureza varía en función de la propia aleación y de la que se puede conseguir mediante procedimientos térmicos o químicos a aceros con alto contenido en carbono.

Los tratamientos térmicos más comunes del acero son:

• Temple y revenido. Al dar a los aceros al carbono un temple y revenido se consiguen muy buenas características cuando el perfil es delgado. En un acero al carbono bien templado o revenido, el valor del límite elástico suele llegar a ser un 75 % de la carga de rotura.
• Recocido. Con el objeto de ablandar el acero, homogeneizar su estructura y composición química y aumentar su ductilidad.

El hierro y el acero son ampliamente utilizados por sus propiedades y su bajo precio en comparación con otros metales.

El Instituto del hierro y del acero clasifica los aceros en las siguientes series - norma UNE-36001:

• F-100. Aceros finos de construcción general.
• F-200. Aceros para usos especiales.
• F-300. Aceros resistentes a la corrosión y a la oxidación.
• F-400. Aceros para emergencia.
• F-500. Aceros para herramientas.
• F-600. Aceros comunes.

Las formas comerciales de los metales pueden presentarse del modo siguiente:

• Largos. Barras de sección cuadrada o circular. Si su diámetro es muy pequeño se llaman alambres.
• Planos. Superficies planas de distintos espesores. Si son delgados se llaman chapas.
• Perfiles. Barras con formas especiales: forma en U, en T, triangular, etc.
• Lingotes. Bloques de metal que se obtienen vaciando el metal líquido en un molde.

También llamados polímeros. Se trata de grandes estructuras moleculares creadas normalmente a partir de moléculas orgánicas de peso molecular elevado, derivadas del petróleo, carbón, gas natural, que pueden ser moldeadas mediante calor o presión y obtener así productos industriales tales como tubos, planchas, barras o piezas terminadas.

Sus principales propiedades son:

• Tienen baja conductividad térmica y eléctrica.
• Son ligeros y resistentes a la corrosión.
• Su resistencia es reducida.
• En general debe evitarse su uso a temperaturas elevadas, a excepción de materiales de propiedades similares al teflón.

Los polímeros tienen innumerables aplicaciones en la industria. Se utilizan en la fabricación de material eléctrico, aislamiento de cables eléctricos, carrocerías de automóviles, piezas de diversas resistentes a los productos químicos, objetos de oficina, grifería, válvulas y accesorios para conducciones de ácidos, bidones, ruedas dentadas, mangos de herramientas, cuerpos de bomba, ventiladores, casquillos sin lubricación, cajas y juntas para bombas, placas transparentes para acristalado de carrocerías, cristales de faros, de relojes...

Los plásticos sintéticos de uso más frecuente podemos clasificarlos según su comportamiento en:

• Termoestables. Endurecen bajo la acción del calor y presión, y el proceso es irreversible por haber modificado su estructura química. Los plásticos termoestables son comparables a la arcilla, que una vez endurecida con el calor, su forma es definitiva. Los polímeros termoestables se componen de largas cadenas de moléculas con fuertes enlaces cruzados entre las ellas para formar estructuras de redes tridimensionales. Estos polímeros generalmente son más resistentes, aunque más frágiles, que los termoplásticos. Los termoestables no tienen una temperatura de fusión fija. Ejemplos de plásticos termoestables son: resinas fenólicas, resinas úricas, resinas melamínicas, resinas epoxi, de poliéster, poliuretanos.
• Termoplásticos. A temperatura ambiente son deformables, se derriten cuando se calientan y se endurecen en un estado vítreo cuando se enfrían lo suficiente. Los polímeros termoplásticos, en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen buena ductilidad y se pueden reciclar con facilidad. Ejemplos de termoplásticos son: polivinílicos, poliestirénicos, poliamidas, policarbonatos, polietilénicos, polimetacrilatos, politetrafluoretilenos.
• Elastómeros. Los elastómeros típicos son polímeros amorfos que se encuentran sobre su temperatura de transición vítrea o Tg y las cadenas son capaces de deformarse elásticamente sin cambiar permanentemente su forma. Ejemplos de elastómeros son: caucho, neopreno.

Los materiales cerámicos son sólidos químicamente definidos como inorgánicos y no metálicos, que se obtienen por la aplicación de calor y en ocasiones con la combinación de calor y presión. En la imagen puedes ver una bujía, con el aislamiento cerámico de color blanco.

En general, se consideran únicamente como materiales cerámicos aquellos que han sido producidos por el hombre de forma artificial. Etimológicamente, cerámica es un término que viene del griego keramos, cuyo significado puede traducirse como "hacer alfarería".

Según su composición básica los materiales cerámicos se clasifican en:

• Materiales constituidos principalmente por silicatos alumínicos. Ejemplo: arcilla, caolín.
• Materiales cerámicos compuestos básicamente por silicatos magnésicos. Ejemplo: talco.
• Materiales con alta proporción de compuestos de titanio. Los más utilizados son los que emplean el dióxido de titanio () como base y que se conocen con los nombres comerciales de Condensa, Kerafar.
• Materiales a base de mezclas que contienen sustancias arcillosas y esteatitas, de forma que el material acabado tiene un coeficiente de dilatación muy reducido. Se conocen con varios nombres comerciales, tales como Ardostam, Sipa.
• Materiales constituidos a base de masas arcillosas o de silicatos de magnesio. Se caracterizan por su resistencia al calor y se conocen con diversos nombres comerciales: magnesolita, termisol, calodur, morganita.

Según su capacidad de absorción de agua:

• Porcelana.
• Gres cerámico.
• Semigres cerámico.
• Loza porosa.

Dicha característica física se relaciona con tres aspectos fundamentales de su proceso productivo: temperatura de cocción, presión de moldeo y granulometría de la mezcla base. La capacidad de absorción de agua se relaciona con la temperatura de cocción según la siguiente tabla:

Propiedades de los materiales cerámicos:

• Tienen una resistencia excepcional al calor, a los cambios de temperatura y a la humedad.
• Escasa conductividad eléctrica.
• Buena resistencia y dureza.
• Poca resistencia al impacto.
• Soportan la corrosión. No son atacados por los álcalis ni por los ácidos, aún en fuerte concentración, a excepción del ácido fluorhídrico.

Aplicaciones. Los materiales cerámicos tienen aplicaciones en diversos campos:

• Aeroespacial. Materiales ligeros de alta resistencia mecánica y de alta temperatura para motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial.
• Automatismos. Sensores, componentes de alta temperatura.
• Biomedicina. Huesos, dientes, materiales de implante.
• Óptica/Fotónica. Fibras ópticas, amplificadores láser, lentes.
• Electrónica. Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes.
• Energía. Celdas de combustible sólidas, combustible nuclear.

Un ensayo habitual es la comprobación de la dureza de la superficie del material. El ensayo consiste en la utilización de punzones con distintos tipos de puntas, graduadas según su dureza, determinando la huella que dejan en el material, siendo las superficies más blandas las clasificadas con el grado de dureza 1, y de forma creciente las más duras, hasta el grado de dureza 10.

Los materiales compuestos provienen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Están formados por la unión de dos materiales con el fin de conseguir unas propiedades que no pueden ser obtenidas de forma individual en los materiales originales. De esta forma se consiguen materiales de mayor rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad.

Los materiales compuestos tienen las siguientes características:

• Están formados por dos o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.
• Presentan fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase.
• Sus propiedades mecánicas son superiores a la suma de las propiedades de sus componentes.
• No pertenecen a los materiales compuestos aquellos materiales polifásicos, como las aleaciones metálicas, en las que mediante un tratamiento térmico se cambian la composición de las fases presentes.

En todo material compuesto se distinguen dos componentes:

• La matriz (1), componente que se presenta en fase continua, actuando como ligador.
• El agente reforzador (2), en fase discontinua, que es el elemento resistente.

Podemos clasificar los materiales compuestos en tres categorías dependiendo de la forma de los materiales:

• Reforzados con partículas.
• Reforzados con fibras.
• Laminares.

• Reforzados con partículas.

  Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas de forma discreta y uniforme, rodeadas por una matriz más blanda y dúctil. Ciertas propiedades dependen sólo de sus componentes, de forma que éstas resultan ser la suma de propiedades (densidad, dureza, índice de refracción, etc.) por la fracción volumétrica del componente.

  Ventajas de los materiales reforzados con partículas:

  • Bajo coste.
  • Alta rigidez y resistencia.
  • Resistencia al desgaste.
  • Fabricación más sencilla.

  Ejemplo de materiales compuestos:

  • Edificio construido con hormigón armado.
  • Tableros de madera (DM).
  
  
  

  

• Reforzados con fibras.

  El agente reforzador acostumbra a ser fibra de vidrio, cuarzo, kevlar, o fibra de carbono que proporciona al material su fuerza a tracción. La matriz suele ser una resina epoxi o poliéster que envuelve y liga las fibras.

  Ventajas de los materiales reforzados con fibras:

  • Resistencia a la fatiga.
  • Mejor relación resistencia-peso.
  • Alta resistencia mecánica.
  • Bajo peso, facilitando el transporte y la instalación.
  • Resistencia a corrosión y la intemperie.
  • Bajo costo con herramientas. Chasis de automóvil reforzado de fibra de carbono
  • Menor necesidad de mantenimiento.
  

  Chasis de automóvil reforzado de fibra de carbono.
• Laminares.

  Los laminares están formadas por paneles unidos entre sí por algún tipo de adhesivo u otra unión. Lo más usual es que cada lámina esté reforzada con fibras y tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos.

  Están formados tanto por composites como por materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometría y de su diseño. Incluyen recubrimientos delgados, superficies protectoras, revestimientos metálicos, bimetálicos, laminados y todo un conjunto de materiales con aplicaciones específicas. Los más abundantes son los laminares y los llamados paneles sandwich.

  Ventajas de los materiales laminares:

  • Resistencia a la corrosión.
  • Bajo costo.
  • Alta resistencia o bajo peso.
  • Resistencia superior al desgaste o a la abrasión.
  • Mejor apariencia estética.
  

  Ejemplo de material laminar.

  

  Panel sandwich con núcleo en forma de panal.

Las maquinas simples están clasificadas en:

• Palancas.
• Poleas.
• Plano inclinado.
• Torno.

Ejemplo de palanca inclinado.

Ejemplo de polea.

Ejemplo de torno.

Ejemplo de plano.

Se define a la palanca como una barra rígida apoyada en un punto sobre la cual se aplica una fuerza pequeña para obtener una gran fuerza en el otro extremo; la fuerza pequeña se denomina potencia (P) y la gran fuerza, resistencia (R), al eje de rotación sobre el cual gira la palanca se llama punto de apoyo o fulcro (A).

De esta forma:

• La potencia (P): es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.
• La resistencia (R): es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
• La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, manteniendo la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.
• Brazo de potencia (Bp): la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.
• Brazo de resistencia (Br): la distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.

El principio de la palanca se puede expresar con la siguiente ecuación:

De acuerdo con la posición de la potencia y de la resistencia con respecto al punto de apoyo, se consideran tres clases de palancas:

• Palanca de primer género. En la palanca de primer género, el punto de apoyo se encuentra en un punto intermedio cerca de la resistencia.
  

  Ejemplos de palanca de primer género:

  

  Tijeras.

  

  Tenazas.

  

  Alicates.

• Palanca de segundo género. Las palancas de segundo género tienen el punto de apoyo en un extremo de la palanca, la potencia en otro extremo y la resistencia en algún punto intermedio.
  

  Ejemplos de palanca de segundo género:

  

  Cascanueces.

  

  Carretilla.

  

  Llave fija.
• Palanca de tercer género. En la palanca de tercer género, la fuerza de potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza de resistencia. Este tipo de palanca es notable porque la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se requi ere par mover el objeto sin la palanca. Este tipo de palanca se utiliza cuando lo que se requiere es amplificar la distancia que el objeto recorre.
  

  Ejemplos de palanca de segundo género:

  

  Pinzas para el pan.

  

  Escoba. Fulcro situado en la mano derecha; potencia en la mano izquierda y resistencia en el extremo de la escoba.

Las poleas son discos con una parte acanalada llamada "garganta" o "cajera" por la que se hace pasar un cable o cadena; giran alrededor de un eje central fijo y están sostenidas por un soporte llamado armadura en forma de U invertida o rectangular.

Cuando la polea obra independientemente se denomina "fija", mientras que cuando se encuentra reunida con otras formando un sistema recibe la denominación de "combinada" o "compuesta".

• Polea simple fija. El eje se encuentra fijo, por lo tanto la polea no se desplaz a. Con su uso no se obtiene ventaja mecánica, ya que en uno de los extremos estará sujeta la carga y en el otro se aplicará la fuerza para moverla, ésta será de la misma magnitud. Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el levantamiento de la carga, ya que así nos ayudamos del peso del cuerpo para efectuar el esfuerzo.
  

  De esta forma:

  

  F = fuerza y R = carga.

• Polea simple móvil. Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga y un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga.

  La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.

  
  

  F = fuerza, R = carga.

• Polea compuesta. Existen sistemas con múltiples poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles llamados polipastos.
  
  

  F = fuerza, R = carga y n = número de poleas.

Ejemplos de polea simple y polea compuesta:

Se conoce como plano inclinado o rampa, a una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar objetos a cierta altura.

Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor a la que se emplearía si levantaramos dicho cuerpo de forma vertical, aunque a costa de aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.

Las fuerzas que intervienen en un plano inclinado son:

• El peso del cuerpo con una dirección vertical y representada en la figura por la letra G que puede descomponerse en dos componentes, F1 y F2, paralela y perpendicular al plano inclinado respectivamente.
• Una fuerza de reacción, en dirección perpendicular al plano representada por la letra N, de magnitud igual y en sentido opuesto a la fuerza F2.
• Una fuerza de rozamiento (FR), que se opone al sentido del movimiento del cuerpo respecto a la superficie y que veremos más adelante.

En una superficie lisa, teóricamente sin rozamiento, los elementos que intervienen en un plano inclinado son:

• Longitud del plano (l).
• Altura (h).
• Peso del cuerpo o carga (P).
• Fuerza necesaria para subir la carga (F).

Del trabajo realizado en un plano inclinado se obtiene la siguiente expresión:

El torno o tornillo es una aplicación del plano inclinado, que consiste básicamente de un cilindro horizontal de radio (Br), que gira sobre su eje a través de una manivela de radio (Bf), a la cual se le aplica una fuerza (F), que hace enrollar la cuerda en el cilindro, subiendo de esta forma la carga (R) sostenida en el otro extremo.

La expresión matemática de un torno es:

Ejemplos de torno:

Los principios de la dinámica también llamadas Leyes de Newton son los siguientes:

• Primera Ley de Newton. Principio de inercia.

  Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U), a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él.

• Segunda Ley de Newton. Principio de fuerza.

  La fuerza neta (F) aplicada sobre la masa (m) de un cuerpo es proporcional a la aceleración (a) que adquiere dicho cuerpo y se efectúa según la línea recta en dirección de la cual se imprime dicha fuerza.

  

  En el Sistema Internacional de unidades (SI), la aceleración (a) se mide en metros por segundo cuadrado, la masa (m) se mide en kilogramos, y la fuerza (F) en newtons. Un newton se define como la fuerza necesaria para suministrar a una masa de 1 kg una aceleración de 1 metro por segundo cada segundo.

• Tercera Ley de Newton. Principio de acción y reacción.

  A toda acción aplicada sobre un cuerpo se opone siempre una fuerza de reacción en sentido contrario y de igual magnitud.

Primera Ley de Newton. La rana se mantendrá en reposo mientras no actúe sobre ella una fuerza no compensada.

Segunda Ley de Newton. Los músculos ejercen una fuerza que impulsa a la rana hacia arriba.

Tercera Ley de Newton. A la fuerza que eleva a la rana en el aire, le acompaña una reacción igual y opuesta que empuja hacia atrás a la hoja de nenúfar.

Tres son los elementos básicos de la cinemática:

• Espacio. Es el lugar donde se encuentran los objetos y en el que los fenómenos físicos que ocurren tienen una posición y una dirección relativas.
• Tiempo. Es la magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambio.
• Móvil. Objeto en movimiento del que se quiere estudiar su trayectoria o las fuerzas que intervienen sobre él.

• Movimiento rectilíneo.

  Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria en línea recta.

  Le llamaremos movimiento rectilíneo uniforme (MRU) cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. La expresión matemática que define el MRU es:

  

  (e): espacio recorrido en metros.

  (v): velocidad en metros/segundo.

  (t): tiempo en segundos.

  

  El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante. La expresión matemática que lo define es:

  

  (e): espacio recorrido en metros.

  (a): aceleración en metros/segundo al cuadrado.

  (t): tiempo en segundos.

  
• Movimiento circular.

  El movimiento circular se basa en un eje de giro y radio constante, de forma que la trayectoria describe una circunferencia. Cuando la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme (MCU).

  En el movimiento circular debemos distinguir entre velocidad angular y velocidad tangencial.

  • Velocidad angular. Se define como la variación de desplazamiento angular por unidad de tiempo, se representa con la letra ω y se mide en radianes por segundo (rad/s).

    El radián es una unidad internacional de medida de ángulos que corresponde a un arco de circunferencia de longitud igual al radio.

    El radián es una unidad muy útil para medir ángulos, ya que simplifica los cálculos. Los más comunes se expresan mediante sencillos múltiplos o divisores de π.

    1rev = 2 π radianes = 360º

    Puesto que π = 3,14

    1 rad = 360º/2 π = 57,3º

    

    
  • Velocidad tangencial. Es la velocidad del objeto en un instante de tiempo. Puede calcularse a partir de la velocidad angular. Si vt es la velocidad tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio R, tenemos:

    El movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA) es el que realiza un objeto cuando se mueve describiendo una circunferencia con una aceleración angular constante.

    

    α (alfa) = aceleración angular (rad/s²)

    ωf = velocidad angular final (rad/s)

    ωi = velocidad angular inicial (rad/s)

    t = tiempo (s)

Los efectos que se producen en tribología son principalmente dos, fricción y desgaste.

• Fricción. Es la oposición o resistencia al movimiento de dos cuerpos que se encuentran en contacto.

  Matemáticamente se define la fuerza de fricción o de rozamiento como:

  

  En la imagen:

  

  F_r: fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo que se opone al movimiento.

  F: fuerza aplicada.

  P: es el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.

  N: fuerza normal, con la que la superficie reacciona sobre el cuerpo sosteniéndolo.

  El valor del coeficiente de rozamiento (μ) no es una propiedad intrínseca de un material sino que viene dado por el tipo de materiales que están en contacto. Dependerá además de otros factores como la temperatura, el acabado de las superficies, etc.

  Existen tres leyes que rigen los principios de la fricción:

  • La fuerza de fricción es proporcional a la carga normal.
  • La fuerza de fricción es independiente del área de contacto entre las superficies deslizantes.
  • La fuerza de fricción es independiente de la velocidad de deslizamiento.

  La fuerza de fricción puede ser:

  • Fuerza de fricción estática (Fe): es la fuerza necesaria para iniciar el movimiento.
  • Fuerza de fricción cinética o dinámica (Fd): es la fuerza necesaria para mantener el movimiento. De valor menor a la anterior.
  

El desgaste podemos definirlo como el proceso de remoción de material debido al movimiento relativo de esta superficie respecto otra en contacto. En la imagen se muestra el desgaste por rozamiento.

Podemos distinguir varios tipos de desgaste en función de la causa que lo produce, así tenemos:

• Desgaste por fatiga. Surge por concentración de tensiones mayores a las que puede soportar el material. Incluye las dislocaciones, formación de cavidades y grietas.
• Desgaste abrasivo. Es el daño por la acción de partículas sólidas presentes en la zona del rozamiento.
• Desgaste por erosión. Es producido por una corriente de partículas abrasivas, muy común en turbinas de gas, tubos de escape y de motores.
• Desgaste por corrosión. Originado por la influencia del ambiente, principalmente la humedad, seguido de la eliminación por abrasión, fatiga o erosión, de la capa del compuesto formado.
• Desgaste por frotación. Aquí se conjugan las cuatro formas de desgaste, en este caso los cuerpos en movimiento tienen movimientos de oscilación de una amplitud menor de 100 μm.
• Desgaste por deslizamiento. También conocido como desgaste por adhesión, es el proceso por el cual se transfiere material de una a otra superficie durante su movimiento relativo como resultado de una soldadura en frío debido a las grandes presiones existentes entre las asperezas, en algunos casos parte del material desprendido regresa a su superficie original o se libera en forma de virutas o rebaba.
• Desgaste de impacto. Son las deformaciones producidas por golpes y que producen una erosión en el material.

Este sistema permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos o perpendiculares haciendo resbalar dos o más ruedas que se tocan entre sí mediante la fuerza que produce el rozamiento entre ambas.

Sus principales aplicaciones se encuentran en las dinamos de bicicleta, en el campo de la electrónica y en el de la informática: equipos de sonido, vídeo, impresoras, etc.

• D₁: diámetro de la rueda conductora.
• D₂: diámetro de la rueda conducida.
• N₁: velocidad del eje conductor.
• N₂: velocidad del eje conducido.

La expresión matemática que lo define es:

Es un elemento mecánico basado en la unión de dos o más ruedas distantes entre sí, por medio de una cinta o correa continua, que permite aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro del eje conductor, al tiempo que mantener o invertir el sentido de giro de los ejes.

Las correas de trasmisión basan su funcionamiento en las fuerzas de fricción, generalmente son de goma y se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales.

Donde:

• D₁: diámetro de la polea conductora.
• D₂: diámetro de la polea conducida.
• N₁: velocidad de giro de la polea conductora.
• N₂: velocidad de giro de la polea conducida.

La expresión matemática que lo define es:

Relación de velocidades.

Las velocidades del eje conductor y del eje conducido están inversamente relacionadas con los diámetros de las poleas a las que están conectados, definiendo la relación de transmisión del sistema (i) como:

Inversión del sentido de giro. Se puede invertir el sentido de giro de los dos ejes cruzando las correas.

Aplicaciones. Este sistema es muy empleado en aparatos electrodomésticos, en equipos electrónicos y en la industria del automóvil.

Los engranajes o ruedas dentadas permiten transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, pudiendo modificar las características de velocidad y sentido de giro. Los ejes pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.

Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Los engranajes se emplean como reductores de velocidad en la industria y en la mayoría de los electrodomésticos.

• N₁: velocidad de giro del eje conductor.
• N₂: velocidad del eje conducido.
• Z₁: número de dientes de la rueda conductora.
• Z₂: número de dientes de la rueda conducida.

La expresión matemática que lo define es:

Relación de velocidades.

Las velocidades del eje conductor y del eje conducido están inversamente relacionadas con el número de dientes de las ruedas a las que están conectados, siendo la relación de transmisión del sistema:

El sistema de transmisión por cadenas permite transmitir un movimiento giratorio de arrastre entre ruedas dentadas, pudiendo modificar la velocidad pero no el sentido de giro.

• N₁: velocidad de giro del eje conductor.
• N₂: velocidad del eje conducido.
• D₁: número de dientes del piñón conductor.
• D₂: número de dientes del piñón conducido.

La expresión matemática que lo define es:

Relación de velocidades.

Las velocidades del eje conductor y del eje conducido están inversamente relacionadas con el número de dientes de las ruedas a las que están conectados, siendo la relación de transmisión del sistema:

En la imagen puedes ver al detalle el acoplamiento entre la cadena y la rueda dentada.

En la tabla siguiente puedes ver algunas de las formas de transformación del movimiento.

• Leva.

  Una leva es un elemento mecánico en forma de ovoide que transforma un movimiento circular en un movimiento rectilíneo. Sobre la leva se apoya un operador móvil llamado seguidor de leva destinado a seguir las variaciones del perfil d e la leva cuando esta gira.

  

• Biela-manivela.

  Este mecanismo transforma un movimiento giratorio continuo de un eje en un movimiento lineal alternativo, o viceversa. La biela es un elemento rígido y alargado que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. Está formada por la cabeza, la caña o cuerpo y el pie. Por otro lado, la manivela es una palanca doblada en ángulo recto que, unida a un eje, sirve para accionar un mecanismo. Cuando la manivela gira, se consigue mover la biela alternativamente adelante y atrás.

  En los dibujos que tienes a continuación puedes ver un sistema biela-manivela y excéntrica-manivela.

  El desplazamiento de la biela o carrera (l) lo define la expresión matemática:

  

  Siendo:

  • l: carrera o desplazamiento de la biela.
  • r: el radio de la manivela.

  Un ejemplo lo encontramos en el motor de combustión interna de un automóvil, en el cual el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina se trasmite a la biela y se convierte en movimiento circular en el cigüeñal.

Uno de los elementos de unión más conocido es el remache. El remache es un elemento de fijación que se emplea para unir dos o más piezas de forma permanente. Tiene forma cilíndrica, y está compuesto por la cabeza y el vástago o espiga.

La herramienta que se utiliza para colocar remaches se llama remachadora.

Una forma particular del remache es el roblón.La forma del roblón es similar a la de un tornillo, pero sin rosca. A continuación puedes ver unos ejemplos:

Las principales ventajas de las uniones por medio de remaches son:

• Se trata de un método de unión rápido, barato y fácilmente automatizable.
• Puede unir distintos tipos de materiales.
• El acabado es más estético que las uniones atornilladas.
• Permite las uniones ciegas, es decir, la unión cuando sólo es accesible la cara externa de una de las piezas.

Los principales inconvenientes son:

• No es adecuado para piezas de gran espesor.
• La resistencia alcanzable con un remache es inferior a la que se puede conseguir con un tornillo.
• La unión no es desmontable, lo que dificulta el mantenimiento.
• La unión no es estanca.

Las uniones remachadas se utilizan en la industria aeronáutica y naviera, en la fabricación de electrodomésticos y en la industria del automóvil entre otras.

La soldadura es un proceso de unión entre materiales por la acción del calor, generalmente metales o termoplásticos con o sin aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos.

Podemos distinguir dos tipos de soldadura:

• Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, son de la misma naturaleza. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se denominan autógenas, de forma que se unen materiales de igual naturaleza por medio de la fusión de los mismos.
• Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza.

En la tabla que tienes a continuación se muestran los tipos de soldadura más comunes:

• Soldadura blanda. Soldadura de tipo heterogéneo que se realiza a temperaturas inferiores a los 400ºC. El material a soldar es normalmente el cobre y el material metálico de aportación más empleado es una aleación de estaño y plomo que funde a 230ºC. Este tipo de soldadura se utiliza en electricidad y electrónica para unir componentes de metal.
• Soldadura fuerte. También se llama soldadura dura o amarilla. Esta soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia considerable en la unión de dos piezas metálicas como son los tubos de sistemas de aire acondicionado. Como metal de aportación se suelen usar aleaciones de plata y estaño o de cobre y cinc. Se alcanzan temperaturas de hasta 800ºC y el calor necesario para la unión se aplica con un soplete de gas.
• Soldadura por presión. Se utiliza en aplicaciones en las que es necesario no alterar la estructura o las propiedades de los materiales que se unen. Se puede realizar de las siguientes maneras:
  • Por presión en frío o en caliente. Consiste en limpiar las superficies a unir y, tras ponerlas en contacto, aplicar una presión sobre ellas hasta que se produzca la unión.
  • Por fricción. Se hace girar el extremo de una de las piezas y, después, se pone en contacto con la otra. El calor producido por la fricción une ambas piezas por deformación plástica.
    

    
• Soldadura oxiacetilénica. La soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base, de diferente material y también sin aporte de material. Se utiliza una mezcla de oxígeno y acetileno. La combinación de ambos gases produce una llama muy fina de color azul. La temperatura que se puede alcanzar es de 3.500ºC. Se pueden soldar distintos tipos de materiales: acero, cobre, latón, aluminio y sus respectivas aleaciones.
• Soldadura por arco eléctrico. Consiste en provocar la fusión de los bordes que se desea soldar mediante el calor intenso desarrollado por un arco eléctrico. Esto se consigue aplicando una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual se ioniza el aire entre ellos pasando a ser conductor, de modo que se cierra el circuito.
• Soldadura por puntos. Los metales, normalmente chapas de entre 0,5 mm y 3 mm, quedan soldadas por pequeñas zonas circulares que, debido a su relativa pequeñez, se denominan puntos. El método de soldadura se basa en presión y temperatura. Se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Este tipo de soldadura se emplea en la fabricación de carrocerías de automóviles, electrodomésticos y en las industrias eléctricas.

Los tornillos son elementos de fijación temporal entre dos o más piezas.

Podemos dividir el cuerpo principal en tres partes:

• La cabeza que nos permite sujetar el tornillo e imprimirle un movimiento giratorio con la ayuda de útiles adecuados
• El cuello es la parte del cilindro que ha quedado sin roscar.
• La rosca es la parte que tiene tallado el surco.

Cada elemento de la rosca tiene su propio nombre; se denomina filete o hilo a la parte saliente del surco, fondo o raíz a la parte baja y cresta a la más saliente.

Los tornillos se identifican mediante 5 características básicas: cabeza, diámetro, longitud, perfil de rosca y paso de rosca. Los dibujos adjuntos muestran los perfiles de rosca y las cabezas más comunes.

Las principales ventajas de las uniones por medio de tornillos son:

• La resistencia alcanzable con un tornillo es superior a la que se puede conseguir con otros elementos de unión.
• La unión es desmontable, lo que facilita el mantenimiento.
• Puede unir distintos tipos de materiales.
• El acabado es más estético que las uniones atornilladas.

Chaveta. La chaveta es un elemento de fijación que se utiliza para ensamblar dos piezas que deben girar solidarias para transmitir un par motriz (volantes, poleas, ruedas dentadas, etc.), permitiendo, a su vez, un fácil montaje y desmontaje de las piezas. Ejemplos de mecanismos que normalmente incorporan una chaveta son: ejes de motores eléctricos y la polea que llevan acoplada, engranajes, volantes de dirección de los vehículos.

Pasadores. Son vástagos de acero de forma cilíndrica o cónica, cuyos extremos pueden variar en función de la aplicación. Se utilizan para la fijación a dos o más piezas a través de un orificio común, impidiendo el movimiento relativo entre ellas. Existen diferentes tipos de pasadores, cada uno de ellos con unas aplicaciones determinadas: estriados, pasadores con cabeza, pasadores abiertos o de aletas.

Los pasadores pueden absorber esfuerzos cortantes, sin embargo, no pueden trabajar a tracción.

Los fabricados en acero permiten usarse en condiciones muy dispares de esfuerzos, corrosión, etc. Los fabricados con latón son muy utilizados por su bajo coste de fabricación y los de madera se usan mucho en aplicaciones en las cuales las piezas a unir son de madera, por ejemplo en muebles.

En general, llamamos eje a cualquier pieza que deba acoplarse dentro de otra. Llamamos agujero al alojamiento donde se introduce el eje.

Para que un elemento mecánico funcione correctamente, es necesario que las distintas piezas que lo componen estén bien acopladas entre sí.

En la fotografía adjunta puedes ver el despiece de un motor de arranque, compuesto por distintos elementos mecánicos y eléctricos que deberán reunir, en lo que se refiere al acoplamiento de sus piezas, las siguientes condiciones:

• El eje debe girar libremente dentro de los cojinetes (1) situados en los extremos del motor.
• El inducido (4) del motor debe permanecer alineado con el rotor (3).
• Las escobillas (5) deben estar alineadas con el colector.
• El electroimán (6) debe estar en la posición correcta para facilitar la transmisión de potencia a través el embrague (2).

La precisión absoluta no es posible desde el punto de vista técnico. En ingeniería se especifica el mayor valor posible de tolerancia mientras el componente en cuestión mantenga su funcionalidad, dado que cuanto menor sea el margen de tolerancia, la pieza será más difícil de producir y por lo tanto más costosa.

La tolerancia se especifica por un rango explícito de valores permitidos, una máxima desviación de un valor nominal, o por un  factor o porcentaje de un valor nominal. Por ejemplo, si la longitud aceptable de un barra de acero está en el intervalo 1  m ± 0,01 m, la tolerancia es de 0,01 m de la longitud absoluta o el 1% de la longitud absoluta en porcentaje.

El pie de rey se utiliza para tomar medidas de objetos pequeños y cuyas medidas han de conocerse con precisión de decimas de milímetro. En la imagen puedes ver las partes de un pie de rey:

(1) Mordazas para medidas externas. (2) Mordazas para medidas internas. (3) Coliza para medida de profundidades. (4) Escala con divisiones en centímetros y milímetros. (5) Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. (6) Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido. (7) Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido. (8) Botón de deslizamiento y freno.

Para que las máquinas o sistemas técnicos funcionen de forma correcta, deben disponer de los llamados elementos auxiliares. Éstos facilitan el funcionamiento y el control de los mecanismos y su elección es un factor muy importante para optimizar el rendimiento, garantizar el buen funcionamiento y facilitar la durabilidad del sistema.

• Cojinete de fricción.

  Elemento mecánico que sirve de apoyo o soporte de ejes y árboles para sostener su peso y facilitar el movimiento rotatorio, disminuyendo la fricción y el desgaste.

  

  Para garantizar un perfecto rodaje y conservación de la forma geométrica del cojinete es importante mantener una adecuada lubricación. La lubricación en los rodamientos tiene la función de evitar o de reducir el contacto metálico entre las superficies de rodadura y de deslizamiento y así mantener bajos el rozamiento y el desgaste. El cojinete de fricción debe tener las siguientes propiedades:

  • No desgastar la superficie del eje que soportan aunque se interrumpa el flujo de aceite entre ambos materiales.
  • Soportar temperaturas de 150ºC sin deformaciones.
  • Resistir la acción corrosiva de los ácidos presentes en el aceite.
  • Tener la tolerancia adecuada para un óptimo funcionamiento.
• Rodamiento.

  Es un cojinete basado en la fricción por rodadura de un tercer elemento.

  El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del rodamiento puede ser, de bolas, de rodillos o de agujas.

  • Rodamientos rígidos de bolas. Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Su precio es relativamente reducido, son capaces de trabajar a altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento. Estas características hacen a estos rodamientos los más populares de todos.
  • Rodamientos axiales de rodillos a rótula. Está compuesto por una hilera de rodillos montados oblicuamente, que giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. Tiene una gran capacidad de carga y es de alineación automática. Puede trabajar a altas velocidades, aun soportando elevada carga.
  • Rodamientos de agujas. Son rodamientos que incorporan rodillos cilíndricos que se caracterizan por ser entre tres y diez veces más largos en relación a su diámetro. Estos rodamientos tienen una gran fiabilidad para operar bajo altas cargas o condiciones de trabajo de desalineación.

Continuamos con los elementos auxiliares.

• Embrague.

  Está constituido por un conjunto de piezas situadas entre el motor y los sistemas de transmisión, que permite transmitir o interrumpir la transmisión de una energía mecánica de manera voluntaria. Tiene las siguientes posiciones:

  • En posición acoplada transmite el par motor al sistema de transmisión.
  • En posición desacoplada se interrumpe la transmisión. En un vehículo automóvil, las ruedas giran libres o están detenidas y el motor puede continuar girando.
  • En las posiciones intermedias restablece progresivamente la transmisión de par, mediante rozamiento o fricción.
  
• Freno.

  Su principal función es detener o disminuir progresivamente la velocidad de un elemento mecánico, normalmente, un eje, árbol o tambor, o mantenerlo inmovilizado cuando está detenido. Los frenos mecánicos están diseñados para actuar mediante fuerzas de fricción. Existen varios sistemas de freno, los más comunes son los siguientes:

  • Freno de cinta o de banda. Utilizan una banda flexible, las mordazas o zapatas se aplican para ejercer presión sobre un tambor giratorio que se encuentra solidario al eje que se desea inmovilizar.
  • Freno de disco. En el momento de actuar el freno, las pastillas, que tienen un alto coeficiente de fricción, ejercen presión sobre el disco que está solidario a la rueda giratoria.
  • Freno de tambor. Es un tipo de freno en el que la fricción se causa por un par de zapatas o pastillas que presionan contra la superficie interior de un tambor giratorio conectado al eje o la rueda giratoria.
  • Freno de llanta. Utilizan como cuerpo móvil la llanta de una rueda. Son muy utilizados en bicicletas y existen varios tipos.

Las empresas acostumbran a tener un servicio de mantenimiento propio o externo. Sin embargo hay trabajos que suelen realizar los operarios de las máquinas. Se llaman operaciones de mantenimiento de primer nivel e incluyen desde la puesta en marcha de las máquinas al iniciar la jornada laboral, la comprobación de temperaturas y presión, la comprobación del sistema de aire comprimido, y otras de entretenimiento diario, limpieza del área de trabajo, comprobaciones rutinarias de las máquinas, niveles de aceite, engrase, etc.

El mantenimiento preventivo es un método de control que nos asegura que las instalaciones están en condiciones óptimas de funcionamiento.

El mantenimiento se controla por medio de fichas de seguimiento para cada equipo o instalación. En ellas se reflejan las operaciones, inspecciones y revisiones que debe superar un equipo en un determinado periodo de tiempo.

• Se identifican las instalaciones, equipos e instrumentos sujetos a algún tipo de inspección, revisión, operación de mantenimiento.
• Se determinan para cada equipo las operaciones de mantenimiento.
• Se determina el primer nivel (operario maquina), segundo nivel (equipo técnico de mantenimiento).
• Se establecen los procedimientos escritos para llevar a cabo los trabajos.

Ejemplo de una ficha de seguimiento:

Durante las operaciones de mantenimiento se señaliza de forma bien visible que el equipo está fuera de servicio con el objeto de que esta situación sea identificable para cualquier trabajador.

• Lubricación. Es una de las operaciones habituales de mantenimiento. La lubricación consiste en la introducción de una capa intermedia de un material ajeno entre las superficies en movimiento con el fin de reducir la fricción entre los materiales y por tanto su desgaste. Estos materiales intermedios se denominan lubricantes.

  La lubricación en los rodamientos tiene la función, igual que en los cojinetes de deslizamiento, de evitar o de reducir el contacto metálico entre las superficies de rodadura y de deslizamiento, es decir, mantener bajos el rozamiento y el desgaste.

  En los rodamientos se lleva el aceite, que se adhiere a las superficies de las piezas que ruedan unas sobre otras, a las zonas de contacto. El aceite separa las superficies de contacto y evita así el contacto metálico.

La Organización Mundial de la Salud define el concepto salud como el estado de bienestar físico, mental y social y no meramente la ausencia de daño o enfermedad.

La Ley 31/1995 dio un nuevo enfoque a la Prevención de los Riesgos Laborales, que en su concepción legal no se limita a un conjunto de deberes de obligado cumplimiento empresarial, sino que s e integra en el conjunto de actividades y decisiones de la empresa.

En prevención y seguridad hay tres conceptos que debemos conocer:

• Daño. Son las lesiones o patologías sufridas con motivo y ocasión del trabajo.
• Peligro. Fuente o situación con capacidad de producir daños.
• Riesgo. Es la combinación de frecuencia o probabilidad que pueden derivarse de la materialización del peligro.

Los tipos de riesgo se pueden clasificar según:

• Caída de personas. Caídas al mismo nivel. Tropiezos, resbalones y caída s al nivel del suelo, lugares de paso y superficies de trabajo en desplazamientos a pie.
• Caída a distinto nivel. Caída de altura producto del desarrollo de trabajos en zonas elevadas, manejo de escaleras manuales, acceso a cubiertas, andamios y otras zonas e instalaciones con riesgo de caída de altura. Acceso y posicionamiento mediante cuerdas en trabajos temporales en altura.
• Caída de objetos. Caídas de objetos en general, herramientas y materiales, como consecuencia de la manipulación manual de cargas y el manejo de carretillas, traspales, carros u otros medios auxiliares para el transporte, elevación y almacenamiento de cargas.
• Choques, golpes. Golpes y choques contra objetos y elementos móviles. Contacto con elementos móviles de maquinaria y herramientas a motor.
• Lesiones. La proyección de partículas al utilizar herramientas, los elementos de protección individual o colectiva inadecuados o el sobreesfuerzo físico pueden resultar en lesiones corporales.
• Atrapamientos. Atrapamiento por carretillas, traspales, carros u otros medios auxiliares para el transporte, elevación y almacenamiento de cargas.
• Contactos térmicos. Pueden provocar quemaduras. Heridas que se producen en la piel y en los tejidos como consecuencia de incendios, explosiones, electrocuciones, etc.
• Contactos eléctricos. La corriente eléctrica puede causar efectos inmediatos como quemaduras, calambres o fibrilación, y efectos posteriores como trastornos mentales. Puede causar además efectos indirectos como caídas, golpes o cortes.
• Incendios y explosiones. Generación de atmósferas explosivas producto de la mezcla con el aire, en condiciones atmosféricas, de sustancias inflamables, en forma de gases, vapores, nieblas o polvos, en la que, tras una ignición la combustión se propaga a la totalidad e la mezcla no quemada. Explosión en el lugar de trabajo. Manejo de productos potencialmente explosivos.
• Riesgos higiénicos. Los riesgos higiénicos son todos aquellos debidos a todos aquellos factores ambientales unidos al trabajo.
• Exposición a contaminantes químicos. Se denomina contaminante químico al elemento o compuesto químico cuyas características le permiten entrar en el organismo humano, pudiendo originar un efecto adverso para su salud. Las vías principales de penetración en el cuerpo humano son: inhalatoria, absorción cutánea y por ingestión. Cuando las condiciones de trabajo puedan ocasionar que se introduzcan en el cuerpo humano contaminantes químicos se puede provocar al trabajador un daño de forma inmediata o a largo plazo generando una intoxicación aguda, o una enfermedad profesional al cabo de los años.
• Contaminantes biológicos. Estos contaminantes son aquellos agentes biológicos que ocasionan enfermedades de tipo infeccioso o parasitario cuando se introducen en el cuerpo humano. Se consideran agentes biológico las bacterias, hongos, virus, protozoos, clamidias, endoparásitos humanos, productos de recombinación, cultivos celulares humanos o de animales y los agentes biológicos potencialmente infecciosos que estas células puedan contener priones y otros agentes infecciosos.
• Contaminantes físicos. El ruido, las vibraciones, el ambiente térmico en unas condiciones higrométricas determinadas y las radiaciones electromagnéticas pueden afectar a la salud y seguridad de los trabajadores.
• Riesgos por fatiga física. La carga física es el conjunto de requerimientos físicos en los que se ve sometida la persona a lo largo de la jornada laboral. La consecuencia de una carga de trabajo excesiva da lugar a la fatiga lo que a su vez hace que el trabajador baje el ritmo de su actividad, acuse cansancio, los movimientos se hagan mas torpes e inseguros, eleve el ritmo cardíaco, padezca dolores o lesiones, lo que se traduce en un aumento del riesgo de accidente.
• Riesgos por fatiga mental. Son muchos y variados los factores que pueden llevar a estados de fatiga mental, depresión, estrés, ansiedad, irritabilidad o fatiga. Las exigencias actuales en el ámbito laboral hacen que se viva a un ritmo trepidante, la falta de formación adecuada, los estilos de dirección, condiciones de trabajo inadecuadas, iluminación insuficiente, ruido, son algunas de las causas.

Las empresas tienen un servicio de prevención de riesgos laborales que vela por la aplicación de las normas en materia de seguridad y salud. Las normas tienen como objetivo evitar los accidentes y esto se consigue con la aplicación de procedimientos de trabajo seguros.