IES Luis de Morales. Tecnología 3º ESO. Tema 5: Transmisión del movimiento circular. Relación de transmisión. Power Point para Windows. Funciona mal con Linex y Linux. Realizado por Cochepocho.
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IES Luis de Morales. Tecnología 3º ESO. Tema 5: Transmisión del movimiento circular. Relación de transmisión. Por Cochepocho.
1. TECNOLOGÍA 3º ESO.
TEMA 5
TRANSMISIÓN DEL
MOVIMIENTO CIRCULAR.
RELACIÓN DE TRANSMISIÓN.
Trabajo realizado por Juan Antonio Pulido Alcón.
Profesor de Tecnología y Plástica del I.E.S. Luis de Morales, de Arroyo de la Luz. Cáceres.
2. Dibujo de una bicicleta encontrado en unos manuscritos de Leonardo da Vinci, por el
año 1500.
3. Pero los estudiosos de este genio dicen que es un dibujo posterior, hecho por algún
gracioso en la hoja original. El estilo del dibujo no es tan refinado como el de
Leonardo.
4. En este tema vamos a estudiar:
5.1. Transmisión por ruedas de fricción.
5.2. Transmisión del movimiento entre poleas por medio de
correas.
5.3. Transmisión del movimiento por medio de engranajes.
5.4. Transmisión del movimiento circular entre ejes no
paralelos.
6. La dinamo de una bicicleta produce electricidad girando su eje
gracias a la “fricción” entre su rodillo y el neumático de la
bicicleta.
7. El barco vikingo del ferial se mueve gracias a la fricción de una
rueda contra el casco del barco. Así lo empuja poco a poco.
8. Las norias llevan ruedas de fricción para darles el movimiento
de rotación.
9. Habiendo visto los ejemplos anteriores del barco vikingo y la
noria, tenemos la idea un poco más clara de lo que son las
ruedas de fricción, las que transmiten el movimiento rozándose
una contra otra.
Pero antes de definir qué son las ruedas de fricción será mejor
conocer la definición de “fricción”.
Se define como de fricción (rozamiento), a la fuerza entre dos
superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento
relativo entre ambas superficies de contacto o a la fuerza que se
opone al inicio del deslizamiento. Se genera debido a las
imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies
en contacto.
10. La transmisión por ruedas de fricción se basa en el rozamiento
producido entre dos superficies cilíndricas en contacto, una de
ellas en movimiento. Al alcanzar este rozamiento un valor
elevado es capaz de transmitir el arrastre y el giro a la otra
rueda, la receptora.
11. El valor de esta fuerza de fricción depende del material de
contacto (coeficiente de rozamiento del material), de la
superficie de contacto (cuanta más tenga más rozamiento) y de
la presión ejercida entre las dos superficies, las dos ruedas.
En toda transmisión por fricción habrá una rueda conductora,
la que ejerce la fuerza, y la rueda conducida, que se deja llevar o
arrastrar por la anterior.
12. Al estar las dos ruedas en contacto las velocidades lineales
serán las mismas, pero no tienen que ser iguales las revoluciones
por minuto de cada una, las vueltas que dan. Esto dependerá del
diámetro de cada rueda, cuanto mas diámetro menos vueltas
dará, y cuanto más pequeña sea la rueda mas vueltas dará.
La relación de transmisión entre dos ruedas es la “ecuación” o
fórmula que relaciona las velocidades y los diámetros de las
ruedas.
Pero como esto es un tanto raro de entender, vamos a
explicarlo con un ejemplo gráfico.
13. Un tractor tiene las ruedas delanteras pequeñas y las traseras
grandes. Eso no implica que la grande corra mas que la pequeña.
¿Cuál de ellas corre más?
¿Cuál de ellas da mas vueltas?
¿Cuál de ellas va a mas velocidad?
15. Las dos ruedas (del. Y tras.) van a la misma velocidad lineal,
van enganchadas al tractor y llevan la velocidad del tractor. Pero
como la delantera es mas pequeña dará mas vueltas que la
trasera que es mas grande, algo así como dos vueltas de la
pequeña por cada vuelta de la grande. Si la rueda grande por ser
grande fuera mas veloz que la pequeña la adelantaría y saldría
disparada hacia adelante, y eso no ocurre.
18. La grande da menos vueltas que la pequeña porque tiene un
diámetro mayor.
19. Ejercicio de ruedas:
Dos ruedas están conectadas por fricción. La rueda
conductora, la que tiene la fuerza, mide 35 cm de diámetro y va
a una velocidad de 5.500 r.p.m. (revoluciones por minuto). La
rueda conducida tiene un diámetro de 90 cm. ¿A qué
revoluciones dará vueltas?
20. Ya hemos visto que variando los diámetros de las ruedas
podemos conseguir diferentes velocidades de la ruada
conducida. Ésta es la esencia de las cajas de velocidades que
llevan los coches, una serie de ruedas de diferentes diámetros
que se van engranando y nos dan diferentes velocidades al
coche. En los coches
modernos hasta
siete.
21. Un variador de velocidad es como una caja de cambios con un
número infinito de velocidades ya que vamos cambiando el
diámetro de la rueda conducida poco a poco, deslizando la rueda
conductora encima de ella.
Este sistema lo utilizan los escutters automáticos y los
Vespinos, en los que sólo hay que acelerar sin cambiar de
marchas.
26. Si queremos transmitir el movimiento entre dos ejes que están
distantes y no podemos conectar dos ruedas directamente por
fricción, necesitamos un elemento de unión entre estas ruedas.
Tendremos que utilizar poleas y unirlas por medio de correas.
27. Si las ruedas están cerca se conectan directamente por contacto,
como en el dibujo.
Pero…¿y si están separadas las dos ruedas?¿cómo las
conectamos?
28. Por medio de un elemento de transmisión llamado “correa”.
Conecta las dos poleas y transmite el movimiento de la polea
conductora a la polea conducida.
29. Se conoce como correa de transmisión a un tipo
de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más
ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una
cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo
fuerza de fricción (rozamiento) suministrándoles energía desde
la rueda motriz o conductora.
Es importante recordar que las correas de trasmisión basan su
funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción, en
el rozamiento entre la polea y la correa, esto las diferencia de
otros medios de flexibles de transmisión mecánica, como lo son
las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se
basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos
de la transmisión.
Las correas de transmisión son generalmente hechas de goma,
y se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales.
34. Existe otro tipo de correas, las dentadas. Están hechas del
mismo material que las normales, de elastómeros, pero llevan
dientes a modo de engranajes. La acción del arrastre se produce
por los dientes de la correa, no por la fricción. Se utilizan mucho
en situaciones en que no queremos que haya deslizamiento
entre la correa y la polea, cosa que puede ocurrir cuando la
correa es lisa y la polea también. Se usan mucho en motores de
vehículos.
37. El uso de correas en las transmisiones tiene algunas ventajas:
1º Son silenciosas. No hay contacto entre metales.
2º Son económicas. Las correas valen menos que las cadenas
de eslabones.
3º Son muy versátiles, o sea, se aplican y adaptan a cualquier
tipo de transmisión.
4º Se adaptan a poleas que estén distantes, separadas.
5º No necesitan mantenimiento ni engrase.
6º No producen vibraciones, ya que están fabricadas con
materiales elásticos.
38. Pero no todo van a ser ventajas, si así fuera no existirían las
cadenas de engranajes. Tienen también sus inconvenientes:
1º Las correas pueden patinar si el esfuerzo a transmitir es
elevado.
2º Si la correa no funciona en condiciones óptimas el desgaste
puede ser muy rápidos.
3º Pueden estar sometidas a estiramientos y calentamientos
por fricción, por deslizamiento.
4º Quizá el mayor inconveniente es que sólo pueden
transmitir esfuerzos pequeños y medianos. Para grandes
esfuerzos es necesario utilizar cadenas metálicas de
eslabones. Pero para este problema también hay un truco:
utilizar varias correas paralelas a la vez, como en la
siguiente foto.
39. Si una correa no es suficiente para transmitir la fuerza, se ponen
varias y problema resuelto.
41. La relación de transmisión entre dos ruedas, poleas,
conectadas por poleas es la misma que si estuvieran en contacto,
como las ruedas de fricción. La única diferencia es que giran en
el mismo sentido, siempre que la correa no esté cruzada.
Giro normal de la correa.
Hace que las poleas giren
en el mismo sentido.
Giro cruzado de la correa. Hace
que el giro de las poleas sea
opuesto.
43. Transmisión del movimiento en varias etapas.
Esta situación ocurre cuando tenemos encadenadas varias
poleas con correas, de tal manera que un eje tiene dos poleas,
una conectada a la anterior y la otra conectada a la siguiente.
Esta combinación de dos poleas en el mismo eje (las dos dan las
mismas vueltas ya que están en el mismo eje) puede producir
una desmultiplicación o desmultiplicación del movimiento, o sea,
que aumenta o disminuye la velocidad de la polea siguiente,
aumenta o disminuye las r.p.m. (revoluciones por minuto).
Para no liarse uno en el cálculo de las velocidades
sencillamente vamos realizando los cálculos de dos en dos
poleas, las que están conectadas con una correa. El cálculo es un
poco mas laborioso pero mucho mas sencillo. No obstante
realizaremos los cálculos de las dos maneras.
45. Supongamos la combinación de estas cuatro poleas
conectadas dos a dos con sus respectivas correas. Tenemos tres
ejes. En el eje 1 sólo una polea, la A. Está conectada mediante
una correa a la polea B, que está en el eje 2. A su vez en el
mismo eje 2 tenemos otra polea, la C, mas pequeña que gira a la
misma velocidad de la B, son solidarias una a la otra. La polea C
está conectada con otra correa a la siguiente polea D en el eje 3.
Eje 1
Eje 2
Eje 3
B
A
C
D
46. La polea A tiene una velocidad Na (r.p.m.) y un diámetro Da.
La polea B tiene un diámetro Db y una velocidad Nb. La relación
de transmisión entre estas dos poleas será:
Na x Da = Nb x Db
¿Qué velocidad (vueltas por minuto) tendrá la polea B?
Eje 1
Eje 2
Eje 3
B
A
C
D
47. Despejando la ecuación anterior tendremos:
Na x Da = Nb x Db => Nb = (Na x Da)/Db
Como la polea B es más grande que la A, se moverá a una
velocidad menor. La polea C se mueve a la misma velocidad que
la B porque está en el mismo eje, por lo tanto Nc = Nb.
Eje 1
Eje 2
Eje 3
B
A
C
D
48. Ahora trabajamos entre la polea C y la polea D, entre los ejes
2 y 3. La relación de transmisión será:
Nc x Dc = Nd x Dd
¿Qué velocidad tendrá la polea D en relación a la C, mayor o
menor? ¿Por qué?
Eje 1
Eje 2
Eje 3
B
A
C
D
49. Despejemos la ecuación como antes calculando la velocidad
de la polea D:
Nc x Dc = Nd x Dd => Nd = (Nc x Dc)/Dd
Como la polea D es más grande que la C dará menos vueltas al
minuto, las r.p.m.
Eje 1
Eje 2
Eje 3
B
A
C
D
50. Ahora vamos a hacer un ejercicio con la combinación de
poleas anterior.
Datos:
Polea A: Na = 5.500 r.p.m. (da 5.500 vueltas en un minuto)
Da = 50 mm.
Polea B: Db = 150 mm. ¿Nb?
Polea C: Dc = 80 mm. ¿Nc?
Polea D: Dd = 230 mm. ¿Nd?
Iniciamos los cálculos entre las dos primeras poleas, la A y la B.
La relación de transmisión entre estas dos poleas ¿sería…?
51. Ahora vamos a hacer un ejercicio con la combinación de
poleas anterior.
Datos:
Polea A: Na = 5.500 r.p.m. (da 5.500 vueltas en un minuto)
Da = 50 mm.
Polea B: Db = 150 mm. ¿Nb?
Polea C: Dc = 80 mm. ¿Nc?
Polea D: Dd = 230 mm. ¿Nd?
Exacto: Na x Da = Nb x Db
¿Y ahora sustituyendo cómo quedaría?
52. Ahora vamos a hacer un ejercicio con la combinación de
poleas anterior.
Datos:
Polea A: Na = 5.500 r.p.m. (da 5.500 vueltas en un minuto)
Da = 50 mm.
Polea B: Db = 150 mm. ¿Nb?
Polea C: Dc = 80 mm. ¿Nc?
Polea D: Dd = 230 mm. ¿Nd?
Na x Da = Nb x Db; 5.500 r.p.m. x 50 mm = Nb x 150 mm
¿Cuál es la incógnita? Nb, la velocidad de la polea B.
¿A qué equivale Nb? Nb = (5.500 x 50)/150 = 1.833,3 r.p.m.
53. Ahora vamos a hacer un ejercicio con la combinación de
poleas anterior.
Datos:
Polea A: Na = 5.500 r.p.m. (da 5.500 vueltas en un minuto)
Da = 50 mm.
Polea B: Db = 150 mm. ¿Nb?
Polea C: Dc = 80 mm. ¿Nc?
Polea D: Dd = 230 mm. ¿Nd?
Ya tenemos las revoluciones de la polea B. Nb = 1.833.3 r.p.m.
Como la polea C está en el mismo eje, el 2, girará a la misma
velocidad, o sea, Nb = Nc = 1.833,3 r.p.m.
Seguimos el cálculo entre las poleas C y D, entre los ejes de
giro 2 y 3.
54. Ahora vamos a hacer un ejercicio con la combinación de
poleas anterior.
Datos:
Polea A: Na = 5.500 r.p.m. (da 5.500 vueltas en un minuto)
Da = 50 mm.
Polea B: Db = 150 mm. ¿Nb?
Polea C: Dc = 80 mm. ¿Nc?
Polea D: Dd = 230 mm. ¿Nd?
La relación de transmisión entre las poleas C y D será:
Nc x Dc = Nd x Dd; 1.833.3 r.p.m. x 80 mm = Nd x 230 mm
En donde Nd = (1.833.3 x 80)/230 = 637,7 r.p.m.
La polea D gira a 637,7 vueltas al minuto.
58. Supongamos el siguiente conjunto de poleas y correas. Hay
cuatro ejes, el 1, 2, 3 y 4. La polea conductora es la 1, que tiene
una velocidad de N1 r.p.m. Los diámetros van desde el d1 hasta
el d7. Cada eje tiene respectivamente su velocidad N1, N2, N3 y
N4. Os recuerdo que las poleas que están en un mismo eje
tienen la misma velocidad ya que están “pegadas” a ese eje.
1
2
3
4
5
6
7
59. Entre las poleas 1 y 2 se establecerá la relación de transmisión
N1 x d1 = N2 x d2, siendo d1 y d2 sus diámetros.
Entre las poleas 3 y 4 será N2 x d3 = N3 x d4, y entre la 5 y la 6
será N3 x d5 = N4 x d6.
¿Qué velocidad en r.p.m. (N4) tendrá la polea 6, el eje 4?
¿Qué velocidad será mas grande, la N1 o la N4? ¿Por qué?
1
2
3
4
5
6
7
60. Entre las poleas 1 y 2: N1 x d1 = N2 x d2; N2 = N1 x (d1/d2)
Entre las poleas 3 y 4: N2 x d3 = N3 x d4; N3 = N2 x (d3/d4)
Entre las poleas 5 y 6: N3 x d5 = N4 x d6; N4 = N3 x (d5/d6)
Ahora sustituimos N3 y N2 por sus valores anteriores, o sea:
N4 = N3 x (d5/d6) = N2 x (d3/d4) x (d5/d6) = N1 x (d1/d2) x
(d3/d4) x (d5/d6)
1
2
3
4
5
6
7
61. Quedaría en plan bonito:
d1 x d3 x d5
N4 = ---------------------- x N1
d2 x d4 x d6
Sale el mismo resultado que haciendo los cálculos de dos en
dos poleas, aunque es menos intuitivo.
1
2
3
4
5
6
7
63. Cuando aumentan los esfuerzos que hay que transmitir el uso
de poleas y correas se muestra limitado, patinan, y no tenemos
mas remedio que utilizar otros elementos de transmisión más
resistentes. Para potencias elevadas se utilizan transmisiones por
medio de engranajes, ruedas dentadas metálicas. Mediante el
uso de engranajes las ruedas nunca patinan ya que la unión se
hace mediante dientes, y éstos no pueden patinar, como mucho
se romperían.
64. ¿Qué son las ruedas dentadas o engranajes?
El engranaje es un mecanismo utilizado para transmitir
potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los
engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las
cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un
engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el
contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más
importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento
desde el eje de una fuente de energía, como puede ser
un motor, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de
realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está
conectada por la fuente de energía y es conocida como
engranaje motor o conductor y la otra está conectada al eje que
debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina
engranaje conducido.
65. La principal ventaja que tienen las transmisiones por
engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no
patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la
relación de transmisión y se puede transmitir más potencia.
Cuando se combinan un conjunto de ruedas dentadas se
denomina tren de engranajes. Esta transmisión de engranajes
puede realizar una multiplicación o desmultiplicación del
movimiento. Cuando se reduce la velocidad de la última rueda
aumenta su fuerza, y si la combinación de ruedas dentadas
aumenta la velocidad de la última rueda disminuye su fuerza. Así
funcionan las cajas de cambio de los vehículos a motor.
66. Funcionamiento de dos ruedas dentadas o ruedas de engranajes.
Los dientes de cada rueda coinciden con los huecos de la otra,
por eso las dos ruedas deben tener el mismo diente.
PIÑÓN
CORONA
67. Los primeros mecanismos con ruedas dentadas que se tiene
conocimiento se remontan a la época de Aristóteles (siglo III
a.C.). El mecanismo de Antikítera, visto al inicio, es el primer
“artilugio mecánico” conocido.
Los romanos también fabricaron grúas de tracción humana
pero con poleas de madera y cuerdas.
Pero no fue hasta el inicio del Renacimiento que un genio de la
Mecánica, y de otras muchas parcelas del conocimiento, empezó
a diseñar y fabricar mecanismos con engranajes. Me refiero a
Leonardo da Vinci. Su maravillosa mente diseñó multitud de
aparatos mecánicos con ruedas dentadas. Lástima que se
adelantara tanto a su tiempo que no pudo construir muchos de
sus inventos.
68. Planos del vehículo automóvil de
Leonardo. En él utiliza ruedas
dentadas y realiza
desmultiplicaciones del
movimiento. Alrededor de 1490.
70. Carro de combate de Leonardo. A tracción humana mediante
manivelas y desmultiplicación del movimiento a las ruedas del
suelo.
71. Movimiento de dos ruedas dentadas. La pequeña se llama piñón
y la grande corona. La roja va más despacio que la gris porque es
más grande.
72. Motor eléctrico con un piñón (rojo) que engrana con la corona
(azul). Engranaje simple de ruedas de dientes rectos. Es una
reducción de velocidad ya que la rueda conducida es mas grande
que la conductora
73. Engranaje compuesto de ruedas de dientes rectos. La reducción
de velocidad de la última rueda es muy grande, lo mismo que el
aumento de su fuerza.
74. Los dientes de cada par de ruedas engranadas deben ser iguales
para que coincidan exactamente
75. Ecuación de equilibrio en sistemas de transmisión
por engranajes, o relación de transmisión entre las
ruedas.
Lo mismo que estuvimos estudiando la relación de transmisión
entre poleas, la ecuación que relaciona las vueltas de cada polea
con sus diámetros, existe también una ecuación que relaciona
las variables entre cada rueda dentada de un engranaje.
Cada rueda dentada tiene dos características: su número de
dientes (z) y su velocidad angular o revoluciones por minuto
(r.p.m.). El número de dientes está relacionado con su perímetro
y el perímetro con el diámetro, con lo que quedaría igual que la
ecuación de equilibrio de las poleas. Son iguales, pero con poleas
se usa el diámetro y en las ruedas dentadas el número de
dientes.
76. Supongamos un engranaje formado por dos ruedas dentadas,
la 1 y la 2.
Los datos de cada una serían:
Rueda nº1: n1 (r.p.m. de la rueda 1) y z1 (número de dientes
de la rueda 1)
Rueda nº2: n2 (r.p.m. de la rueda 2) y z2 (número de dientes
de la rueda 2).
Rueda nº1. Piñón.
n1 = 4200 r.p.m.
z1 = 10 dientes.
Rueda nº2. Corona.
n2 = 2100 r.p.m.
z2 = 20 dientes.
77. La ecuación de equilibrio entre las ruedas, o relación de
transmisión, sería:
n1 x z1 = n2 x z2
¿Qué es n?
78. La ecuación de equilibrio entre las ruedas, o relación de
transmisión, sería:
n1 x z1 = n2 x z2
¿Qué es n? Las revoluciones que da una rueda en un minuto.
r.p.m.
¿Y qué es z?
79. La ecuación de equilibrio entre las ruedas, o relación de
transmisión, sería:
n1 x z1 = n2 x z2
¿Qué es n? Las revoluciones que da una rueda en un minuto.
r.p.m.
¿Y qué es z? El número de dientes que tiene una rueda.
80. La ecuación de equilibrio entre las ruedas, o relación de
transmisión, sería:
n1 x z1 = n2 x z2
¿Qué es n? Las revoluciones que da una rueda en un minuto.
r.p.m.
¿Y qué es z? El número de dientes que tiene una rueda.
¡Muy bien! Sigamos.
81. Ejercicio:
Un engranaje formado por dos ruedas dentadas.
La rueda 1 tiene una velocidad de 5800 r.p.m. y tiene 18
dientes.
La rueda 2, la conducida, tiene 38 dientes. ¿A qué velocidad se
mueve?
82. Ejercicio:
Un engranaje formado por dos ruedas dentadas.
La rueda 1 tiene una velocidad de 5800 r.p.m. y tiene 18
dientes.
La rueda 2, la conducida, tiene 38 dientes. ¿A qué velocidad se
mueve?
La rueda nº2 tiene una velocidad de 2.747,4 r.p.m.
83. Otro ejercicio:
A qué velocidad tiene que ir el motor eléctrico (rueda roja)
para que la corona, o rueda conducida, se mueva a 750 r.p.m.
Datos: z1 = 12, ¿n1?, z2 = 42, n2 = 750 r.p.m.
Rueda nº1 Rueda nº2
84. n1 x z1 = n2 x z2
n1 x 12 = 750 x 42
n1 = (750 x 42)/12 = 2.625 r.p.m.
¡ Más fácil imposible !
85. Otro ejercicio.
Ahora con tres ruedas dentadas, lo que llamamos “tren de
engranajes”.
Sabiendo que el piñón (rueda conductora nº1) da 12.500
r.p.m., calcular la velocidad de las otras dos ruedas.
12
3
86. Otro ejercicio.
Ahora con tres ruedas dentadas, lo que llamamos “tren de
engranajes”.
Sabiendo que el piñón (rueda conductora nº1) da 12.500
r.p.m., calcular la velocidad de las otras dos ruedas.
¿Cómo se hace?
87. Otro ejercicio.
Ahora con tres ruedas dentadas, lo que llamamos “tren de
engranajes”.
Sabiendo que el piñón (rueda conductora) da 12.500 r.p.m.,
calcular la velocidad de las otras dos ruedas.
Primero se relacionan las ruedas nº1 y nº2 con la ecuación de
equilibrio y se calcula n2, y después se pasa a relacionar las
ruedas nº2 y nº3 y se hace lo mismo.
88. n1 x z1 = n2 x z2
n1 x z1 = n3 x z3
n2 x z2 = n3 x z3
91. Ejercicio:
Calcular con los datos del dibujo del tren de engranajes la
velocidad de giro de la última. n1 = 12.800 r.p.m.
92. Engranajes intermedios o locos.
Son ruedas dentadas que se interponen entre otras dos, de tal
manera que cambian el sentido de giro de la siguiente rueda
pero no modifica su velocidad. Se usan precisamente para
cambiar el giro, como en las cajas de cambio de los coches, para
meter la marcha atrás.
93. El engranaje loco no modifica la velocidad de la rueda 3, sólo
cambia el sentido de giro.
103. Son dibujos de mecanismos en los cuales se transmite un
movimiento circular de un eje a otro eje no paralelo. Están
realizados a finales del siglo XV por uno de los mayores genios de
la Historia.
¿Sabéis a quién me refiero?
105. Cuando dos ruedas dentadas están conectadas una a otra, los
ejes de las dos ruedas son paralelos y la transmisión se realiza
entre ejes paralelos.
Ejemplos:
106.
107.
108.
109. Pero también se puede transmitir movimiento circular entre
ejes que no sean paralelos o ejes cuya posición relativa puede
variar, o sea, que el ángulo entre los dos ejes puede modificarse.
Veamos algunos mecanismos que solucionan este problema.
110. El más sencillo y utilizado son los engranajes cónicos. Con
ellos podemos transmitir el movimiento entre ejes no paralelos.
114. Interior de un diferencial de un vehículo. Se pueden ver los
engranajes cónicos entre dos ejes no paralelos.
115. Radiografía de un motor fuera-borda
donde se observa los engranajes
cónicos en la parte inferior del motor.
Transmite la fuerza del motor desde
su eje vertical al eje horizontal de la
hélice.
117. Otro mecanismo muy utilizado, especialmente en los juguetes,
es el de corona-tornillo sin fin. Transmite el movimiento entre
dos ejes a 90 grados y se produce una disminución grande de la
velocidad de rotación de la corona (por cada vuelta del tornillo
sin fin avanza la rueda dentada un diente), al mismo tiempo que
aumenta su fuerza.
118. Leonardo ya lo utilizó en sus inventos mecánicos, hace 500 años.
119. Y por último veamos un mecanismo muy curioso e
interesante, utilizado para transmitir fuerza y movimiento a un
eje que se puede mover en ángulo en relación al inicial. Son las
juntas universales o cardan y las juntas homocinéticas.
120. La junta cardan, es un componente mecánico, descrito por
primera vez por Girolamo Cardano (siglo XVI), que permite unir
dos ejes no alineados. Su objetivo es transmitir el movimiento de
rotación de un eje al otro a pesar de la no colinealidad. En
los vehículos de motor se suele utilizar como parte del árbol de
transmisión, que lleva la fuerza desde el motor situado en la
parte delantera del vehículo hacia las ruedas traseras.
125. La junta homocinética es una pieza compleja, tiene como
finalidad conectar dos ejes dispuestos longitudinalmente, no
paralelos, de modo que la velocidad entre ellos sea igual en todo
momento. Esta transmisión está sometida a los movimientos
giratorios de sus ejes de transmisión, y por lo tanto debe ser
articulada. La junta homocinética es una unión articulada, una
especie de rótula compleja, que permite estos movimientos sin
que por ello las ruedas pierdan tracción ni sufran las
transmisiones.
132. Y ahora para terminar os voy a mostrar un mecanismo curioso de
bolas encadenadas. Se le llama
máquina de efectos encadenados
y hay muchas en you tube.
