lunes, 31 de julio de 2017

Mecanismos - Engranes

Los engranes son ruedas con dientes que encajan unos con otros. Al hacerlo, transfieren con eficacia la fuerza y el movimiento de uno a otro.


Al engrane que gira por medio de un esfuerzo externo, por ejemplo un motor, se le llama engrane motriz. Al que gira por medio de otro engrane se denomina engrane propulsado o vástago.

Utilizando un sistema de engranes se puede crear un cambio de velocidad, dirección y fuerza. Aunque siempre hay ventajas y desventajas. Por ejemplo, no es posible aumentar la fuerza y la velocidad al mismo tiempo.

Cuando dos engranes se encuentran juntos, de forma que uno de ellos mueve al otro, siempre sucederá que girarán en direcciones opuestas.


Relación de Transmisión

Para determinar la relación entre dos engranes, se divide el número de dientes del engrane propulsado entre el número de dientes del engrane motriz.

relación de transmisión = dientes del engrane propulsado / dientes del engrane motriz

Si un engrane propulsado tiene 24 dientes, y se mueve por medio de un engrane motriz que tiene 48 dientes, existe una relación de 1:2. Esto significa que el engrane propulsado gira 2 veces más rápido que el engrane motriz.

Ejemplos

Aquí, ambos engranes son del mismo tamaño. Por lo tanto ambos giran a la misma velocidad y con la misma fuerza. Solamente es distinta la dirección en la que giran.






Aquí, la rueda grande tiene 16 dientes, y la pequeña tiene 7.

Por lo tanto, si se hace girar la rueda grande, esta provocará que la rueda pequeña gire casi al doble de velocidad que la grande, pero tendrá menos fuerza. 

Si se hace girar la rueda pequeña ocurrirá lo contrario: la rueda grande girará casi a la mitad de la velocidad, pero con más fuerza.


Cuando se tienen 3 engranes dispuestos de esta forma, el de en medio se denomina "engrane loco". Además de que permite incrementar o disminuir ya sea la fuerza o la velocidad, provocará que el tercer engrane gire en la misma dirección que el primero.




Aquí, si se hace girar el engrane 1, este provocará que se mueva el engrane 2. Como el engrane 2 tiene 20 dientes y el engrane 1 tiene 10 dientes, el engrane 2 se moverá a la mitad de la velocidad, y tendrá más fuerza. El engrane 2 y el engrane 3 están unidos por un eje, por lo tanto la rueda 3 también girará. Por último, al girar el engrane 3 se moverá también el engrane 4. Como este tiene 40 dientes girará 4 veces más lento que el engrane 3, pero tendrá más fuerza.

Por lo tanto, el engrane 4 se moverá con una velocidad mucho menor que la del engrane 1, pero con mucha más fuerza. Si se hiciera girar el engrane 4 ocurriría exactamente lo contrario: el engrane 1 se moverá a mayor velocidad, pero tendrá menos fuerza.



Aquí, ambos engranes tienen la misma cantidad de dientes, por lo tanto giran a la misma velocidad y con la misma fuerza. Lo que cambia es la dirección: mientras que uno gira horizontalmente el otro lo hace verticalmente.


Enlaces

Aquí puedes ver el video completo: Engranes   (minuto 10:33)

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