Reductora. Caja de engranajes
Esta sencilla práctica consiste en la realización de un artefacto que transforme la cadencia de giro de un motor. Esta modificación consistirá en una reducción de la velocidad de rotación del motor a cambio de un aumento de la fuerza, es lo que se denomina REDUCTORA. Nos encontramos múltiples usos de reductoras, pero los más cercanos a nosotros son las cajas de cambios de marchas en los vehículos.
De la multiplicidad de posiblidades para la reducción de velocidad, nosotros nos quedaremos con los engranajes o ruedas dentadas.
Se denomina engranaje o ruedas dentadas al 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'.
Este flash os ayudará a comprender bien lo que a continuación os dejo indicado. El flash está realizado por el departamento de educación de Navarra. ESTE DOCUMENTO ES BÁSICO PARA EL EXAMEN TRIMESTRAL, ADEMÁS DE TODO EL CONTENIDO QUE SE INCLUYE A CONTINUACION.
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RUEDAS DENTADAS
La menor de las dos ruedas de un par se llama piñón, especialmente cuando difieren mucho las dimensiones de ambas. El diámetro de una rueda, el número y tamaño de sus dientes son muy variables, pues dependen de las fuerzas que han de vencer, de la resistencia de metal empleados y de las condiciones en que han de transmitir o cambiar el movimiento. La relación entre las dimensiones de la rueda y las de los dientes se expresa en forma de paso circunferencial o simplemente paso, que es el coeficiente resultante de dividir la circunferencia primitiva por el número dientes (es, por consiguiente, la distancia que media entre el centro de dos dientes consecutivos).
APLICACIONES DE LOS ENGRANAJES
Son tan numerosos como variadas y las más de las veces no se limitan a un par de ruedas, sino a combinaciones más numerosas, en forma detren de engranajes. Se puede obtener así cualquier cambio de velocidad. Si, como en la figura de arriba, un piñón motor (1) arrastra una rueda mayor (2) en cuyo mismo eje va calado otro piñón (3) que, a su vez, ataca a otra rueda (4) y así sucesivamente, el número de revoluciones disminuye según una fórmula que veremos al final de este párrafo. Pero si ese mismo tren funciona al revés, siendo la rueda 4 motriz y transmitiéndose el movimiento de las ruedas a los piñones, la velocidad transmitida en 4 quedará multiplicada en 1 en las mismas proporciones. Las ruedas pares giran en sentido contrario al del eje del motor y las impares en el mismo sentido que éste.
El tren de engranajes de un reloj mecánico permite que unas pocas vueltas del barrilete motor hagan dar más de 1500 vueltas al piñón minutero. En un automóvil, el cambio de velocidades permite combinar varias ruedas y piñones con objeto de adaptar la carga al régimen del motor, así como para invertir la marcha.
NUESTRA PRÁCTICA
Realizaremos una pequeña caja de engranajes o caja de reducción de velocidad. Empleando un motor de 4,5 voltios debemos hacerle dos reducciones de velocidad por medio de engranajes, donde cada reducción aplique una relación de reducción de 0,50. Las características del motor que empleamos en clase son:
En el eje de rotación del motor introduciremos el primero de nuestros engranajes, eso sí, los realizaremos en madera. Para poder confeccionar este elemento de precisión con garantías aparentes de buen funcionamiento futuro, nos apoyaremos en una página web que nos ayuda a diseñar nuestro tren de engranajes de forma apropiada. Usaremos Woodgears.ca.
Procedemos a cortar las distintas piezas empleando contrachapado para finalmente conectar el tren de engranajes a una pila apropiada con interruptor. Comprobaremos la cadencia de giro y sacaremos nuestras conclusiones en un documento que recoja el proceso, así como un acercamiento a la realidad obtenida desde el empleo de las fórmulas antes indicadas.
A continuación se muestran fotografías del proceso constructivo y finalmente se adjunta el criterio de evaluación seguido.
PROCESO CONSTRUCTIVO
CRITERIO DE EVALUACIÓN
