Piñón - cremallera

Introducción

Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo , o viceversa. Su utilidad práctica suele centrarse en la conversión del movimiento giratorio en lineal continuo, siendo muy apreciado para conseguir movimientos lineales de precisión, como microscopios, taladros de columna, puertas automáticas de garaje, sacacorchos, cerraduras...

Elementos

El sistema está formado por un piñón (rueda dentada) que engrana perfectamente en una cremallera.





Cuando el piñón gira, sus dientes empujan los de la cremallera, provocando el desplazamiento lineal de esta. Si lo que se mueve es la cremallera, sus dientes empujan a los del piñón consiguiendo que este gire y obteniendo en su eje un movimiento giratorio.





Fuente: MecanESO


Engranajes

Introducción

Permite 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.

Este mecanismo se emplea como reductor de velocidad en máquinas herramientas, robótica, grúas,. en electrodomésticos y en automoción.

La transmisión simple por engranajes consta de una rueda motriz con dientes en su periferia exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el deslizamiento entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le denomina rueda y al de menor piñón.




Sentido de giro

Este sistema de transmisión invierte el sentido de giro de dos ejes contiguos, cosa que podemos solucionar fácilmente introduciendo una rueda loca o engranaje loco que gira en un eje intermedio.





Relación de velocidades

Las velocidades de entrada (eje conductor) y salida (eje conducido) están inversamente relacionadas con el número de dientes de las ruedas a las que están conectados (igual que en la transmisión por cadena-piñón) cumpliéndose que:


N1·Z1 = N2·Z2

Con lo que la velocidad del eje conducido será:


N2 = N1·(Z1/Z2)



Donde:
  • N1: Velocidad de giro del eje conductor
  • N2: Velocidad de giro del eje conducido
  • Z1: Número de dientes de la rueda
  • Z2: Número de dientes del piñón

La relación de transmisión del sistema es:




Trenes de engranajes

El elemento principal de este mecanismo es la rueda dentada doble, que consiste en dos engranajes de igual paso, pero diferente número de dientes, unidos entre sí. En la figura podemos ver una rueda de Za=16 dientes y otra de Zb=8 dientes unidas al mismo eje mediante una chaveta.



El sistema completo se construye con varias ruedas dentadas dobles unidas en cadena, de tal forma que en cada rueda doble una hace de conducida de la anterior y otra de conductora de la siguiente. Según cual se elija como conductora o como conducida tendremos un reductor o un amplificador de velocidad.




En este mecanismo las velocidades de giro de los sucesivos ejes (N1, N2, N3 y N4) se van reduciendo a medida que se engrana una rueda de menor número de dientes (conductor con Zb dientes) con una de mayor número (conducida con Za dientes).

Si el engrane se produce desde una rueda de mayor número de dientes a una de menor número, obtendremos un aumento de velocidad.



Fuente: MecanESO



Poleas de transmisión

Introducción

Se emplean para transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes distantes permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro del eje conductor, al tiempo que se mantiene o se invierte el sentido de giro de los ejes.

Este mecanismo es muy empleado en aparatos electrodomésticos (neveras, lavadoras, lavavajillas...), electrónicos (aparatos de vídeo y audio, disqueteras...) y en algunos mecanismos de los motores térmicos (ventilador, distribución, alternador, bomba de agua...).

Normalmente los ejes tienen que ser paralelos, pero el sistema también puede emplearse con ejes que se cruzan en ángulos inferiores o iguales a 90º.





Elementos u operadores

El multiplicador de velocidad por poleas más elemental que puede construirse emplea, al menos, los siguientes operadores: dos ejes (conductor y conducido), dos poleas fijas de correa (conductora y conducida), una correa y una base sobre la que fijar todo el conjunto; a todo ello se le pueden añadir otros operadores como poleas tensoras o locas cuya finalidad es mejorar el comportamiento del sistema.




La utilidad de cada operador es la siguiente:
  • El eje conductor es el eje que dispone del movimiento que queremos trasladar o transformar (en una lavadora sería el propio eje del motor).
  • El eje conducido es el eje que tenemos que mover (en una lavadora sería el eje al que está unido el bombo).
  • Polea conductora es la que está unida al eje conductor.
  • Polea conducida es la que está unida al eje conducido.
  • La correa es un aro flexible que abraza ambas poleas y transmite el movimiento de una a otra. Es interesante observar que los dos tramos de la correa no se encuentran soportando el mismo esfuerzo de tensión: uno de ellos se encuentra bombeado (flojo) mientras que el otro está totalmente tenso dependiendo del sentido de giro de la polea conductora (en la figura se puede observar que el tramo superior está flojo mientras que el inferior esta tenso).
  • La base es la encargada de sujetar ambos ejes y mantenerlos en la posición adecuada. En algunas máquinas este operador dispone de un mecanismo que permite aumentar o disminuir la distancia entre los ejes para poder tensar más o menos la correa.

Relación de velocidades

La transmisión de movimientos entre dos ejes mediante poleas está en función de los diámetros de estas, cumpliéndose en todo momento:


  
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

Definiendo la relación de velocidades (i) como:



Este sistema de transmisión de movimientos tiene importantes ventajas: mucha fiabilidad, bajo coste, funcionamiento silencioso, no precisa lubricación, tiene una cierta elasticidad...

Como desventaja se puede apuntar que cuando la tensión es muy alta, la correa puede llegar a salirse de la polea, lo que en algunos casos puede llegar a provocar alguna avería más seria.


Velocidad de giro

Teniendo en cuenta la relación de velocidades que se establece en función de los diámetros de las poleas, con una adecuada elección de diámetros se podrá aumentar (D1>D2), disminuir (D1<D2) o mantener (D1=D2) la velocidad de giro del eje conductor en el conducido.

  • Disminuir de la velocidad de giro: Si la Polea conductora es menor que la conducida, la velocidad de giro del eje conducido será menor que la del eje conductor.

 
  • Mantener la velocidad de giro: Si ambas poleas tienen igual diámetro, las velocidades de los ejes serán también iguales.


  • Aumentar la velocidad de giro: Si la Polea conductora tiene mayor diámetro que la conducida, la velocidad de giro aumenta.

  • Invertir el sentido de giro: Empleando poleas y correas también es posible invertir el sentido de giro de los dos ejes sin más que cruzar las correas.


Trenes de poleas

El elemento principal de este mecanismo es la polea doble, que consiste en dos poleas de diámetros diferentes unidas entre sí de manera que ambas giran solidarias. Solamente las poleas situadas sobre los ejes extremos (el eje conectado al motor y el eje conectado a la carga) giran solidarias con ellos.




El sistema completo se construye con un soporte sobre el que se instalan varias poleas dobles con sus respectivos ejes y una correa por cada dos poleas. El sistema se monta en cadena de tal forma que en cada polea doble una hace de conducida de la anterior y otra de conductora de la siguiente. Según cual se elija como conductora o como conducida tendremos un reductor o un amplificador de velocidad.



Este sistema técnico nos permite aumentar o disminuir mucho la velocidad de giro de un eje, cumpliendo todo lo apuntado para el multiplicador de velocidad por poleas .





Fuente: MecanESO


Preguntas de examen de 3º E.S.O. para la 2ª evaluación

Como ya comentamos el pasado viernes, 13 de marzo, debido a las suspensión de las clases en todos los centros educativos de España, os dejo las tareas en nuestro blog para que podáis trabajar desde casa.

En principio, como ya habíamos terminado el temario de la 2ª evaluación y mientras no se alargue el estado de alarma impuesto por el gobierno de nuestra nación, os voy a dejar un listado con las posibles preguntas para el examen de Tecnología de 3º E.S.O. para los grupos A, B, C y E que realizaremos la semana que volvamos al centro. Como ya sabemos, las 10 preguntas del examen saldrán de este listado. Las preguntas se deben copiar y contestar correctamente en vuestro cuaderno de Tecnología.



Para los más despistados o para los que los falte alguna clase que no tengáis en vuestro cuaderno, os recuerdo las unidades que hemos estudiado en esta evaluación (con sus correspondientes enlaces a nuestro blog):

  • Informática
  • Energía

Además os dejo mi dirección de correo electrónico, bruschenko@gmail.com para resolver las dudas que os puedan surgir (no para contestaros a las preguntas del examen). Os pido paciencia, ya que esta situación extraordinaria es nueva para todos. Intentaré en la medida de lo posible responder a las dudas lo más rápido que pueda.

Nota: Estar en casa sin tener que ir al instituto no significa estar de vacaciones, así que aprovechad estos días para leer, para realizar las tareas correspondientes y para estudiar. El proyecto de taller ya lo terminaremos cuando volvamos a clase, no os preocupéis por él.