C2.- Engranajes

C2.- Engranajes
¿Qué es un engranaje?
“Un engranaje es una rueda dentada”
Los engranajes se unen unos a otros por sus dientes (transmisión directa) o a través de una
cadena, formando así un “sistema transmisor del movimiento”. Los engranajes de un sistema
deben estar montados en ejes (barra o elemento que lo soporta).
Mediante la correcta combinación de dos o más engranajes, obtenemos un sistema reductor
o multiplicador de velocidad; que por otra parte, nos aumenta o disminuye la fuerza de torsión
o torque del eje (cuando aumenta la fuerza disminuye la velocidad y viceversa).
El engranaje que inicia el movimiento se llama motriz (conductor) y el otro impulsado (conducido).
Por ejemplo si unimos un engranaje de 12 dientes con uno de 36 e iniciamos el giro a partir
del engranaje menor, tendremos una disminución de la velocidad de giro del conducido (por
cada 3 giros del menor, el mayor gira 1 vez). Al mismo tiempo, aumenta la fuerza o torque del
engranaje mayor y decimos que “tenemos una ventaja mecánica de 3 veces”.
Por lo descrito anteriormente decimos que los engranajes se relacionan entre sí en forma
“proporcional”.
En un auto ponemos primera cuando queremos subir una pendiente, esto hace que al interior
de la caja de cambios se conecten una serie de engranajes para reducir la velocidad de giro
y aumentar la fuerza.
Los sistemas de transmisión de movimiento por engranajes son muy precisos.
Otra función de los engranajes es mantener o cambiar el sentido de giro de los ejes:
-Dos engranajes conectados directamente, giran en sentidos opuestos.
-Dos engranajes conectados a través de un tercero, giran en el mismo sentido.
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Los dientes de los engranajes:
1.- Impiden el deslizamiento lo que a su vez permite que los ejes que giran con un sistema de
engranajes, puedan estar perfectamente sincronizados.
2.- Permiten calcular siempre la razón o proporción entre engranajes y por lo tanto conocer
la velocidad de giro.
3.- Pueden absorber pequeñas diferencias de diámetro.
Reducción y Torque: son dos conceptos relacionados e importantes de entender en relación
a los engranajes. Una “caja reductora de velocidad” es un sistema de engranajes, de distinto
número de dientes, conectados entre sí para lograr reducir la velocidad de giro del eje de salida
y aumentar el torque en proporción al número de dientes. Esto se hace comúnmente para
aumentar la fuerza de un motor ya que este puede girar a una alta velocidad pero sin entregar
la fuerza necesaria.
Este es un sistema alternativo a las cajas reductoras formadas por poleas, descritas anteriormente.
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A trabajar...
1.-Para trabajar en este el mecanismo necesitas las siguientes piezas.
engranaje
36 dientes
1
engranajes
24 dientes
engranaje
12 dientes
2
1
base
manillas
mariposas
tuercas
1
2
6
8
tira 21 perforaciones
1
tira 8 perforac
1
6 pernos de 3,75cms (11/2")
2.- ¿Podrías decir cómo es un engranaje?
3.- ¿Cómo es un "diente de engranaje"?
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4.- Arma el mecanismo de acuerdo a los dibujos.
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5.- ¿Qué tipo de movimiento realizan los engranajes?
6.- Dos engranajes conectados directamene ¿Giran en el mismo sentido?
7.- ¿Qué función cumplen los dientes del engranaje?
8.- Observa los dos engranajes de 24 dientes ¿ giran a la misma velocidad?
¿Porqué crees que se dice que ellos tienen una "relación de 1:1".
9.- Observa los engranajes de 36 y de 12 dientes y registra:
-¿Giran a la misma velocidad?
-¿Cuántas vueltas da el engranaje de 12 dientes por cada vuelta del de 36 ?
-¿En qué sentido gira cada uno de los engranajes?
-¿Hay una relación “matemática” (proporcional) entre ellos? ¿Podrías decir cuál es?
10.- ¿Has visto alguna máquina que tenga un mecanismo similar?
11.- ¿Podrías nombrarla y describir su funcionamiento?
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12.- Observa estas fotos, descubre los engranajes y señala la función que cumplen..
1
2
4
3
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