Definición:
Significa que una pieza deja de moverse porque está atascada o falta lubricación.
Ejemplo:
Si no engrasamos bien las bisagras de la puerta, pueden agarrotarse con el tiempo.
Definición:
Ocurre cuando una superficie se desliza sobre otra sin agarrarse bien.
Ejemplo:
El resbalamiento en la correa del motor puede hacer que la máquina funcione mal.
Está formado por dos ruedas dentadas (o piñones) situadas a cierta distancia y unidas entre sí por medio de una cadena que engrana en los dientes de las dos ruedas.
Podemos decir que es una mezcla entre las poleas y correa y los engranajes.
Es exactamente igual a la de los engranajes que vimos en el apartado anterior.
La rueda dentada que transmite el movimiento se llama motriz o conductora. Y la rueda dentada arrastrada se llama arrastrada o conducida.
Dado que el espacio que recorren las dos ruedas dentadas cuando giran tiene que ser el mismo, se demuestra que:
\(z_e \cdot n_e = z_s \cdot n_s \)
Es exactamente igual a la de los engranajes que vimos en el apartado anterior.
En este caso, relación de transmisión (i), teniendo en cuenta la expresión general, se calcula del siguiente modo:
\(i =\frac {n_s} {n_e} = \frac {z_e} {z_s} \)
Este mecanismo tiene dos ruedas dentadas (piñones) conectadas por una cadena.
Es una combinación entre poleas con correa y engranajes.
Funciona igual que los engranajes. La rueda motriz transmite el movimiento a la rueda conducida a través de la cadena.
Se cumple la ecuación:
\(z_e \cdot n_e = z_s \cdot n_s \)
Se calcula igual que en los engranajes:
\(i = \frac{n_s}{n_e} = \frac{z_e}{z_s} \)
En la siguiente aplicación puedes experimentar con un sistema de engranajes con cadena de una bicicleta con marchas.
En muchas bicicletas, la rueda dentada de entrada o plato tiene tres discos con 24, 34 y 44 dientes, y la rueda dentada de salida o piñón tiene 8 discos que van de 11 a 32 dientes, aumentando de 3 en 3. La combinación entre el plato y el piñón determina cuánto avanzará la bicicleta con cada pedaleo y cuánto esfuerzo será necesario para moverla.
https://www.geogebra.org/m/ehcyadej (Ventana nueva)
Persona autora:José Antonio Mora Sánchez
Imagina que estás pedaleando una bicicleta. Como ya sabes, el plato delantero (entrada) está conectado al piñón (salida) mediante una cadena. Y en estos momentos tienes puesto un plato de 34 dientes y un piñón de 20 dientes.
La bicicleta tiene platos de 24, 34 y 44 dientes. Y piñones de 11 a 32 dientes avanzando de 3 en 3.
Preguntas
ze = 34 dientes
zs = 20 dientes
ne = 1 revolución
ns = ?
i = ?
Para el cálculo de la relación de transmisión se emplea la expresión que ya conoces; en este caso teniendo en cuenta los dientes:
\(i = \frac{z_e}{z_s} = \frac{34 \, \text{dientes}}{20 \, \text{dientes}} = 1.7\)
Esto significa que, por cada vuelta completa del plato delantero, el piñón trasero (y con él la rueda trasera) dará 1.7 vueltas.
Partiendo de la definición de relación de transmisión.
\(i = \frac{n_s}{n_e} \)
Y sustituyendo valores teniendo en cuenta que el número de vueltas de los pedales \( n_e \) es 1, hay que despejar \( n_s \):
\(n_s = i \cdot n_e = 1.7 \times 1 = 1.7 \)
Esto significa que, por cada vuelta completa del pedal, la rueda trasera gira 1.7 vueltas.
Para avanzar más con cada pedalada, quieres que la rueda trasera gire muchas veces por cada vuelta que damos a los pedales.
La cantidad de veces que la rueda gira depende de la relación entre el número de dientes del plato (delantero, entrada) y el piñón (trasero, salida).
Si usas el plato más grande (44 dientes) y el piñón más pequeño (11 dientes), significa que, por cada vuelta completa del plato, la cadena mueve el piñón muchas más veces.
\(i = \frac{44}{11} = 4 \)
Esto significa que por cada vuelta que damos a los pedales, la rueda trasera gira 4 veces.
Como resultado, la bicicleta avanza más distancia con cada pedaleo, lo que te permite ir más rápido. Sin embargo, este desarrollo es más difícil de pedalear porque se necesita más fuerza.
Para subir una cuesta más fácilmente, necesitas reducir el esfuerzo en cada pedaleo.
Esto se logra usando el plato más pequeño (24 dientes) y el piñón más grande (32 dientes). De esta manera, la relación de transmisión es:
\(i = \frac{24}{32} = 0.75 \)
Esto significa que, por cada vuelta del pedal, la rueda trasera gira solo 0.75 vueltas, lo que reduce el esfuerzo que tienes que hacer para mover la bicicleta.
Con esta combinación, cada pedalada necesita menos fuerza, y puedes subir una cuesta sin cansarte demasiado.
Imagina que la bicicleta tiene ruedas con un diámetro de 70 cm. Usando la configuración de plato 34 dientes y piñón 20 dientes, vamos a calcular cuánto avanza la bicicleta por cada pedalada.
ze = 34 dientes
zs = 20 dientes
ne = 1 revolución
i= 1.7
d = 70 cm
avance = ?
El perímetro de una circunferencia se calcula con la fórmula:
\(P = 2 \pi r \)
Recuerda que el diámetro es el doble del radio, por lo que se puede expresar el perímetro en función del diámetro:
\(P = \pi d \)
Sustituyendo el diámetro de la rueda (70 cm = 0.70 m):
\(P = 3.14 \times 0.70 = 2.20 \text{ m} \)
Por cada pedalada, la rueda gira 1.7 veces, por lo que la distancia recorrida es:
\(avance = 1.7 \times 2.20 \text{m} = 3.74 \text{m} \)
Por lo tanto, en cada pedalada, la bicicleta avanza 3.74 metros.
Resuelve los siguientes problemas de engranajes con cadenas
Calcula en rpm la velocidad en el eje de salida del engranaje si las ruedas dentadas motriz y conducida tienen 40 y 80 dientes respectivamente y la velocidad en el eje de entrada es {n} rpm. No pongas unidades en la solución.
Calcula el número de dientes que debe tener la rueda dentada de salida si la rueda dentada de entrada tiene 40 dientes y queremos que la velocidad cambie desde las {n} rpm de la entrada a las {N} rpm de salida. Recuerda que el número de dientes tiene que ser un número entero.
Calcula en rpm la velocidad en el eje de entrada del engranaje si las ruedas dentadas motriz y conducida tienen 20 y 40 dientes respectivamente y la velocidad en el eje de salida es {N} rpm. No pongas unidades en la solución.
Calcula el número de dientes que debe tener la rueda dentada de entrada si la rueda dentada de salida tiene 24 dientes y queremos que la velocidad de entrada cambie desde las {n} rpm de entrada a las {N} rpm de salida. Recuerda que el número de dientes tiene que ser un número entero.
Recuerda que en un par de ruedas dentadas que forman un engranaje con cadena se cumple siempre que:
\(z_e \cdot n_e = z_s \cdot n_s \)
Recuerda que en un par de ruedas dentadas que forman un engranaje con cadena se cumple siempre que:
\(z_e \cdot n_e = z_s \cdot n_s \)
Recuerda que en un par de ruedas dentadas que forman un engranaje con cadena se cumple siempre que:
\(z_e \cdot n_e = z_s \cdot n_s \)
Recuerda que en un par de ruedas dentadas que forman un engranaje con cadena se cumple siempre que:
\(z_e \cdot n_e = z_s \cdot n_s \)
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