La integración de la automatización y robótica con enfoque STEM STEM 6004
S2L2
Profa. Jeannette Milland Vigio email: jeannette.milland@upr.edu
Semana 2 Lección 2
Transmisión de movimiento con engranajes
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Objetivos 1.Describir las características de un engranaje. 2.Explorar el entorno de la plataforma Gear Generator. • Cambiar el ángulo en que conectan dos engranajes. • Desplazar la gráfica más a la derecha o izquierda en el eje de x y más arriba o abajo en el eje de y. • Cambiar la escala de vista de la plataforma. • Añadir o eliminar engranajes al sistema de engranajes. • Reproducir una serie de retos en la plataforma virtual. • Comparar la dirección de los diversos engranajes dentro del sistema . 3.Identificar el engranaje guía y el seguidor en un sistemas de engranajes. 4.Describir las características de cada engranaje en el sistema. 5.Determinar la proporción entre un engranaje y otro en términos de tamaño, velocidad y torque. 6.Calcular la razón de engranajes en el sistema de engranajes.
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Engranajes Un engranaje es un tipo de mecanismo que tiene dos o más ruedas dentadas, y se utiliza para transmitir potencia mecánica de un componente a otro. El engranaje que está conectado al motor es conocido como el engranaje guía (Líder), mientras que otros engranaje conectados a éste, son conocidos como engranajes seguidores. Los engranajes se utilizan para aumentar o reducir la velocidad final en un sistema de engranajes.
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Uso de los engranajes Los engranajes se utilizan para aumentar o reducir la velocidad final en un sistema de engranajes. La razón a la que la velocidad aumenta es la misma razón a la que el torque disminuye. En un carro, las transmisiones por engranaje ofrecen una ventaja respecto de la transmisión por poleas ya que no correrían el riesgo de patinar como las poleas, con lo que se obtiene mayor exactitud en la relación de transmisión ya que los engranajes siempre tienen la misma velocidad tangencial donde conectan.
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Ejemplos de uso de engranajes
Corrector
Diferencial de una transmission de auto Lesics Española (Nov 2, 2021).[video]. YouTube
Reloj
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Simulador de engranajes
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Ejemplo #1
Engranaje #2 El engranaje 2 es el engranaje seguidor. Se mueve en dirección opuesta al engranaje 1. Se mueve en contra de las manecillas del reloj.
1 Engranaje #1 Asumamos que el engranaje 1 es el engranaje guía y que tiene un motor conectado y se mueve a favor de las manecillas del reloj.
2
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Ejemplo #2
1 Engranaje guía Ahora, el engranaje guía se mueve en contra de las manecillas del reloj (Velocidad negativa).
Dirección ¿En qué dirección se moverán los engranajes 2 y 4? ¿En qué dirección se movería un quinto engranaje?
2
3
4
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Ejercicio #1
A Número de dientes ¿Cuántos dientes tiene el engranaje A? ¿Cuántos dientes tiene el engranaje B?
Razón entre engranajes ¿Cuántas vueltas dará en engranaje B cuando el engranaje A complete su primera vuelta? ¿Cuántas vueltas dará en engranaje B cuando el engranaje A complete su segunda vuelta? ¿Cómo expresarías la razón entre el engranaje A y el B?
B
1:2
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Ejercicio #2
Razón ¿Cuántas vueltas dará el engranaje D cuando el engranaje C complete 3 vueltas? ¿Cuál es la razón entre los engranajes C y D.
A Dirección ¿En qué dirección se mueve C, si A se mueve a favor de las manecillas del reloj?
B
C
D
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Tarea de la lección
D
Estudia el sistema de la figura 1. Si el engranaje B se mueve a favor de las Manecillas del reloj, ¿en qué dirección se Moverán los engranajes: A ____________________
A
B
C
C ____________________
D ____________________ E ____________________
E
Figura 1
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Tarea de la lección
X
La figura de la derecha muestra dos sistemas. Compare la dirección del engranaje Y con respecto del X, si el engranaje X se mueve a favor de las manecillas del reloj. Indique si el engranaje Y se mueve a favor o en contra de las manecillas del reloj. Sistema 1
Sistema 2
El engranaje Y se mueve:
__________________________________
Y
Sistema 2
El engranaje Y se mueve:
__________________________________
Sistema 1
X
Y
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Tarea de la lección Diseña por separado, cada uno de los sistemas. a. Haz una captura de pantalla y somete tus diseños.
Sistema 1
Sistema 2
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Tren largo de engranajes con bloques Lego
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Enlaces de interés • • • • • •
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Plataforma en línea Gear Generator Video Engranajes explicados (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=Dif6japkhI8") Lección sobre engranajes de TeachEngineering) ¿Cómo usar Gear Generator? (Video en inglés "https://www.youtube.com/watch?v=n6Cj91fT0j4") Tren largo de engranajes con bloques Lego (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=QwXK4e4uqXY&t=127s" ) Video para construir una transmisión para un robot VEX> •
Creación de la plataforma (Copiar enlace"https://www.youtube.com/watch?v=suXuAk7fKH8&list=PLsyPvV45CWyfje8C4uXhIYi-SfMjjDlVq")
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Examinando un engranaje simple (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=NzRfIreZM-M&list=PLsyPvV45CWyfje8C4uXhIYiSfMjjDlVq&index=4")
•
Calculando la razón de engranajes (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=rRIHOPgOfRk&list=PLsyPvV45CWyfje8C4uXhIYiSfMjjDlVq&index=3
Lección construyendo una manualidad tipo Engranajes (Copiar enlace https://docs.google.com/document/d/1FKGH-3M3tKIxr1wgLajMNWJqVZKVzP03cn4k8qUD28/view" target="_blank"> Video para construir una transmisión con cartón corrugado (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=qvuNozTcGoI") Planetary Gearbox (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=TzJkD87eQNI") Planetary Gearbox con GearGenerator (Copiar enlace "https://www.youtube.com/watch?v=n6Cj91fT0j4")