Tren De Engranes Planetarios

PRACTICA 6

TREN DE ENGRANES PLANETARIOS

Objetivo

a) Comprender y analizar la dinámica de los mecanismos de trenes de engranes planetarios compuestos para que el estudiante desarrolle habilidades en el análisis del movimiento de dichos mecanismos.

b) Comprender el funcionamiento de una trasmisión automática de un automóvil y determinar la relación de engranaje de todas las velocidades

Marco teórico

TREN DE ENGRANES PLANETARIOS

Un engranaje planetario o engranaje epicicloide es un sistema de engranajes (o tren de engranajes) consistente en uno o más engranajes externos o satélites que rotan sobre un engranaje central o planeta. Típicamente, los satélites se montan sobre un brazo móvil o porta-satélites que a su vez puede rotar en relación al planeta. Los sistemas de engranajes planetarios pueden incorporar también el uso de un engranaje anular externo o corona, que engrana con los satélites.

El engranaje planetario más utilizado se encuentra dentro de la transmisión de un vehículo.

TRASMISIÓN AUTOMÁTICA

Una transmisión automática o "Cambio automático" es una caja de cambios de automóviles u otro tipo de vehículos que puede encargarse por sí misma de cambiar la relación de cambio automáticamente a medida que el vehículo se mueve, liberando así al conductor de la tarea de cambiar de marcha manualmente. Dispositivos parecidos pero más grandes también se usan en las locomotoras diesel y máquinas de obras públicas, y en general cuando hay que transmitir un par muy elevado. Tradicionalmente las desmultiplicaciones no se obtienen con engranajes paralelos, como en los cambios manuales, sino con engranajes epiciclo dale. Mediante unos dispositivos de mando hidráulico adecuado se inmoviliza selectivamente uno o más de los componentes de dichos trenes epiciclo dales, denominados también engranajes.

DIFERENCIAL

Un diferencial es el elemento mecánico que permite que las ruedas derechas e izquierda de un vehículo giren a revoluciones diferentes, según éste se encuentre tomando una curva hacia un lado o hacia el otro.1

Cuando un vehículo toma una curva, por ejemplo hacia la derecha, la rueda derecha recorre un camino más corto que la rueda izquierda, ya que esta última se encuentra en la parte exterior de la curva.

Antiguamente, las ruedas de los vehículos estaban montadas de forma fija sobre un eje de plástico. Este hecho significaba que una de las dos ruedas no giraba bien, y el conductor la fuera petándola a tope desestabilizando el vehículo. Mediante el diferencial se consigue que cada rueda pueda girar correctamente en una curva, sin perder por ello la fijación de ambas sobre el eje, de manera que la tracción del motor actúa con la misma fuerza sobre cada una de las dos ruedas.

El diferencial consta de engranajes dispuestos en forma de "U" en el eje. Cuando ambas ruedas recorren el mismo camino, por ir el vehículo en línea recta, el engranaje se mantiene en situación neutra. Sin embargo, en una curva los engranajes se desplazan ligeramente, compensando con ello las diferentes velocidades de giro de las ruedas.

La diferencia de giro también se produce entre los dos ejes. Las ruedas directrices describen una circunferencia de radio mayor que las no directrices, por ello se utiliza el diferencial.

Un vehículo con tracción en las cuatro ruedas puede tener hasta tres diferenciales: uno en el eje frontal, uno en el eje trasero y un diferencial central.

En el hipotético caso de que ambos ejes sean directrices, el que tenga mayor ángulo de giro describirá un radio mayor.

El diferencial se compone por un piñón, una corona, dos satélites y dos planetarios, y a éstos los cubre la caja del diferencial.

Dado que un diferencial ordinario reparte la fuerza por igual entre ambas ruedas (reparto 50%-50%), la capacidad de tracción máxima es siempre el doble de la de la rueda con menor tracción. En caso de que esta sea cero en una de las ruedas, la capacidad de tracción total es lógicamente cero. Para solucionar este problema se emplean diferenciales autoblocantes o bloqueables. Estos últimos pueden enviar hasta el 100% del par a una sola rueda.

Conclusiones:

En esta práctica se aprendió del funcionamiento interior de una transmisión automática, pudimos conocer mediante análisis todos sus mecanismos.

Bibliografía:

http://www.honda.com.pe/images/uploads/modelo/version/ingenieria/image/Trans_Auto_accord.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_autom%C3%A1tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje_planetario

PRACTICA 7

Sistema mecánico con barras

Objetivo

Comprender y analizar la dinámica de sistemas mecánicos que contengas barras utilizando los métodos vistos en clase y simulación por medio de computadora para que el estudiante desarrolle habilidades en el análisis de las fuerzas externas y la respuesta efectiva o inercial de dichos sistemas

Marco teórico

El principio de d'Alembert, enunciado por Jean d'Alembert en su obra maestra Tratado de dinámica de 1743, establece que la suma de las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo y las denominadas fuerzas de inercia forman un sistema de fuerzas en equilibrio. A este equilibrio se le denomina equilibrio dinámico.

La aceleración que un cuerpo adquiere es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan en él, y tiene la misma dirección y el mismo sentido que dicha resultante.

R = m a, o bien, F = m a.

Consideremos un cuerpo sometido a la acción de varias fuerzas. Sabemos que al suceder esto es posible sustituir el sistema de fuerzas por una fuerza única, la resultante R del sistema.

La masa de un cuerpo es el cociente entre la fuerza que actúa en el mismo, y la aceleración que produce en él. Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo tanto mayor será su inercia, es decir la masa de un cuerpo es una medida de la inercia del mismo.

La aceleración que el cuerpo vaya a adquirir por la acción del sistema de fuerza, se obtendrá como si el cuerpo estuviese sometido a la acción de una fuerza única, igual a R. La ecuación F = m*a será en este caso, sustituida por R = m*a, y el vector a tendrá la misma dirección y el mismo sentido que el vector R. La ecuación R = m*a es la expresión matemática de la Segunda Ley de Newton en su forma más general.

Procedimiento de la práctica.

Para cambiar las unidades

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