Rueda Falkirk

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UNIVERSIDAD INTERNACIONAL MEXICANA

Rueda de Falkirk

Alumnos:

Jesús Alejandro Núñez Aguayo

María Cecilia Saucedo Núñez

Yadira Esmeralda Valdez López

FECHA ENTREGA: 22-02-2020[pic 3]

        Objetivo general

        Resolución de un problema de sistema de engranajes, así como conocer la energía que utiliza la rueda de

        Falkirk al hacer un giro de 180 grados.

        Mostrar lo importante que es el principio de Arquímedes en este ascensor de barcos.

        ¿cómo pueden las cajas permanecer horizontales durante la rotación de la rueda?

Objetivos específicos

• Conocer el sistema de engranajes, específicamente el tren de engranajes simple.
• Conocer el ángulo que forman las ruedas, cuando caen en una recta paralela.
• Interpretar con una ecuación la energía que utiliza la rueda de Falkirk y así saber cuánta energía consume.

Introducción

En este apartado se va a exponer el que será el primer caso de estudio de la rueda de Falkirk. Se va a detallar a continuación el porqué de esta obra de ingeniería, cómo surge, en qué consiste y sus más importantes características.

Es el único elevador giratorio en el mundo. Cuenta con brazos de hacha de doble cabeza de inspiración celta, que sostienen dos góndolas llenas de agua para transportar botes. Tomó 8 años planificar, diseñar y construir entre 1994 y 2002. La Rueda de Falkirk conecta el Canal Forth y Clyde con el Canal de la Unión por primera vez desde la década de 1930, cuando se eliminaron 11 cerraduras de navegación.

La estructura de 35m de altura y 28m de largo, pesa aproximadamente 1800 toneladas y lleva dos cajones de 6,5 de ancho cada uno con aproximadamente 250.000 litros de agua. Estos cajones siempre tienen el mismo peso, lleven o no su capacidad combinada de 600 toneladas con las barcazas del canal flotante.

Esta máquina elevadora de barcos fue diseñada y construida por Butterley Ltd., con el apoyo de Tony Gee & Partners

Engineers.

Para que este singular invento de la ingeniería civil funcione se aplica uno de los principios de la física más antiguos. El principio de Arquímedes. Según este principio todo cuerpo sumergido en un fluido logra un empuje vertical y hacia arriba de igual magnitud que el peso del fluido que se desaloja.

Desarrollo

Tenemos un tren de engranajes simple cuando las ruedas dentadas están en un mismo plano o, lo que es lo mismo, cuando en cada eje existe una sola rueda.[pic 4]

Engranajes rueda de Falkirk.

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El tren de engranajes (tiene una forma consecutiva) de la rueda de Falkirk está formada por 5 engranes de los cuales teniendo en cuenta que la rueda 1 gira a 200 rpm, vamos a estudiar 3, que son: la motriz, automotriz y la conducida, y queremos saber la velocidad de la rueda 3.[pic 6][pic 7]

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La relación de transmisión, será: =                 n= velocidad de giro (RPM)[pic 15][pic 16]

                                                                                                      Z= núm. de dientes

                                                                                                       [pic 17]

Es decir, el engranaje 2 se pudiera decir que no existe. Por eso se dice que este es un engranaje loco.

= n2= *200 =180                      = 0.9[pic 18][pic 19][pic 20]

Calcular el ángulo de los vectores (A, B) de cada rueda, cuando las ruedas están en posición paralela.

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                   Angulo entre los vectores

E= A, B= B                A*B=-12+10 = 2        

A: (4,5)                                                                                  |A|=   =  = [pic 23][pic 24][pic 25]

B: (-3,-5)                                                                                |B|=  =  = [pic 26][pic 27][pic 28]

=    =  = O.06391[pic 29][pic 30][pic 31]

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