“Proyecto Final” Taller de Investigacion 1

Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico Superior de Libres

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“Proyecto Final”

Taller de Investigacion 1

Alumnos:

 Gonzalo Vázquez Tirado

Alan Torres Manzano

Ramiro Salvador Aguilar Martínez

Maestra:

Diana M. González Delgado

23/11/16

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ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

Los engranajes en una bicicleta están diseñados para funcionar específicamente con una cadena. Los dientes en los engranajes están hechos para que cada uno encaje en los espacios en la cadena. Mientras el conductor pedalea, la cadena se enrolla alrededor del engranaje frontal, moviéndose hacia el superior y fuera del inferior. A medida que se pedalea en el engranaje, los dientes se agarran a la cadena, girándola también. Esta fuerza se transmite entonces por la cadena a los rodamientos que mueven la rueda trasera y que hacen que la bicicleta avance. El conjunto de engranaje frontal se une al ensamblaje del cigüeñal, donde están los pedales de la bicicleta. Este conjunto suele tener tres piñones fijos que van de pequeño a grande, que giran sólo cuando se pedalea. Cuando conduzcas, fija el engranaje frontal al piñón intermedio. Esto proporciona un rango adecuado de radios, excepto en situaciones extremas, cuando el engranaje mayor o el más pequeño se pueden usar.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Se manejará un sistema de engranajes más complejo que el convencional para que, de esa forma el ciclista pueda tener más potencia o velocidad con una menor cantidad de revoluciones en los pedales, al sistema convencional se le agregará un engrane más pequeño pero de fibra de carbono reforzado, para evitar algún accidente, este engrane lo que hará es incrementar las veces que girará la llanta de la bicicleta pero con menores revoluciones en los pedales. Actualmente las bicicletas más complejas actualmente tienes tres engranajes para realizar esta función.

Lo que desarrolla el proyecto es, estos tres engranajes los modificara, las posiciones en las que estarán serán primero uno grande, luego el más chico y al final uno mediano, después de estos tres, va a implementar otro después del mediano, esto irá fijado a la base de la bicicleta para que no se caiga y el material será de fibra

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

Los objetivos del proyecto son, el saber cómo funciona cada distinto modelo de engrane de una bicicleta y si estos pueden tener una mejora para que los ciclistas se sientan más cómodos  a la hora de pedalear.

JUSTIFICACIÓN

Esta es una investigación conveniente porque servirá para aprender el funcionamiento, diseño de los engranes de la bicicleta. Los ciclistas, distribuidores y fabricantes de bicicletas se beneficiarán con los resultados de la investigación.

El alcance social que tiene es que las personas se sientan con mucho ánimo y pongan atención cuando busque una bicicleta adecuada para ellos. Este proyecto ayudará a saber qué tipo de diseño de bicicleta es más adecuado a cada persona.

MARCO TEÓRICO

Engranajes

Mecanismo piñón cadena. Este mecanismo es un método de transmisión muy utilizado porque permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos, que estén bastante separados. Es el mecanismo de transmisión que utilizan las bicicletas, motos, y en muchas máquinas e instalaciones industriales. También se emplea en sustitución de los reductores de velocidad por poleas cuando lo importante sea evitar el deslizamiento entre la rueda conductora y el mecanismo de transmisión (en este caso una cadena). El mecanismo consta de una cadena sin fin (cerrada) cuyos eslabones engranan con ruedas dentadas (piñones) que están unidas a los ejes de los mecanismos conductor y conducido.

MILLÁN GÓMEZ. (2006). Engranajes. 15 de Octubre de 2016, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje

Juego de piñones de bicicleta

Las cadenas empleadas en esta transmisión suelen tener libertad de movimiento solo en una dirección y tienen que engranar de manera muy precisa con los dientes de los piñones. Las partes básicas de las cadenas son: placa lateral, rodillo y pasador. Las ruedas dentadas suelen ser una placa de acero sin cubo (aunque también las hay de materiales plásticos). Para la relación de transmisión valen las ecuaciones de las ruedas dentadas Este sistema aporta beneficios sustanciales respecto al sistema correa-polea, pues al emplear cadenas que engranan en los dientes de los piñones se evita el deslizamiento que se producía entre la correa y la polea. Presenta la gran ventaja de mantener la relación de transmisión constante (pues no existe deslizamiento) incluso transmitiendo grandes potencias entre los ejes (caso de motos y bicicletas), lo que se traduce en mayor eficiencia mecánica (mejor rendimiento). Además, las cadenas no necesitan estar tan tensas como las correas, lo que se traduce en menores averías en los rodamientos de los piñones. Presenta el inconveniente de ser más costoso, más ruidoso y de funcionamiento menos flexible, al no permitir la inversión del sentido de giro ni la transmisión entre ejes cruzados; además necesita una lubricación (engrase) adecuada. 

Debora Puertas- Santiago Rancruel. (2013). Juego de piñones de bicicleta. 15 de Octubre de 2016, de scribd Sitio web: https://es.scribd.com/doc/315950795/ Sistema-de-Cadenas-y-Piñones

Engranajes de ejes en paralelo

 Al considerar dos superficies curvas en contacto directo, se ha demostrado que la relación de las velocidades angulares es inversamente proporcional a los segmentos en que es cortada la línea de centros por la línea de acción o normal común a las dos superficies en contacto. Si la línea de acción siempre interseca la línea de centros en un punto fijo, entonces la relación de las velocidades angulares permanece constante. Esta es la condición que se desea cuando se acoplan dos dientes de engranajes: la relación de las velocidades debe ser constante. Es posible suponer la forma del diente en uno de los engranajes y, aplicando el principio anterior (la norma común interseca la línea de centros en un punto fijo), determinar el perfil del diente que se acopla. Dichos dientes se consideran dientes conjugados y las posibilidades solamente están limitadas por la habilidad personal para formar los dientes. De las muchas formas posibles solamente se han estandarizado la cicloide y la involuta. La cicloide se empleó inicialmente, aunque ahora se ha reemplazo con la involuta en todas las aplicaciones excepto en los relojes de pulso y pared. La involuta tiene varias ventajas, siendo las más importantes su facilidad de fabricación y el hecho de que la distancia entre los centros de dos engranajes de involuta puede variar sin cambiar la relación de velocidades.

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