caracteristicas de los engranajes y su funcionamiento
Los engranajes son uno de los mecanismos más representativos del ingenio humano. Su aparición causó una auténtica revolución en ingeniería, y hoy día podemos encontrarlos en máquinas tan diversas como bicicletas o motores. En este post vemos cuáles son las principales características de los engranajes y cómo funcionan.
Características de los engranajes
Los engranajes son ruedas dentadas que encajan entre sí. Se usan para transmitir potencia de una parte de una máquina a otra. Ocurre en las bicicletas, donde los engranajes transmiten la potencia de los pedales a la rueda trasera. Del mismo modo, en un coche, los engranajes transmiten energía desde el cigüeñal (el eje giratorio que toma potencia del motor) al eje de transmisión que lo transmite a las ruedas.
¿Cómo funcionan los engranajes?
Tras el efecto aparentemente mágico de los engranajes lo que hay es física. Lo mejor es verlo, así que mira el siguiente vídeo:
Puede haber varios engranajes conectados entre sí y pueden tener diferentes formas y tamaños. Con el uso de engranajes puede conseguirse alguna de estas tres cosas:
Aumento de velocidad: si se conectan dos engranajes juntos y el primero tiene más dientes que el segundo (para lo cual normalmente tiene que ser más grande), el segundo tiene que girar mucho más rápido para mantenerse al día. Eso significa que la segunda rueda gira más rápido que la primera pero con menos fuerza.
Aumento de fuerza: si la segunda rueda de un par de engranajes tiene más dientes que la primera (es decir, si es una rueda más grande), gira más lentamente que la primera pero con más fuerza.
Esto lo podemos ver bastante bien en el cambio de marchas de una bicicleta, donde hay marchas para avanzar más rápido con cada pedaleo y otras para transmitir más fuerza y subir cuestas.
Cambio de dirección: cuando dos engranajes se unen, el segundo siempre gira en la dirección opuesta. Por ejemplo, si el primero gira en sentido horario, el segundo debe girar en sentido anti horario. También se pueden usar engranajes con formas especiales para hacer que la potencia de una máquina gire en ángulo. En un automóvil, por ejemplo, el diferencial (una caja de engranajes en el medio del eje trasero de un automóvil de tracción trasera) usa un engranaje cónico en forma de cono para girar la potencia del eje impulsor 90 grados y girar las ruedas traseras.
Los engranajes multiplican la fuerza a cambio de disminuir la velocidad, y viceversa, pero la energía se mantiene constante según el principio de conservación de la energía.
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