Otro experimento (u obra de arte, según como se mire) interesante que nos hará replantearnos la magnitud de los fenómenos a nuestro alrededor, y que nos da otra manera de ver la función de los mecanismos de engranajes es este del escultor Richard Ganson. La idea es sencilla pero sus implicaciones son muchas: se trata de un motor unido a una serie de engranajes.
El motor produce 200 revoluciones por minuto, y el siguiente engranaje las reduce a 4 revoluciones por minuto. A partir de ahí, cada engranaje añadido rebaja la velocidad, como el tercero que las reduce a 4.8 revoluciones por hora. Si seguimos bajando, comprobamos que el último engranaje tardará en una vuelta mas de 2 billones de años.
Completamente sincronizados es el término que mejor define a estos engranajes. Son una demostración de diversos servosistemas, capaces de controlar sus posiciones con una precisión de micras y sin que se produzca ningún tipo de «interferencia» que probablemente sería desastrosa. La velocidad a la que se mueven en esta demostración es de 4.500 revoluciones por minuto.
En cada rueda hay tres motores: dos para desplazar cada unidad y otro que es el motor principal que hace girar cada rueda dentada. El fabricante es Mitsubishi Electric. Estos sistemas según cuentan tienen su aplicación en el mundo del automóvil y en los robots que montan en las fábricas nuestros gadgets, como por ejemplo los teléfonos móviles o los paneles LCV de los televisores.
Learn about the inclined plane with the help of this animated learning module and as an exercise look for a few household items where we use this practice to good use.
Vídeos explicando diversos tipos de máquinas como: la aspiradora, máquina de coser, calefacción central, lavadora, frigorífico, televisión, automóvil, motor de combustión interna, reloj de cuarzo, teléfono, grabador de vídeo, Fax, ascensor, luz eléctrica y fotocopiadora.
Basada en el libro del mismo título de David Macaulay, Cómo funcionan las cosas, es una serie animada que muestra los principios científicos y el funcionamiento de innumerables máquinas y mecanismos; partiendo siempre de la necesidad de resolver necesidades cotidianas por parte de los habitantes de la Isla Mamut. Aunque ya incluí en entradas anteriores algunos de los capítulos, ahora os dejo los enlaces a los 26 capítulos (de unos 13 min cada uno) que conforman esta peculiar serie y los cuales podemos visionar gracias a personas como geotech232.
Una polea es una rueda que tiene un ranura o acanaladura en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Esta ranura sirve para que, a través de ella, pase una cuerda que permite vencer una carga o resistencia R, atada a uno de sus extremos, ejerciendo una potencia o fuerza F, en el otro extremo. De este modo podemos elevar pesos de forma cómoda e, incluso, con menor esfuerzo, hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal puesto que resistencia y potencia poseen tal movimiento.
El tornillo sinfin es un mecanismo de transmisión circular compuesto por dos elementos: el tornillo (sinfín), que actúa como elemento de entrada (o motriz) y la rueda dentada, que actúa como elemento de salida (o conducido) y que algunos autores llaman corona. La rosca del tornillo engrana con los dientes de la rueda de modo que los ejes de transmisión de ambos son perpendiculares entre sí.
El cigüeñal es un árbol de transmisión que junto con las bielas transforma el movimiento alternativo en circular, o viceversa. En realidad consiste en un conjunto de manivelas. Cada manivela consta de una parte llamada muñequilla y dos brazos que acaban en el eje giratorio del cigüeñal. Cada muñequilla se une una biela, la cual a su vez está unida por el otro extremo a un pistón. Observa la imagen y lo entenderás inmediatamente…
Son modelos tridimensionales explicando como funciona un submarino, una planta nuclear, un arma de fuego, una llave, un motor… modelos animados que pueden verse gracias al visualizador Unity, componente que podemos instalar en nuestro ordenador de forma gratuita, aunque no existe versión para Linux, solo para Windows y para Mac.
Manivelas, engranajes, poleas, palancas, levas… En Five Hundred and Seven Mechanical Movements Henry T. Brown recoge 507 mecanismos que mediante combinaciones de estos y otros elementos producen movimiento.
La primera máquina CNC, financiada por la Fuerza Aérea Norteamericana, fue creada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en 1952. Era una fresadora Cincinnatimodeificada y tenía la capacidad de coordinar los movimientos de sus ejes de coordenadas para mecanizar una superficie compleja. Las primeras máquinas CNC comerciales se presentaron en la feria Nacional Machine Tool Show de 1955.
Los modelos de coche con transmisión automática producidos hace tiempo eran muy simples, ya que eran más dependientes de sus componentes mecánicos. La nueva generación de automóviles de transmisión automática no obstante, depende de una serie de componentes (mecánicos, hidráulicos y electrónicos) que deben trabajar perfectamente de manera sincronizada.
En la siguiente animación observarás un mecanismo de poleas con correa reductor, suponiendo que la polea de la izquierda sea la motriz. Al ser el diámetro de la polea conducida d2 = 40 mm y el de la polea motriz d1 = 20 mm, la relación de transmisión de este sistema es:
Este mecanismo convierte el movimiento circular de un piñón en uno lineal continuo por parte de la cremallera, que no es más que una barra rígida dentada . Este mecanismo es reversible, es decir, el movimiento rectilíneo de la cremallera se puede convertir en un movimiento circular por parte del piñón. En el primer caso, el piñón al girar y estar engranado a la cremallera, empuja a ésta, provocando su desplazamiento lineal.
El mecanismo tornillo-tuerca, conocido también como husillo-tuerca es un mecanismo de transformación de circular a lineal compuesto por una tuerca alojada en un eje roscado (tornillo).
Si el tornillo gira y se mantiene fija lo orientación de la tuerca, el tornillo avanza con movimiento rectilíneo dentro de ella.Por otra parte, si se hace girar la tuerca, manteniendo fija la orientación del tornillo, aquella avanzará por fuera de ésta. Este mecanismo es muy común en nuestro entorno, pues lo podemos encontrar en infinidad de máquinas y artilugios.Evidentemente, este mecanismo es irreversible, es decir, no se puede convertir el movimiento lineal de ninguno de los elementos en circular.
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