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TRANSMISION DE POTENCIA

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by

alberto garcia

on 3 September 2015

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TRANSMISION DE POTENCIA


BARRAS CILINDRICAS
las barras cilíndricas son elementos de máquinas que transmiten, a través de su contacto, el movimiento circular entre dos ejes o árboles solidarios a las ruedas.



Cuando el eje 1 hace girar a la barra de centro O1, la bara de centro O2 girará por contacto con la anterior, haciendo girar también a su eje. (Estamos suponiendo que los ejes giran solidarios con las ruedas.)
El eje es un elemento, normalmente cilíndrico, que sirve de sujeción de piezas giratorias, puede girar solidariamente con el elemento que sostiene o estar fijo. El árbol es un elemento sobre el que se montan piezas mecánicas, puede ser cilíndrico o no y siempre gira con el elemento que se monta sobre él.

Mientras los ejes suelen soportar esfuerzos de flexión debido al elemento que sostienen, el árbol puede soportar esfuerzos de compresión, tracción, cortadura, torsión y flexión, especialmente estos dos últimos.
Las ruedas de fricción se pueden clasificar, atendiendo a su forma, en ruedas CILINDRICAS , cónicas, troncocónicas y acanaladas; atendiendo a la posición de una respecto a la otra, se clasifican en exteriores e interiores. En la figura se puede observar algún ejemplo de las mismas.


Ruedas de fricción troncocónicas
Ruedas de fricción interiores
Ruedas de fricción exteriores
En el caso de dos ruedas de fricción cilíndricas, que son cilindros acoplados sobre un eje o árbol que giran por fricción, entre las que no hay deslizamiento, se origina una fuerza de rozamiento en el punto de contacto de ambas que depende de la velocidad tangencial en dicho punto.
Y habíamos visto que: P = F • v
Como la velocidad tangencial la podemos expresar en función de la velocidad de giro de la rueda como v = ω • r, tendríamos:
P = F ω • r De donde: F = P / (ω • r)

Como ya hemos visto, la velocidad tangencial en un punto de la periferia de una de las ruedas será:
v = ω1 • r1
Por tanto, la velocidad tangencial en el punto en el que se tocan las dos ruedas será:
v = ω1 • r1 = ω2 • r2
Donde ω1 y r1 son la velocidad angular a la que gira la primera rueda y su radio, y ω2 y r2 la velocidad angular a la que gira la segunda rueda y su radio. Por tanto, podemos deducir la relación existente entre las velocidades de giro de las ruedas que friccionan, que denominamos relación de transmisión i, que es adimensional:
ω1 • r1= ω2 • r2 ⇒ ω2 / ω1 = r1 / r2 = i


1. Calcula la potencia que se debe transmitir a una rueda si fricciona con otra generando una fuerza de contacto de 10 N, sabiendo que la relación de transmisión entre las dos ruedas es de 1/3, y el radio de una de ellas es 10 cm y su velocidad 45 rpm.

Se calcula la velocidad tangencial en el punto de contacto:
v = ω • r = 45 rpm • 2 π rad / 1 rev • 1 min/60 s • 10 cm = 45 • 2π /60 s-1 • 0.1 m = 0,47 m/s
Por tanto: P = F • v = 10 N • 0,47 m/s = 4,7 W
P = 4,7 J / s

2. Calcula la relación de transmisión que existe entre las ruedas de la figura; sabiendo que la rueda 1 gira a 45 rpm. ¿A qué velocidad giraría la rueda 2? (r1 = 10 cm y r2 = 30 cm).

i = ω2 / ω1 = r1 / r2
i = 10 cm / 30 cm = 1 / 3 i = 1 / 3

1 / 3 = ω2 / 45 rpm ⇒ω2 = 45 rpm /3 = 15 rpm
ω2 = 15 rpm
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