Los engranajes o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y el menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas.
· Estructura: las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocido como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido.1 Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina 'tren.
· Color: El color del engranaje no importa lo que verdaderamente corresponde es el excelente funcionamiento del engranaje. El color se le a tiñe para llamar la atención del comprador.
· Textura: La textura puede ser de metal o liza ya que le proporciona una mayor movilidad a la polea para que sea el trabajo más fácil.
1. Tamaño: La talla de las ruedas dentadas se efectúa con máquinas especiales y a veces son simples fresadoras de cabezal divisor. En la talla por generación el útil consiste en un peine cuyos dientes cortantes labran la pieza merced a un movimiento alternativo de traslación paralelo al eje de la pieza.
· Perfil: En una rueda de engranaje cabe distinguir tres diámetros: el diámetro primitivo no es sino el que tendrían los correspondientes cilindros o ruedas de fricción (sin dientes); el diámetro interior, de fondo o de pie, menor que el anterior, corresponde a la base de los dientes; el diámetro exterior o de cabeza, el mayor de los tres, es el que circunscribe los dientes. A esos diámetros corresponden otras tantas circunferencias designadas con los mismos adjetivos. La parte periférica de las ruedas en la cual han sido entallados los dientes constituye la llanta. Los dientes constan de un pie, que es su parte más ancha comprendida entre las circunferencias interior y primitiva, y de una cabeza, incluida entre las conferencias primitiva y exterior. La superficie del diente situada dentro de la entalladura o entre diente se llama flanco.
· Energía requerida: Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo.
· Accionamiento: Este instrumento puede funcionar ya sea por un accionamiento manual o automático, depende de la intención que se tenga al elaborarlo.
La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes:
· Riesgos: El riesgo principal de los sistemas es su poder de trituración, cuando se toma contacto con ellos. Por esta causa, siempre las personas que manejen este tipo de instrumentos, siempre deben cubrirse totalmente.
En los engranajes de gran diámetro se podrá proteger solo la parte de los dientes con una banda o cinta.
En lo posible debe tratarse que las protecciones de los juegos de engranajes sean cajas herméticas que dejen solo los medios necesarios para efectuar su mantenimiento o reparación.
· Piezas que conforman el objeto: Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina ¨corona¨ y la menor ¨piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circulares mediante el contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la trasmisión de movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico.
· Procedimientos de fabricación: Pueden obtenerse por moldeo o por talla de muy variadas materias: aceros especiales, hierro colado, bronce, latón, aleaciones de aluminio, nailon, madera e incluso tejidos y papeles baquelizados bajo presión. Los que se obtienen vaciando metal en moldes apropiados son menos costosos, pero, al carecer de precisión, requieren ser montados con mucho juego y son, por ende, ruidosos. Sólo convienen para maquinaria agrícola, grúas y otros mecanismos en los que funcionan a velocidades moderadas.
· Cumplimiento de normas: Hasta el momento los engranajes han sido elaborados basándose en ciertas leyes que rigen el proceso de diseño, fabricación, manteniendo y compra-venta de un elemento, estas cumplen con los requerimientos de la fabrica y del mercado en general.
· Cuando los ingenieros diseñan una máquina, un equipo o un utensilio, lo hacen mediante el acoplamiento de una serie de componentes de materiales diferentes y que requieren procesos de mecanizado para conseguir las tolerancias de funcionamiento adecuado. La suma del coste de la materia prima de una pieza, el coste del proceso de mecanizado y el coste de las piezas fabricadas de forma defectuosa constituyen el coste total de una pieza. Desde siempre el desarrollo tecnológico ha tenido como objetivo conseguir la máxima calidad posible de los componentes así como el precio más bajo posible tanto de la materia prima como de los costes de mecanizado. Para reducir el coste del mecanizado de los engranajes se ha actuado en los siguientes frentes:
§ Conseguir materiales cada vez mejor mecanizables, materiales que una vez mecanizados en blando son endurecidos mediante tratamientos térmicos que mejoran de forma muy sensible sus prestaciones mecánicas de dureza y resistencia principalmente.
§ Conseguir herramientas de corte de una calidad extraordinaria que permite aumentar de forma considerable las condiciones tecnológicas del mecanizado, o sea, más revoluciones de la herramienta de corte, más avance de trabajo, y más tiempo de duración de su filo de corte.
§ Conseguir talladoras de engranajes más robustas, rápidas, precisas y adaptadas a las necesidades de producción que consiguen reducir sensiblemente el tiempo de mecanizado así como conseguir piezas de mayor calidad y tolerancia más estrechas.
Para disminuir el índice de piezas defectuosas se ha conseguido automatizar al máximo el trabajo de las talladoras, construyendo talladoras automáticas muy sofisticadas o guiadas por control numérico que ejecutan un mecanizado de acuerdo a un programa establecido previamente.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo especifico.
· Contaminantes para el medio ambiente: Este elemento dependiendo de los materiales que se utilicen se puede considerar como un contaminante, es decir, si para elaborarlo se utilizaron materiales de origen natural que no han sido modificados, lo mas probable es que el planeta no se vera afectado por este instrumento, pero si por el contrario al elaborarlo se le añadieron químicos y tóxicos para modificarlo, el medio ambiente si recibirá una gran carga de oxidantes.
Uno de los problemas principales de la Ingeniería Mecánica es la transmisión de movimiento, entre un conjunto motor y máquinas conducidas. Desde épocas muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados de madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento.
El inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci, quien a su muerte en la Francia de 1519, dejó para nosotros sus valiosos dibujos y esquemas de muchas de los mecanismos que hoy utilizamos diariamente.
En la figura se aprecia un mecanismo para repeler ataques enemigos, consiste de aspas al nivel del techo movidas por un eje vertical, unido a un "engranaje" , el movimiento lo producen soldados que giran una rueda a nivel del piso y provocando que los enemigos que han alcanzado el techo sean expulsados. En este mecanismo se muestra la transmisión entre dos ejes paralelos, uno de ellos es el eje motor y el otro el eje conducido.
Leonardo se dedica mucho a la creación de máquinas de guerra para la defensa y el ataque, sus materiales son madera, hierro y cuerdas las que se elaboran en forma rudimentaria, pero sus esquemas e invenciones trascienden el tiempo y nos enseñan las múltiples alternativas que nos brindan mecanismos básicos de palancas, engranes y poleas unidas entre si en una máquina cuyo diseño geométrico es notable.
· La estructura: Mantiene una organización demasiado sencilla, pues esta sirve para facilitar su uso, precisar y asegurar las acciones que se realicen con este elementos.
· Cualidades Superficiales: Los engranajes en general no se pueden clasificar como un elemento bonito o feo, pues son bastantes las diferentes concepciones y apreciaciones que tenemos sobre estos instrumentos, pero si podemos resaltar lo prácticos, necesarios y elementales que son para solucionar muchas problemáticas relacionadas con este tema.
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