Transmisión del movimiento: transmisión por correa, cadena y engranajes
TecnologíaIngeniería mecánicaEdades 13–14
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Dos ruedas se acoplan mediante una correa, una cadena o dientes que engranan: la rueda motriz gira a una velocidad fijada y la rueda conducida la sigue a una velocidad que se obtiene de la relación de transmisión i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. Los estudiantes cambian el número de dientes (o el diámetro) de las dos ruedas, cambian la velocidad de la rueda motriz, eligen una correa abierta o cruzada, pulsan Iniciar para ver las ruedas girar con la relación y el sentido correctos, o arrastran sobre la rueda motriz para girarla a mano poco a poco. La simulación muestra la fórmula, la relación de transmisión, la velocidad de la rueda conducida y si la transmisión es reductora o multiplicadora.
Lección: Transmisión y transformación del movimiento: transmisión por correa, por cadena, por engranajes y relación de transmisión
Qué muestra
Las transmisiones por correa, cadena o engranajes pasan el giro de una rueda motriz, unida al motor, a una rueda conducida. Como la correa, la cadena o los dientes recorren la misma distancia en el borde de ambas ruedas, la velocidad de giro es inversamente proporcional al tamaño de la rueda: i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. Una relación mayor que 1 reduce la velocidad y aumenta el par; una menor que 1 la aumenta. Una correa abierta o una cadena hacen girar ambas ruedas en el mismo sentido; una correa cruzada o dos ruedas dentadas engranadas invierten el giro de la rueda conducida. Bicicletas y máquinas herramienta usan estos mecanismos.
Cómo usarla
Empieza con la transmisión Por engranajes y pulsa Iniciar; compara las marcas rojas de las dos ruedas para ver cuál gira más rápido. Cambia el número de dientes Z₁ y Z₂, predice la velocidad n₂ de la rueda conducida y compruébala con la fórmula bajo las ruedas. Cambia el Tipo de transmisión a Por correa, marca Correa cruzada y observa cómo se invierte la rueda conducida. Usa Invertir sentido, o arrastra la rueda motriz con la mano, para seguir el movimiento despacio.
Parámetros que puedes cambiar
- Tipo de transmisión Por correa, Por cadena, Por engranajes
- Rueda motriz: número de dientes Z₁ (correa: diámetro D₁) 10–60 dientes
- Rueda conducida: número de dientes Z₂ (correa: diámetro D₂) 10–60 dientes
- Velocidad de giro de la rueda motriz n₁ 10–300 rpm
- Correa cruzada (solo transmisión por correa)
Preguntas para explorar
- Si Z₁ = 20, Z₂ = 40 y n₁ = 60 rpm, ¿cuánto vale n₂ y la transmisión aumenta o reduce la velocidad?
- ¿Qué tipos de transmisión hacen girar la rueda conducida en sentido contrario a la rueda motriz?
- Para ir rápido en llano, ¿el plato delantero de una bicicleta debe tener más o menos dientes que el piñón trasero?
