2. MECANISMOS

01. ESTRUCTURAS VS. MECANISMOS

02. ¿QUÉ ES UNA MÁQUINA?

03. MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO

04. MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO

RECURSOS

ACTIVIDADES

EVALUACIÓN

ACTIVIDADES DEL TEMA

ACTIVIDADES FINALES

PROYECTO FINAL

DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENGRANAJES PLANETARIOS

SITUACIÓN DE APRENDIZAJE

¿Has oido hablar de los engranajes planetarios? Un engranaje planetario es un tipo de engranaje que se utiliza para transferir energía y movimiento en las máquinas. Imagina que tienes dos ruedas dentadas o engranajes que encajan entre sí. Por ejemplo, en la transmisión de un automóvil, los engranajes planetarios se utilizan para cambiar las velocidades y permitir que el motor del coche transfiera la energía a las ruedas para que se muevan.

No solo se emplean en los automóviles, también en los aerogeneradores. Los engranajes planetarios se utilizan en la transmisión de energía en turbinas de viento. Los engranajes se utilizan para multiplicar la velocidad de las aspas de la turbina y generar una mayor cantidad de energía. Algo fundamental hoy en día para apostar por las energías renovables.

Por ello vamos a diseñar nuestros engranajes planetarios, para poder experimentar de primera mano su funcionamiento y lo importante que son en la industria hoy en día.

Introducción

Visualiza el vídeo del siguiente proyecto de Makermania, ¿cómo lo ves? En él se muestra como generar nuestro propia engranaje planetario. Para ello utilizaremos la aplicación de Tinkercad.

Recuerda que este sistema de engranajes es un conjunto de ruedas dentadas que engranan entre sí a fin de transmitir un movimiento de rotación entre sus ejes donde uno de sus ejes no es fijo. Este tipo de engranajes cuenta con tres elementos principales: la corona, los engranajes satelites y el engranaje planeta. Y puede que tenga un cuarto elemento, el porta satélites que facilita su rotación.

Además, no puedes olvidar para su diseño una serie de condiciones fundamentales para que un
engranaje planetario funcione correctamente:
1. La primera condición para que un engranaje planetario funcione es que todos los dientes tengan el mismo módulo mismo paso circular para asegurar un perfecto engrane.
2. La segunda condición es que el número de dientes de la corona dentada, en caso de que exista, sea igual al número de dientes del engrane central mas dos veces el numero de dientes en los engranajes satélites.

Utilizalos recursos que te facilite tu profesor o profesora.

SOLUCIÓN

– Sigue los pasos indicados en el vídeo del proyecto

– Selecciona los diámetros de tu corona y engranajes, y sus número de dientes según las indicaciones dadas.

– Puedes realizar primero, a mano, la representación del proyecto para cerciorarte de las dimensiones.

– Puede ayudarte a generar cada elemento de un color diferente para poder trabajar de forma más cómoda.

Preguntas complementarias

1. ¿Qué es un engranaje epicicloidal?

2. ¿Qué es el módulo y el paso circular de los dientes de un engranaje?

3. ¿Cómo afecta el número de planetas en un engranaje planetario a la eficiencia de la transmisión de energía en una máquina?

4. ¿Cómo se pueden utilizar los engranajes planetarios para crear sistemas de dirección y control de movimiento en robots y otras máquinas automatizadas?

Consejos para el profesorado y recursos complementarios

RECURSOS

Para este proyecto, gran parte de la dedicación puede centrarse en el calculo de las especificaciones técnicas de cada uno de los engranajes. Recuerda que, en un engranaje planetario estándar, la proporción de diámetros está determinada por la relación entre el número de dientes en el engranaje de entrada (planeta), el engranaje de salida (satélites) y el engranaje fijo interno (la corona). La proporción de diámetros en este caso se puede calcular dividiendo el número de dientes en la corona por el número de dientes en el sol, y luego sumando uno al resultado.

Puedes usar este espacio web para ayudarte a tener valores exactos sobre las especificaciones de estos engranajes.

Puedes facilitar este simulador a tu alumnado o hacer un ejemplo para mostrarles el funcionamiento.