👨🏫 Engranajes
Un engranaje es una pieza dentada pensada para mover otra pieza o conjunto de piezas a través de sus dientes.
El conjunto de engranajes más básico consta de dos ruedas dentadas que giran sobre sus ejes. En este conjunto un engranaje arrastra al otro gracias a los dientes. El engranaje más pequeño de este conjunto se denomina piñón y el más grande rueda.
Los engranajes deben tener formas perfectamente definidas para que funcionen de forma correcta.
Un fallo de ajuste entre engranajes puede provocar ruidos, desgastes irregulares, vibraciones y hasta consumos elevados de electricidad.
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🧐 Tipos de engranajes
En la industria existen varios tipos de engranajes normalizados.
🔹 Engranaje recto
Los engranajes rectos son discos cilíndricos con dientes tallados en su periferia. Para que tengas una imagen más clara, piensa en el engranaje de una bicicleta, seguro que has visto alguna.
Estos engranajes trabajan paralelos al eje de rotación y son los más utilizados por su sencillez.
🔹 Engranajes helicoidales
El engranaje helicoidal es muy parecido al engranaje recto con una diferencia significativa. Los dientes del engranaje helicoidal están inclinados respecto al eje de rotación.
🔹 Engranajes de cremallera
El engranaje de cremallera es un engranaje de dientes rectos que puede ser todo lo largo que sea necesario.
Este engranaje es muy utilizado en puertas de parking y almacenes. Seguro que tienes alguno cerca para echar un vistazo y entender mejor el funcionamiento.
El engranaje de cremallera se fija a la puerta y se engrana con un piñón alojado en el motor de la puerta. Al girar el motor los dientes de los engranajes desplazan la puerta a izquierda y derecha.
🔹 Engranaje cónico-espiral
Los engranajes cónico-espirales son piezas cilíndricas con dientes en forma cónica-espiral que van desde la punta hasta su base.
Para que te hagas una idea más clara, imagínate un champiñón en el suelo. 🍄
Ahora sitúate en la parte de arriba del champiñón y dibuja un tobogán hacia abajo y hacia la derecha (también sirve hacia la izquierda). Repite el proceso varias veces y tendrás un engranaje cónico.
Para rematar tenemos el tronco del champiñón. Por él se sujeta el engranaje al motor o a otra parte móvil. Normalmente en el eje (tronco) se mecaniza un chavetero que sirve de arrastre a la hora de girar.
Estos piñones suelen ir engranados en otro piñón de mano contraria o en un engranaje denominado corona. La corona tiene el mismo dentado cónico, pero situado en su base.
Para imaginar una corona, piensa en un plato de comer con dientes en los bordes y apuntando hacia arriba.
La principal ventaja de los engranajes cónicos es que transmiten la fuerza entre sus ejes a 90º. Esto puede ser muy útil en algunos mecanismos que precisen esta posición concreta.
🔹 Engranaje cónico
El engranaje cónico es idéntico al engranaje cónico espiral pero con una diferencia muy significativa.
El engranaje cónico tiene los dientes rectos e inclinados.
Volvamos al ejemplo del champiñón. Coge un lápiz y dibuja líneas rectas desde la punta hasta la base de la cabeza. Si repites el proceso en toda la periferia tendrás un piñón con dientes rectos.
🔹 Engranaje de tornillo sin-fin
El engranaje de tornillo sin-fin se mecaniza en una pieza larga a modo de rosca. Se utiliza para reducir el movimiento entre grandes ejes que se cruzan perpendicularmente.
El tornillo sin-fin se conjunta perfectamente con el engranaje helicoidal.
🌍 Historia de los engranajes
Cuando hablamos de historia de los engranajes solo podemos hablar de un inventor, el gran Leonardo Da Vinci.
Leonardo Da Vinci dejó valiosos dibujos y esquemas de muchos de los mecanismos que hoy utilizamos.
Uno de los más valiosos y avanzados a su época fue el tornillo sin-fin, que fue tan avanzado que no se construyó hasta años después de su muerte.
También es importante destacar a Arquímedes, ya que fue el inventor de la rueda dentada. Nunca llegó a unir dos ruedas, con lo que no creó ningún engranaje, pero su ingenio fue la base de algunos de los inventos de Da Vinci.
Da Vinci murió en 1519 dejando muchos dibujos y planos de sus mecanismos.
Tenemos que esperar hasta 1674 para encontrar los primeros engranajes y las primeras transmisiones de rotación. Fue el astrónomo Olaf Roemer el que instaló los primeros engranajes para la investigación con telescopios de estrellas y planetas.
Es importante destacar que el mundo del engranaje es muy extenso y da para escribir un libro lleno de ejemplos, fórmulas y métodos de mecanizado y medición.
Esto es solo una pincelada de todo lo que el mundo del engranaje aporta a la sociedad moderna.
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