tecnoloxia.org

Tecnoloxía na Educación Secundaria

A imprimir engrenaxes!

Esta edición da OSHWDem 2018, o 10 de novembro, ten un novo reto de impresión. Trátase de imprimir engrenaxes para colocar na parede perforada da sala maker da Domus. Coas achegas da comunidade conseguirase encher a parede? Chegará cun motor para mover todas as rodas dentadas?

Imprimide nas cores que queirades e co deseño interior que queirades, pero respectando as dimensións necesarias para que as engrenaxes encaixen ben.

No repositorio de Bricolabs tendes os parámetros das engrenaxes e modelos en DXF, FreeCad e OpenScad que podes descargar para facer os deseños do interior.

Algunhas levaremos do IES Primeiro de Marzo. A ver o que lle vai saíndo este mes ao alumnado de Fabricación Dixital de 1º de Bacharelato. Velaquí uns modelos:

Engrenaxes na natureza

A tecnoloxía intenta en moitos casos imitar á natureza para conseguir mellores estruturas, mecanismos e sistemas, pero a maioría das invencións nada teñen que ver con ela. Un exemplo témolo na aviación: Conseguimos facer máquinas voadoras cando deixamos de imitar o voo das aves.

Outro exemplo de sistema ideado de forma totalmente nova son as engrenaxes, que non existen no medio natural… bueno, iso ata hoxe. Acaban de descubrir un insecto, o Issus coleoptratus, que ten un mecanismo de roda dentada nas súas patas que lle permite saltar cun tempo de resposta asombroso, segundo nos contan en lainformacion.com.

[youtube: Planthopper gears in action]

Resulta curioso que algo ideado polas persoas como as engrenaxes, de súpeto, sexamos quen de atopalo nun insecto, coma se fose un deseño creado seguindo un manual de mecánica.…

A máquina que fai desaparecer o movemento

O motor da máquina que podes ver a continuación móvese a unha velocidade angular de 200 rpm (revolucións por minuto) e a última engrenaxe está incrustada nun bloque de formigón. Como é posible iso? Onde marchou o movemento? Desapareceu?

concrete side
[Machine with Concrete – Arthur Ganson]

[youtube: Machine with Concrete – Arthur Ganson]

Para entender o que está a suceder podemos facer uns cálculos. A máquina consta dun motor que xira a 200rpm unido a unha serie de 12 sistemas de transmisión parafuso sen fin – coroa, cada un cunha relación de transmisión 1/50.

Xa coñecemos o magnífico poder redutor do sistema sen fin – coroa. Neste caso a relación de transmisión utilizada é 1/50, é dicir, necesitamos 50 voltas do parafuso para que a roda dentada dea unha volta.

i= 1/50

Para calcular a relación de transmisión global de todo o sistema formado por 12 conxuntos sen fin – coroa, multiplicamos as relacións de transmisión parciais.

iT= (1/50)12 = 4,096 · 10-21

Para calcular a velocidade á que se move a última engrenaxe só temos que multiplicar a velocidade do motor pola relación de transmisión total:

n2 = iT · n1
n2 = 4,096 · 10-21 · 200 rpm = 8,192 · 10-19 rpm

Unha velocidade moi moi moi pequena.

Imos calcular agora canto tardaría a última engrenaxe en dar unha volta completa:

1 volta · 1 minuto/8,192·10-19 voltas · 1h/60min · 1día/24h · 1ano/365días = 2,32·1012 anos = 2.320.000.000.000 anos

Isto significa que se a máquina funcionase continuamente e sen interrupción tardaría 2,32 billóns de anos en darlle unha volta completa ao bloque de formigón. Polo tanto, podemos incrustar a última engrenaxe no bloque de formigón, nun edificio ou onde queiramos, a velocidade é tan reducida que practicamente é coma se non se movese.

·

Esta máquina é obra do artista Arthur Ganson, un enxeñeiro mecánico de profesión que tamén se dedica á creación de esculturas cinéticas. Ten obras moi interesantes. Velaí dúas que me encantan:

[youtube: Machine with Roller Chain – Arthur Ganson]

[youtube: Machine with Ball Chain – Arthur Ganson]

Podes ver máis obras de Arthur Ganson na súa web.…

Engrenaxes con formas orgánicas

Xa sabemos como construír as nosas propias engrenaxes grazas a un xerador de plantillas, facelas de cartolina e tamén sabemos que hai engrenaxes que non son circulares.

Agora, grazas as explicacións de Clayton Boyer, podemos probar construír engrenaxes con formas orgánicas moi pouco convencionais. Mírao neste vídeo:


[youtube: How To Make Organically-Shaped Gears]
(Visto en The Automata/Automaton Blog)

Parece doado de facer, e non é que sirvan de moito, pero resultan ben orixinais.

Ver máis anotacións sobre engrenaxes

Calculadora de transmisións Lego

O blogue de Robótica Recreativa dános a coñecer unha interesante aplicación para calcular as relacións de transmisión dos trens de engrenaxes que fagamos con Lego: LEGOâ„¢ Gear Ratio Calculator

Chega con elixir a engrenaxe motriz e a condutora dunha serie de imaxes para que nos diga cal é a relación de transmisión correspondente e poidamos calcular a velocidade final do conxunto.

Tamén podemos seleccionar distintos buratos dun conxunto de ladrillos ou Liftarms para saber cales son as engrenaxes que podemos empregar para cada distancia, e dános tamén a relación de transmisión resultante para a parella elixida.

engrenaxes_lego.png