Laboratorio de Dinámica Reporte Nombre: Luis Valentín Rodriguez Laboratorio: Dinámica
González
Matricula: 1524956 Brigada: 104 Fecha: 08/10/2014
Practica # 5.- Tren de engranes compuestos. I.- Objetivos.
a) Comprender y analizar la dinámica de los mecanismos de trenes de engranes compuestos, para que el estudiante desarrolle habilidades en el análisis del movimiento de dichos mecanismos. b) Comprender el funcionamiento de una transmisión estándar de un automóvil y determinar la relación de engranaje de todas las velocidades II.- Marco Teórico.
Transmisión Estándar La caja de cambios está formada por engranes de diferente tamaño Cuando mueves la palanca para hacer un cambio, está deslizando un sincronizador de un engrane pequeño a uno más grande o viceversa y de esto depende el desplazamiento desplazamiento del vehículo. La razón por la que se necesita hacer cambios cambios es la siguiente: s iguiente: Cuando usted enciende el motor, este empieza a dar vueltas, manteniendo estable la cantidad de revoluciones, cuando usted lo acelera las revoluciones aumentan, y el motor se siente con más fuerza, pero el problema radica en que si usted mantiene trabajando el motor en altas revoluciones, este calentara, gastara más combustible y la vida útil del motor no pasaría de unas cuantas horas. La caja de cambios sirve para administrar las revoluciones del motor y darle mayor desplazamiento al vehículo, para esto se vale de sincronizadores y engranes. Lo importante en el manejo de un auto con caja de cambios manual está en saber en qué momento hacer el cambio. Cuando el vehículo está parado, ocupa fuerza para iniciar su movimiento, pero ya encarrilado, la fuerza requerida es relativa a las condiciones del camino que por lo regular se refiere a la velocidad.
FIME
UANL
Laboratorio de Dinámica Reporte Una caja de velocidades, es un conjunto de engranes con movimientos sincronizados, los mismos que seleccionamos al mover la palanca de cambios La diferencia de fuerza a velocidad con las mismas rpm son consecuencia del acople de dos engranes del mismo o diferente tamaño. El efecto de una palanca, permite que una fuerza pequeña, cuando se mueve sobre una distancia grande, levante un mayor peso, en una distancia menor. Los engranes realizan la función de una serie de palancas. Lo que quiere decir que un engrane pequeño, hace girar aunque más lentamente, a un engrane más grande, o sea que la torsión se multiplica, pero reduce la velocidad original.
A continuación se presenta el valor de la potencia del motor a cierta rpm y sus diferentes relaciones de transmisión en cada velocidad de tres diferentes modelos de autos de la marca Nissan.
FIME
Tsuru Potencia: 105 hp a 6000 rpm. Torque: 102 lb-ft a 4000 rpm Velocidad
Relación de transmisión
1ra
0.300
2da
0.511
3ra
0.777
4ta
1.079
5ta
1.293
Reversa
0.292
UANL
Laboratorio de Dinámica Reporte
Versa Potencia: 106 hp a 5600 rpm Torque: 105 lb-ft a 4000 rpm
Velocidad
Relación de transmisión
1ra
0.2682
2da
0.4883
3ra
0.7179
4ta
0.9714
5ta
1.2187
Reversa
0.2820
Note Potencia: 109 hp a 6000 rpm Torque: 107 lb-ft a 4400 rpm
FIME
Velocidad
Relación de transmisión
1ra
0.268
2da
0.488
3ra
0.718
4ta
0.971
5ta
1.219
Reversa
0.282
UANL
Laboratorio de Dinámica Reporte
III.- Procedimiento de la práctica.
Medir los ángulos de salida para cada velocidad de la transmisión estándar del laboratorio a partir de un ángulo de entrada de 360° y calcular el valor del tren experimental, mediante la ecuación 5.3. ec. 5.3
Dónde: = Valor del tren. = Ángulo de salida. = Ángulo de entrada. En la figura 5.1 se muestra el diagrama de la transmisión estándar del laboratorio que corresponde a la de un automóvil de 4 velocidades. En dicho diagrama se muestra en cada engrane su número de dientes para realizar el cálculo del valor del tren teórico .
Figura 5.1.- Diagrama de transmisión estándar del laboratorio
FIME
UANL
Laboratorio de Dinámica Reporte
1 ª velocidad
2 ª velocidad
3 ª velocidad
4 ª velocidad
– reversa
Figura 5.2.- Diagrama de los engranes que actúan en cada velocidad.
IV.- Resultados.
La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos en la práctica tanta calculados analíticamente como los que sacamos con el transportados. Valor de l tren (e)
Par de torsión*
Velocidad
FIME
1ª
0.3580
0.3472
Aumenta
2ª
0.59482
0.5972
Aumenta
3ª
1
1
Igual
Reversa
0.2785
0.2861
Aumenta
UANL
Laboratorio de Dinámica Reporte
V.- Conclusiones.
Como se puede observar que tanto en la medición manual de los ángulos para conocer la relación de transmisión como en el análisis analítico de las velocidades y aceleraciones angulares son muy parecidas con un margen mínimo de diferencia debido a la medición manual con la regla. Con esta práctica se obtuvo más comprensión de la relación de transmisión que tiene un tren de engranes o también en poleas, el uso práctico de este conocimiento en la vida real como es la transmisión manual de un auto así como en otras aplicaciones en la vida real.
FIME
UANL
