Engranage
Un engranage[1] és un tipo de mecanisme que té dos o més rodes dentadas, que s'utilisa per a transmetre potència mecànica d'un component a un atre.[2][3] Si les dos rodes són de distint tamany, la major es denomina corona i la menor piñón.[4] Un engranage servix per a transmetre moviment circular per mig del contacte de rodes dentadas.
Una de les aplicacions més importants dels engranages és la transmissió del moviment des de l'eix d'una font d'energia, com pot ser un motor de combustió interna o un motor elèctric, fins a un atre eix situat a certa distància i que ha realisar un treball. De manera que una de les rodes està conectada per la font d'energia i és coneguda com a roda motriu i l'atra està conectada a l'eix que deu rebre el moviment de l'eix motor i que es denomina roda conduïda.[5] Si el sistema està compost de més d'un parell de rodes dentadas, es denomina 'tren'.
La principal ventaja que tenen les transmissions per engranage respecte de la transmissió per corrioles és que no patinen com les poleas, en lo que s'obté exactitut en la relació de transmissió.
Història
Des d'époques molt lluntanes s'han utilisat cuerdo i elements fabricats en fusta per a solucionar els problemes de transport, impulsión, elevació i moviment. Ningú sap a ciència certa on ni quàn es varen inventar els engranages. La lliteratura de l'antiga China, Grècia, Turquia i Damasc mencionen engranages pero no aporten molts detalls dels mateixos.
El mecanisme d'engranages més antic dels restants dels quals disponem és el mecanisme de Anticitera.[6] Es tracta d'una calculadora astronòmica datada entre el 150 i el 100 a. C. i composta per a lo manco 30 engranages de bronze en dents triangulars. Presenta característiques tecnològiques alvançades com per eixemple trens d'engranages epicicloidals que, fins al descobriment d'este mecanisme, es creïen inventats en el XIX. Per cites de Cicerón se sap que el de Anticitera no va ser un eixemple aïllat sino que varen existir a lo manco atres dos mecanismes similars en eixa época, construïts per Arquímedes i per Posidonio. Per un atre costat, a Arquímedes se li sol considerar un dels inventors dels engranages perque va dissenyar un tornell sense fi.
En China també s'han conservat eixemples molt antics de màquines en engranages. Un eixemple és el cridat "carro que apunta cap al Sur" (120-250 d. C.), un ingeniós mecanisme que mantenia el braç d'una figura humana apuntant sempre cap al Sur gràcies a l'ús d'engranages diferencials epicicloidals. Alguna cosa anteriors, d'entorn a 50 d. C., són els engranages helicoidals tallats en fusta i trobats en una tomba real en la ciutat chinenca de Shensi.[6]
No està clar cóm es va transmetre la tecnologia dels engranages en els sigles següents. És possible que el coneiximent de l'época del mecanisme de Anticitera sobrevixquera i contribuïra al florecimiento de la ciència i la tecnologia en el món islàmic dels sigles IX al XIII. Per eixemple, un manuscrit andalusí del XI menciona per primera volta l'ús en rellonges mecànics tant d'engranages epicíclicos com d'engranages segmentats.[7] Els treballs islàmics sobre astronomia i mecànica poden haver segut la base que va permetre que tornaren a fabricar-se calculadores astronòmiques en l'Edat Moderna. En els inicis del Renaixença esta tecnologia es va utilisar en Europa per al desenroll de sofisticats rellonges, en la majoria dels casos destinats a edificis públics com catedrals.[8]
Leonardo da Vinci, mort en França en 1519, va deixar numerosos dibuixos i esquemes d'alguns dels mecanismes utilisats hui diàriament, inclós varis tipos d'engranages de tipo helicoidal.
Les primeres senyes que existixen sobre la transmissió de rotació en velocitat angular uniforme per mig d'engranages, corresponen a l'any 1674, quan el famós astrònom danés Olaf Roemer (1644-1710) va propondre la forma o perfil de la dent en epicicloide.
Robert Willis (1800-1875), considerat un dels primers ingeniers mecànics, va ser el que va obtindre la primera aplicació pràctica de l'epicicloide en amprar-la en la construcció d'una série d'engranages intercanviables. De la mateixa manera, dels primers matemàtics va ser l'idea de l'ocupació de la evolvente de círcul en el perfil de la dent, pero també es deuen a Willis les realisacions pràctiques. A Willis se li deu la creació del odontógrafo, aparat que servix per al traçat simplificat del perfil de la dent de evolvente.
És molt possible que fora el francés Phillipe de Lahire el primer en concebre la dent de perfil en evolvent i en 1695, molt poc temps en acabant de que Roemer concebera l'epicicloidal.
La primera aplicació pràctica de la dent en evolvente va ser deguda al suís Leonhard Euler (1707). En 1856, Christian Schiele va descobrir el sistema de fresado d'engranages rectes per mig de la fraula mare, pero el procediment no es duria a la pràctica fins a 1887, a pur de la palesa Grant.[9]
En 1874, el nortamericà William Gleason va inventar la primera fresadora d'engranages cònics i gràcies a l'acció dels seus fills, especialment la seua filla Kate Gleason (1865-1933), va convertir a la seua empresa Gleason Works, radicada en Rochester (Nova York, EE. UU.) en un dels fabricants de màquines ferramentes més importants del món.
En 1897, l'inventor alemà Robert Hermann Pfauter (1854-1914), va inventar i va patentar una màquina universal de dentar engranages rectes i helicoidals per fraula mare. A raïl d'este invent i unes atres molts invents i aplicacions que va realisar sobre el mecanisat d'engranages, va fundar l'empresa Pfauter Company que, en el pas del temps, s'ha convertit en una multinacional fabricant de tot tipo de màquines-ferramentes.
En 1905, M. Chambon, de Lió (França), va anar el creador de la màquina per al dentado d'engranages cònics per procediment de fraula mare. Aproximadament per eixes dates André Citroën va inventar els engranages helicoidals dobles.[10]
En 1906, l'ingenier i empresari alemà Friedrich Wilhelm Lorenz (1842-1924) es va especialisar en crear maquinària i equips de mecanisat d'engranages i en 1906 va fabricar una talladora d'engranages capaç de mecanisar les dents d'una roda de 6 m de diàmetro, mòdul 100 i una llongitut del dentado d'1,5 m.
A finals del XIX, coincidint c on l'época dorada del desenroll dels engranages, l'inventor i fundador de l'empresa Fellows Gear Shaper Company, Edwin R. Fellows (1846-1945), va inventar un mètoto revolucionari per a mecanisar tornells sense fi glóbicos tals com els que es montaven en les caixes de direcció dels vehículs ans que anaren hidràuliques.
Vore també
- Corriola
- Correja de transmissió
- Cadena de transmissió
- Tribología (disseny d'engranages)
Referències
- ↑
- ↑ Casado, Eduardo Águeda (2012-07). SISTEMAS DE TRANSMISION Y Frenado (en es), Editorial Paraninfo. ISBN 9788497320597. Consultat el 28 de febrero de 2018.
- ↑ Schneider, Wilhelm; Sappert, Dieter (1990). Manual práctico de dibujo técnico: introducción a los fundaments de dibujo técnico industrial (en es), Revere. ISBN 9788429114515. Consultat el 28 de febrero de 2018.
- ↑ Costas, Pablo Comesaña (2006-03). Montaje e Instalacion de Accesorios, Elementos y Equipos Auxiliares (en es), Ideaspropias Editorial S.L.. ISBN 9788496585416. Consultat el 28 de febrero de 2018.
- ↑ Varios autores (1985). Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo 5 Engranaje, Salvat Editores S. A.. ISBN 84-345-4490-3.
- ↑ 6,0 6,1 Tulio Piovan, op.cit.
- ↑ AL-HASSAN, Ahmad Y.. «Transfer of Islamic Technology to the West» (en inglés). History of Science and Technology in Islam. Archivat des de l'original, el 5 de marzo de 2010. Consultat el 15 de noviembre de 2009.
- ↑ DE SOLLA PRICE, Derek J.(Junio de 1959).«An Ancient Greek Computer».Scientific American.
- ↑ «Diseño de engranajes». Archivat des de l'original, el 2009-01-26. Consultat el 2007-08-07.
- ↑ Development of Gear Technology and Theory of Gearing (inglés).
