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Laboratorio de Dinámica

Reporte

Nombre: Luis Valentín Rodriguez González Matricula: 1524956 Laboratorio: Dinámica 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 del vehículo. La razón por la que se necesita hacer cambios es la siguiente: 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

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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

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

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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

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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

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1 ª velocidad

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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

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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.

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