BANDA DE TRANSMISIÓN DE VELOCIDAD VARIABLE

 
   Código de catalogación:
   M8

   Dimensiones:
   31.9 cm x 11.7 cm x 12 cm

   Materiales:
   Hierro fundido, bronce, roble 

   Datación: 
   Primer o segundo cuarto del siglo XX 

   Productor: 
   R. Prado (Madrid) 

   Autor catalogación:
   J. de Dios

 

 
 Descripción:

        La banda de transmisión de velocidad variable mostrada en la figura es un sistema de ruedas y ejes, es decir, uno de los seis tipos de máquinas simples. Como sabemos, la rueda y un eje pueden multiplicar la fuerza pero cambian muy poco el momento de torsión. por otro lado, no afectan a la velocidad de rotación: cada revolución de la rueda produce exactamente una revolución del eje. Un sistema de ruedas y ejes, en cambio, puede utilizarse para variar ambos parámetros. La manera más simple y barata para hacer esto consiste en conectar las ruedas por medio de una banda de rozamiento continuo, como es nuestro caso. Cada una de las ruedas componentes de una banda de transmisión recibe el nombre de polea. En la banda de transmisión de velocidad variable tenemos dos poleas idénticas aunque con tres pasos cada una, y se encuentran montadas de forma que apuntan en sentidos opuestos. Con ello, se tiene la posibilidad de variar la razón de transmisión de la máquina, es decir, que se puede variar dentro de ciertos límites tanto la velocidad de rotación en la salida (dada un velocidad de rotación de entrada constante) como el momento de torsión producido (dado un momento de torsión suministrado constante).
 

Aplicaciones Didácticas:

        Los diámetros de los pasos de cada polea tienen un valor de D1 = 8.3cm , D2 = 6cm, D3 = 4.2cm. Se puede llevar a cabo una sencilla demostración colocando una pequeña pegatina en el paso pequeño de la polea transmisora y en el mayor de la polea receptora. Activando la manivela se apreciará: a) que las pegatinas (ambas poleas) giran en el mismo sentido; b) que la pegatina situada en la polea transmisora gira más rápidamente que la situada en la polea receptora, es decir, que se ha alterado la frecuencia o velocidad de rotación.
    Desde un punto de vista cuantitativo, se puede evaluar la razón de transmisión una banda de transmisión (RT), que por definición es:

    RT = (diámetro de la polea receptora) / (diámetro de la polea transmisora)

    Para el caso descrito más arriba, y que es el que muestra la figura, RT = (8.3) / (4.2) = 1.98

    La RT aparece en un número de fórmulas importantes, a saber:

    1) frecuencia de salida = (frecuencia de entrada) / RT

     2) Momento de torsión salida = (eficiencia) x (momento de torsión entrada) x (RT)

    donde la eficiencia es:

    3) eficiencia = (trabajo útil producido) / (trabajo suministrado)

    Aplicando 1) con nuestro valor de RT vemos que una frecuencia de entrada de 1 r.p.m se traduciría en una frecuencia de salida de 0.51 r.p.m.
    Por otro lado, la eficiencia tiene en cuenta el rozamiento eje cojinete de cada polea. La eficiencia  es normalmente  muy alta, cercana a la unidad. Si aplicamos 2) con una valor de 0.97 para la eficiencia vemos que un momento de torsión de entrada de 1 N·m se traduce en un momento de torsión en la salida de 1.92 N·m. Por lo tanto, y como conclusión, nuestra banda de transmisión de velocidad variable, con la configuración mostrada en la foto, produce una disminución de frecuencia y un aumento del momento de torsión.