TORNO DE ENGRANAJES

 
   Código de catalogación:
   M3

   Dimensiones:
   17.4 cm x 10.9 cm x 15.2 cm

   Materiales:
   Hierro fundido, acero, sapeli 

    Datación: 
   Primer o segundo cuarto del siglo XX 

   Constructor: 
   Talleres antiguos E.U.P.L. 

   Autor catalogación:
   J. de Dios

 

 
 Descripción:

        El torno de engranajes mostrado en la figura es un sistema de ruedas y ejes, en concreto, combinación del torno simple y de la rueda dentada. Se trata, por lo tanto, de una máquina compuesta cuyos componentes pertenecen todos a la categoría de rueda y eje, es decir, uno de los seis tipos generales de máquinas simples. El torno de engranajes, como torno que es, sirve para elevar una carga con comodidad, esto es, aplicando un esfuerzo muy inferior a ella. Por contra, la manivela debe recorrer en su giro una distancia muy superior a la recorrida por la carga. En definitiva, desde el punto de vista físico y obviando los fenómenos de rozamiento del cojinete y de los dientes, este hecho no es ni mas ni menos que la expresión de la ley física que expresa que el trabajo suministrado (Fuerza aplicada x desplazamiento de su punto de aplicación) es igual al trabajo útil producido (F suministrada x desplazamiento de la carga).
    Los engranajes que conforman nuestro aparato son de tipo cilíndrico (ver la forma y distribución de los dientes).
    Como ya hemos apuntado anteriormente, nos hemos centrado más en las posibilidades didácticas de los aparatos antiguos de física que en el análisis de su antigüedad y valor histórico. No obstante, en relación con el torno de engranajes de que disponemos, debemos mencionar que fue fabricado de manera completamente artesanal en la propia escuela linarense, presumiblemente a finales del siglo XIX o principios del XX, en los talleres de torneado y madera que entonces existían.

Aplicaciones Didácticas:

        Las diferencias anteriormente explicadas entre la distancia recorrida por la manivela y la carga (es decir, el arco trazado por el rodillo de madera) se pueden cuantificar y visualizar fácilmente mediante el cálculo de la razón de transmisión (RT) del engranaje que conecta ambos. Tras contar se observa que el engranaje menor, unido a la manivela, consta de 12 dientes, mientras que el mayor, solidario con el rodillo, consta de 132 dientes.
    Ahora se calcula RT, que por definición es:

   RT = (nº de dientes del engranaje receptor) / (nº de dientes del engranaje transmisor)

    Para nuestro caso RT = 11

    La RT aparece en la fórmula que relaciona la frecuencia de entrada y de salida, a saber:

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

    Eso significa que una frecuencia o velocidad de rotación de entrada de 11 r.p.m. se traduce en una frecuencia de salida de 1 r.p.m., o que por cada 11 vueltas de la manivela el rodillo deberá dar sólo 1. Esto se comprueba colocando una pequeña pegatina a modo de marca en el rodillo y contando el número de vueltas de la manivela que vuelven a situarla en su posición original. Se observa que son justamente 11.