Rueda y eixe (torno)

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O molinete ye una aplicación de a rueda y eixe.

A rueda y eixe (u rodina), ye una d'as seis maquinas simplas identificadas por os scientificos d'o Renaixiencia dende os textos griegos en tecnolochía.[1] A rueda y l'eixe se considera por un regular como una rueda unida a un eixe de traza que istas dos partes chiran solidarias en o qual una fuerza se transfiere dende una a l'atra. En ista configuración una alguaza, u rodamiento, suporta a rotación de l'eixe.

Herón d'Aleixandría identificó a rueda y l'eixe como una d'as seis maquinas simplas que s'usan pa devantar pesos.[2] Isto se creye que ha estau en forma de molinete que pende d'una manivela u carrucha conectada a un cuerpo cilindrico que proporciona avantalla mecanica pa enrollar una cuerda y devantar una carga, como un pozal d'un pozo.[3]

Iste sistema ye una versión d'o ceprén con cargas aplicadas tanchencialment a o perimetro d'a rueda y l'eixe, respectivament, que son equilibradas arredol de l'alguaza u rodamiento, que ye o punto de refirme. L'avantalla mecanica d'a rueda y l'eixe ye a relación d'as distancias dende a encolla a las cargas aplicadas, u o que ye lo mesmo que a relación d'as dimensions radials d'a rueda y l'eixe.[4]

Chirando un pomo se chira o eixe que mueve o bandobillo.

Historia[editar | editar código]

A representación bien calendada mas antiga d'un vehiclo de ruedas (un vagón - quatro ruedas, dos eixes) ye en a olla de Bronocice, un charrón de ceramica de ca. 3635-3370 aC, excavau en un asentamiento d'a cultura Funnelbeaker en o sud de Polonia.[5]

L'eixemplo mas antigo conoixiu d'una rueda de fusta y o suyo eixe se trobó en 2002 en os entibos de Ljubljana a bells 20 km a o sud de Ljubljana, capital d'Eslovenia. D'alcuerdo con a datación por radiocarbonio, ye entre 5.100 y 5.350 anyos d'antiguidat. A rueda estió de fraixin y caixico y teneba un rayo de 70 cm y l'eixe yera de 120 cm de largo y ye feito de fusta de caixico.[6]

Avantalla mecanica[editar | editar código]

A maquina simpla clamada rueda y eixe se refiere a o conchunto formau por dos discos u cilindros de diferents diametros, amontaus de traza que chiran chuntos arredol d'o mesmo eixe. O disco de menor diametro que amenesta estar chirau se clama eixe y l'obchecto mas amplo fixo en l'eixe, en o qual aplicamos fuerza, se clama rueda. As fuerzas aplicadas a os cantos d'os dos discos u cilindros, proporcionan una avantalla mecanica. Quan s'utiliza como a rueda d'un carro, o cilindro mas chicot ye l'eixe d'a rueda, pero quan s'utiliza en una rodina, cabrestant, y atras aplicacions semblants o cilindro mas chicot puet estar deseparau de l'eixe amontau en os rodamientos. No se puet fer servir por deseparau.[7][8]

Suposando que a rueda y l'eixe no disipa u almagazena enerchía, a potencia chenerada por as fuerzas aplicadas a la rueda debe estar igual a la potencia de salida en l'eixe. Como o sistema de rueda y l'eixe chira arredol d'os suyos rodamientos, os puntos d'a circumferencia, u rafe d'a rueda se mueven mas rapido que os puntos d'a circumferencia, u rafe, de l'eixe. Por tanto, una fuerza aplicada a o canto d'a rueda debe estar menor que a fuerza aplicada a o canto de l'eixe, porque a potencia ye o producto d'a fuerza y velocidat.[9]

Sían a y b as distancias dende o centro d'o rodamiento a os cantos d'a rueda A y l'eixe B. Si a fuerza d'entrada FA s'aplica a o canto d'a rueda A y a fuerza FB en o canto de l'eixe B ye a salida, allora a relación d'as velocidatz d'os puntos A y B ye dada por a / b, por o que a relación d'a fuerza de salida a la fuerza de dentrada, u avantalla mecanica, vien dada por

L'avantalla mecanica d'una maquina simpla como a rueda y eixe se calcula como a relación d'a resistencia a o esfuerzo. Quanto mayor sía a proporción mayor ye a multiplicación d'a fuerza (par) creyau u distancia aconseguida. Por meyo d'a variación d'os rayos de l'eixe y/u rueda, qualsiquier cantidat d'avantalla mecanica puetz estar adquirida.[4] D'ista traza, a grandaria d'a rueda se puet incrementar en una mida inconvenient. En iste caso s'utiliza un sistema u combinación de ruedas (a ormino dentada, ye dicir, os engranaches). Como una rueda y l'eixe ye un tipo de ceprén, un sistema de ruedas y eixes ye como un ceprén compuesto.[10]

Avantalla mecanica ideyal[editar | editar código]

L'avantalla mecanica ideyal d'una rueda y eixe se calcula con a siguient formula:

Avantalla mecanica real[editar | editar código]

L'avantalla mecanica real d'una rueda y eixe se calcula con a siguient formula:

R = fuerza de resistencia, ye dicir, o peso d'o pozal en iste eixemplo.

Ereal = fuerza d'esfuerzo real, a fuerza requerida pa chirar a rueda.

Referencias[editar | editar código]

  1. Wheel and Axle, The World Book Encyclopedia, World Book Inc., 1998, pp. 280-281
  2. Uloser, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions. USA: Courier Dover Publications. p. 98. ISBN 048625593X.
  3. Elroy McKendree Avery, Elementary Physics, New York : Sheldon & Company, 1878.
  4. 4,0 4,1 Bowser, Edward Albert, 1890, An elementary treatise on analytic mechanics: with numerous examples. (Originally from the University of Michigan) D. Van Nostrand Company, pp. 190
  5. Anthony, David A. (2007). The horse, the wheel, and language: how Bronze-Age riders from the Eurasian steppes shaped the modern world. Princeton, N.J: Princeton University Press. p. 67. ISBN 0-691-05887-3.
  6. Aleksander Gasser (March 2003). "World's Oldest Wheel Found in Slovenia". Government Communication Office of the Republic of Slovenia. Retrieved 19 August 2010.
  7. Prater, Edward L. (1994), Basic Machines, Naval Education and Training Professional Development and Technology Center, NAVEDTRA 14037
  8. Bureau of Naval Personnel, 1971, Basic Machines and How They Work, Dover Publications.
  9. J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.
  10. Baker, C.E. The Principles and Practice of Statics and Dynamics … for the Use of Schools and Private Students. London: John Weale, 59, High Holborn. 1851 pp. 26-29 leyer online u escargar texto