Engranage planetari
Un engranage planetari o engranage epicicloidal és un sistema d'engranages (o tren d'engranages) consistent en un o més engranages externs o planetes que rotan sobre un engranage central o sol. Típicament, els planetes es monten sobre un braç mòvil o portaplanetas que a la seua volta pot rotar en relació en el sol. Els sistemes d'engranages planetaris poden incorporar també l'us d'un engranage anular extern o corona, que engrana en els planetes. Una atra terminologia estesa i equivalent és la que considera l'eix central el planeta, sent els engranages al seu entorn satèlits acoplats per tant a un portasatélites.
L'engranage planetari més utilisat es troba dins de la transmissió d'un vehícul.
Relació de canvi
[editar | editar còdic]
La velocitat de transmissió en un sistema d'engranage planetari és molt poc intuible, especialment perque hi ha vàries formes de convertir la rotació d'entrada en una d'eixida. Els tres components bàsics d'un engranage epicicloidal són:
- Sol: L'engranage central.
- Portaplanetas (Carrier): Subjecta un o més engranages planeta perifèrics, del mateix tamany, engranados en el sol.
- Corona o anell: Un anell extern en dents en la seua cara interna que engrana en l'o els planetes.
En qualsevol sistema d'engranage planetari, un d'estos tres components bàsics permaneix estacionario, un dels dos restants és la entrada, proporcionant potència al sistema, i l'últim component és la eixida, rebent la potència del sistema. La relació de la rotació d'entrada en la d'eixida depén del número de dents de cada roda i de quin component permaneixca estacionario.
Una situació és quan el portaplanetas permaneix estacionario i el sol s'usa com a entrada. En este cas, els planetes simplement rotan sobre els seus propis eixos a una velocitat determinada pel número de dents de cada engranage. Si el sol té S dents i cada planeta té P dents, llavors la relació és igual a -S/P. Per eixemple, si el sol té 24 dents i cada planeta té 16, llavors la relació és -24/16 o -3/2, lo que significa que cada gir en sentit horari produïx 1,5 girs en sentit antihorario en els planetes.
Esta rotació dels planetes pot a la seua volta impulsar la corona, en una relació corresponent. Si la corona té C dents, llavors rotará P/C girs per cada u dels planetes. Per eixemple, si la corona té 64 dents i els planetes 16, un gir en sentit horari d'estos resulta en 16/64 o 1/4 de gir en el mateix sentit de la corona. Estenent este cas en el de dalt:
- Un gir del sol provoca -S/P girs dels planetes
- Un gir dels planetes provoca P/C girs de la corona
Per tant, en el portaplanetas bloquejat, un gir del planeta provoca -S/C girs de la corona.
La corona també pot deixar-se fixa (configuració que posseïx major aplicacions industrials), realisant l'entrada sobre el carrier, produint-se aixina la rotació d'eixida en el sol. Esta configuració produirà una relació de canvi major, igual a 1+C/S.
Tot açò es descriu en l'equació:
a on n és el factor de forma de l'engranage planetari, definit segons:
Si la corona permaneix estacionaria i el sol s'usa com a entrada, el portaplanetas serà l'eixida. La relació de canvi en este cas serà 1/(1+C/S). Esta és la menor relació de canvi alcanzable en un sistema d'engranage epicicloidal. Este tipo d'engranage s'usa a voltes en tractorés i equip de construcció per a proporcionar un parell elevat a les rodes.
Més engranages sol i planetes poden situar-se en série en el mateix sistema (de manera que l'eix d'eixida de cada etapa siga el d'entrada de la següent), conseguint aixina un tren en una major (o menor) relació de canvi. Algunes transmissions automàtiques funcionen d'esta forma.
Durant la Segona Guerra Mundial, es va desenrollar una variant especial de l'engranage epicicloidal per als radarés portàtils, que necessitaven una relació reductora molt elevada en molt poc volum. Esta variant tenia dos engranages anular externs, cada u en la mitat de gruixa que els demés engranages. Un d'estos dos anells externs es mantenia fix i tenia menys dents que l'atre. D'esta forma, varis girs del sol feya que els planetes completaren una única revolució, que a la seua volta feya que l'engranage anular lliure rotase una sola dent.
Ventages
[editar | editar còdic]Els trens d'engranages planetaris proporcionen una alta densitat de potència en comparació als trens d'engranages d'eixos paralels estàndart. Proporcionen una reducció de volum, múltiples combinacions cinemàtiques, reaccions purament torsionales i eixos coaxials. [1]Les desventages inclouen altes càrregues en els rodament, requisits d'lubricación constant, inaccessibilitat i complexitat del disseny.
La pèrdua d'eficiència en un tren d'engranages planetaris sol ser d'aproximadament el 3% per etapa. Este tipo d'eficiència garantisa que una alta proporció (al voltant del 97%) de l'energia entrante es transmeta a través de la caixa de canvis,[2] en lloc de desperdiciar-se en pèrdues mecàniques dins de la caixa de canvis.
La càrrega en un tren d'engranages planetaris es compartix entre varis planetes; per lo tant, la capacitat de torsió aumenta considerablement. Quants més planetes hi haja en el sistema, major serà la capacitat de càrrega i major la densitat de parell.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Robinson, Eric (1969). Science and technology in the Industrial Revolution, p. 69.
- ↑ Carlos V.. «reductor planetari». Consultat el 2024-03-26.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Engranaje planetario» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.