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Un pequeño trabajo de referencia que contiene algunos artículos sobre diferentes aspectos de construcción.

Esta sección es un suplemento para los profesores que usan los productos de Ciencia y Tecnología de LEGO Education, con objeto de ayudar a los jóvenes a entender los principios de máquinas y mecanismos.
  • Dirección de rotación

    Idea Principal:
    Dos engranajes unidos giran en sentidos opuestos.

    Información Adicional:
    Aquí hay dos ruedas dentadas engranadas. Al engranar dos engranajes, el giro del engranaje motor hace que el engranaje conducido gire en el sentido opuesto.

  • Cambiar el sentido de rotación de las poleas

    Idea Principal:
    Dos poleas conectadas por una correa cruzada giran en sentidos opuestos.

    Información Adicional:
    Dos poleas conectadas por una correa derecha giran en el mismo sentido. Para que giren en sentido contrario es necesario cruzar la correa formando un ocho con ella. En este modelo la correa se cruza, de forma que el engranaje motor y conducido rotan en sentido opuesto. Como en cualquier modelo de poleas, la correa tiene un la correa tiene una pequeña cantidad de deslizamiento, lo que mantiene la correa floja e impide que se rompa si una de las ruedas se ve obligada a detenerse.

  • Multiplicación

    Idea Principal:
    Si empleas un engranaje motor mayor que el conducido, el engranaje seguidor girará más rápido.

    Información Adicional:
    En este ejemplo tenemos un gran engranaje motor y uno seguidor de menor tamaño. Podemos mover el engranaje pequeño muy rápido de forma manual (no como hacemos en el dibujo), pero podemos utilizar un proceso llamado multiplicación para moverla aún más rápido. La multiplicación aumenta la velocidad, pero disminuye la fuerza, el par. Un buen ejemplo de un sistema de engranajes en la vida real es una bicicleta de 10 velocidades: al cambiar al décimo engranaje, movemos un gran engranaje con los pedales, que acciona un engranaje pequeño unido a la rueda trasera mediante la correa de transmisión. En el modelo del dibujo una vuelta del engranaje grande, de 40 dientes, produce cinco vueltas del seguidor de 8 dientes. Esta proporción de 1:5 se llama la relación de multiplicacion.

  • Demultiplicación

    Idea Principal:
    Si empleamos un engranaje de pequeño tamaño para mover uno mayor, el grande girará más despacio.

    Información Adicional:
    Aquí tenemos un pequeño engranaje motor y un gran engranaje seguidor o conducido. Si quisiéramos hacer girar directamente el engranaje grande seguramente nos costaría mucho esfuerzo, tendríamos que hacer mucha fuerza. Pero gracias al engranaje pequeño podemos ayudarnos de un proceso denominado demultiplicación. La deultiplicación disminuye la velocidad pero incrementa la fuerza. Dado que es más fácil hacer girar un engranaje pequeño a gran velocidad, lo empleamos para over el grande de forma indirecta. Un peqeuño engrnaje motor hace girar el gran seguidor a menor velocidad. En este modelo, cinco vueltas del engranaje motor de 8 dientes producirán una vuelta del engranaje grande de 40 dientes. Esta relación de 5:1 se denomina relaci´ñon de demultiplicación.

  • Engranaje rodillo

    Idea Principal:
    Se necesita un engranaje rodillo para lograr que un engranaje motor y el engranaje conducido giren en el mismo sentido.

    Información Adicional:
    En ocasiones puede ser necesario que los engranajes giren en el mismo sentido. En este caso, y como el engranaje motor y el conducido giran en sentidos opuestos si engranan directamente, colocaremos un engranaje rodilloentre los dos. El engranaje rodillo será ahora el que girará en sentido contrario al motor, y también en sentido contrario al del conducido final, es decir el motor y el último conducido giran en el mismo sentido.

  • Incrementar la velocidad de una polea

    Idea Principal:
    Si empleamos una gran rueda de polea para mover una polea de menor tamaño, la pequeña girará a mayor velocidad.

    Información Adicional:
    En este modelo de poleas tenemos una gran rueda de polea girando como motor y una pequeña polea seguidora. Podríamos mover la pequeña rueda de polea muy rápido por nosotros mismos, aunque en este modelo tenemos una opcion alternativa, la de hacer uso de un proceso de multiplicación para moverla a mayor velocidad todavía. La multiplicación incrementa la velocidad, pero a costa de decrementar el par. Una gran polea motora logrará que una rueda seguidora gire más rápido. Sin embargo, a diferencia de los engranajes, en este modelo de poleas las dos poleas giran en el mismo sentido.

  • Reducir la velocidad de una polea

    Idea Principal:
    Si empleas una pequeña rueda de polea para conducir a otra mayor, la polea grande girará mas despacio.

    Información Adicional:
    En este modelo tenemos una pequeña rueda de polea actuando como motor y una gran rueda de polea funcionando como seguidor. Cuesta más hacer girar una gran rueda como esta, pero empleando una rueda de menor tamaño, podemos hacer uso de un proceso denominado demultiplicación para ayudarnos. La demultiplicación decrece la velocidad pero incrementa la fuerza. Dado que es más fácil hacer girar una rueda pequeña a gran velocidad, empleamos esta idea para mover la polea mayor, de forma indirecta. Una pequeña rueda motora hará girar a la polea mayor a menor velocidad. Como se trata de un modelo de poleas, las dos ruedas giran en el mismo sentido.

  • Composición de engranajes

    Idea Principal:
    Es posible conectar engranajes de diferentes tamaños en el mismo eje con otros juegos de engranajes para lograr mayores multiplicaciones o demultiplicaciones.

    Información Adicional:
    La composición de engranajes permite la posibilidad de incrementar la fuerza al añadir más engranajes al conjunto. Es posible conectar más engranajes en el mismo eje para construir modelos más complejos. En este modelo podemos ver dos grupos separados de demultiplicaciones 5:1 conectadas entre sí gracias al eje que cruza el primer engranaje de 40 dientes y el segundo de 8 dientes. El primer engranaje de 8 dientes gira despacio. El segundo engranaje de 40 dientes gira todavía más despacio. El conjunto produce una demultiplicación de 25:1.

  • Composición de correas de transmisión

    Idea Principal:
    Es posible conectar ruedas de polea de dos tamaños diferentes en el mismo eje de otros juegos de poleas para extender la multiplicación o demultiplicación producida.

    Información Adicional:
    Si necesitamos lograr más fuerza o velocidad que la producida por un juego de dos poleas, podemos combinar poleas y correas de transmisión para producir una extensión mayor. En este eje podemos ver cómo se han añadido otro eje y otra polea para incrementar la demultiplicación. La primera polea conducida gira despacio, pero la segunda lo hace a una velocidad aún menor. Es posible construir composiciones todavía más extensas.

  • Dirección de rotación de la polea

    Idea Principal:
    Dos poleas conectadas por una correa giran en la misma dirección.

    Información Adicional:
    Aquí podemos ver dos poleas conectadas por una correa. Cuando hacemos girar la rueda motor, la correa hac que la seguidora también gire. Esto es un sistema de poleas. Las dos ruedas de polea conectadas de esta manera girarán en el mismo sentido de giro. Como sucede en cualquier sistema de poleas, la correa puede sufrir un poco de deslizamiento, lo que por otra parte puede ser útil para proteger el sistema frente a una posible rotura si la polea conducida se viera bloqueada por cualquier motivo.

  • Poleas en ángulo

    Idea Principal:
    Podemos emplear una correa de transmisión para cambiar la dirección de rotación 90 grados.

    Información Adicional:
    Si necesitamos cambiar la dirección en la que un eje se enfrenta, es posible colocar la polea en ángulo. En este modelo, el engranaje conductor está en un ángulo de 90 grados con respecto al seguidor. El sentido de giro cambia 90 grados cuando el conductor está activado. La polea motriz y el seguidor tanto giran en la misma dirección. Este modelo también muestra una disposición de desmultiplicación, ya que la polea motriz es menor que el seguidor.