Maquetas motorizadas de trenes epicicloidales: diseño y fabricación.

Resumen

Uno de los temas fundamentales de la materia Teoría de Máquinas y Mecanismos (TMM) es el de engranajes y trenes de engranajes. Este trabajo se centra en el diseño y la fabricación de maquetas motorizadas de trenes de engranajes epiclicoidales (o planetarios).

Se exponen dos maquetas que corresponden a dos de las principales aplicaciones de dichos mecanismos; una de ellas utiliza el tren epicicloidal como un sistema de transmisión de potencia (reductor o multiplicador) de un único grado de libertad (gdl) y la otra como un sistema de 2 gdl, cuya aplicación más común es el tren diferencial de un automóvil. Se utiliza el método de la fórmula (o de la ecuación de Willis) en cada caso, se hace el análisis cinemático y el de transmisión de pares entre ejes, éste último mediante el método de las potencias virtuales. Se expone el diseño y la fabricación de maquetas funcionales de bajo coste, utilizando la impresión 3D por filamento fundido para los principales componentes mecánicos. El funcionamiento se controla con un motor paso a paso, un driver L298N, una placa ArduinoUno y un panel de control con pantalla LCD y pulsadores que permiten variar tanto la velocidad como el sentido del giro del eje motor.

Las maquetas de trenes epicicloidales que se presentan surgen como parte de dos trabajos finales de grado de dos de los autores del trabajo y se utilizan como recursos didácticos de apoyo a la docencia en la asignatura TMM, impartida en el Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales y en el Grado en Tecnologías Industriales y Análisis Económico de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona.