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Mecanismos de Automoción y Mecánicos

La línea Mecanismos mecánicos y de automoción de Armfield Didactec Sanderson está compuesta por una serie de equipos para la enseñanza de la ingeniería que desarrolla los principios de los mecanismos mecánicos, los mecanismos de automoción y la teoría de las máquinas.

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MAM

APARATOS PARA LABORATORIOS
DE INGENIERÍA MECÁNICA
MAM Mecanismos de Automoción y Mecánicos
Issue 1

Parte de la línea Armfield Didactec-Sanderson de equipos para la enseñanza de la ingeniería

TEMAS TRATADOS en la Serie ADS - MAM

Temas tratados en esta ficha técnica de Mecanismos de Automoción y Mecánicos (MAM):

  • Mecanismos mecánicos
  • Mecanismos de automoción
  • La teoría de las máquinas

La línea Didactec-Sanderson, equipos para la enseñanza de la ingeniería, es famosa por la excelente calidad de su construcción, facilidad de uso y diseño tanto para los profesionales de la enseñanza como para los estudiantes. La línea Armfield ADS, o Armfield Didactec Sanderson, como es conocida actualmente, ha sentado las bases del conocimiento mecánico y de ingeniería civil para estudiantes de todo el mundo. Los productos están disponibles en dos series diferentes: la serie MAM (esta ficha técnica) y la serie SV complementaria.

Lista del Equipo - MAM Serie

SD1:10 Bastidor de Banco Universal 
SD1:12 Aparato de Freno de Tambor 
SD1:15 Aparato de Caja de Cambios 
SD1:16a Aparato de Diferencial y Accionamiento de eje Trasero 
SD1:17 Aparato de Sobremarcha 
SD1:18 Aparato de Fuerzas de Frenada y Aceleración 
SD1:20 Aparato de Fricción en Correa 
SD1:22 Simulador de Transmisión Automática Borg-Warner 
SD1:23 Aparato de Equilibrado Estático y Dinámico 
SD1:24 Aparato de Embrague de Disco 
SD1:25 Aparato de Freno de Disco 
SD1:27 Sistema Hidráulico Simple 
SD1:28 Mecanismo de Cigüeñal 
SD4:15 Aceleración de Sistemas Engranados 
SD4:17 / SD4:18 Unidades de Engranajes Planetarios 
DT9 Mecanismos Serie

Detalles del Equipo - MAM Serie

SD1:10 Bastidor de Banco Universal 

El bastidor de banco universal Armfield Didactec Sanderson constituye una alternativa muy adecuada al montaje en la pared, especialmente debido a que muchos edificios nuevos son, predominantemente, de cristal y sus paredes divisoras muy delgadas. El bastidor está diseñado para alojar dos aparatos ADS, proporcionando espacio suficiente para que los estudiantes trabajen en ambos simultáneamente. No obstante, es posible montar tres elementos en el caso del sistema de transmisión simple. Al montar el aparato en el bastidor, los experimentos pueden llevarse de una sala a otra a cualquier ubicación que resulte conveniente.

SD1:12 Aparato de Freno de Tambor 

Este aparato ha sido desarrollado específicamente para cursos para técnicos y mecánicos de vehículos a motor. Proporciona el medio para demostrar la diferencia en el par de frenado entre los sistemas de freno de zapata de tracción (primario) y remolque (secundario) y el efecto sobre los sistemas de frenado y el par de frenado de las diversas combinaciones de zapatas de tracción y remolque. Cuando las dos zapatas están unidas, se puede demostrar la acción de automultiplicación de la fuerza aplicada. El aparato resulta apropiado para su uso en el laboratorio y puede ser utilizado por los estudiantes para llevar a cabo experimentos sencillos destinados a estudiar la relación entre las fuerzas de accionamiento y los pares de frenado así como para la determinación del coeficiente de fricción entre el tambor y la guarnición del freno.

Se proporcionan dos zapatas con guarniciones de freno cortas; están disponibles, en caso necesario, zapatas adicionales con guarniciones completas (SD1:12a). Para trabajos más avanzados, se puede suministrar una zapata especial equipada con una guarnición ajustable (SD1:12b) que posibilita que el estudiante estudie el efecto sobre el par de frenado cuando el punto de presión en la zapata del freno está desplazado en relación con el punto de pivote. El aparato es independiente y puede montarse en la pared o colocarse en el bastidor de banco universal, Ref. SD1:10.

SD1:15 Aparato de Caja de Cambios 

La mayoría de los vehículos de tránsito rodado están equipados con cajas de cambios con relación variable como medio para obtener la mejor aplicación de la potencia en condiciones de carretera diversas. Básicamente, la caja de cambios está compuesta por ruedas dentadas de tamaños diferentes que pueden engranarse según sea necesario.

La caja de cambios con dentado deslizante, aunque aún se utiliza en vehículos comerciales pesados, apenas se encuentra en automóviles modernos, pero su construcción y funcionamiento básicos son importantes desde el punto de vista del estudiante, ya que representa el esquema fundamental a partir del cual se han desarrollado la mayoría de las cajas de cambios modernas. La caja de cambios Sanderson ha sido diseñada para que se asemeje a un diseño típico de una caja de cambios sencilla con dentado deslizante con tres marchas adelante y marcha atrás. La unidad puede usarse para demostraciones en el aula y para que los estudiantes la usen en el laboratorio. Los ejes de entrada y salida tienen acopladas poleas equipadas con transportador con el fin de que el estudiante pueda determinar y verificar las relaciones de par y velocidad.

La caja de cambios puede acoplarse a la sobremarcha (Ref. SD1:17) y al diferencial (Ref. SD1:16) para asemejarse a un sistema de transmisión simple.

La unidad puede montarse en la pared o acoplarse al bastidor de banco universal, Ref. SD1:10.

SD1:16a Aparato de Diferencial y Accionamiento de eje Trasero 

Para muchos estudiantes resulta difícil visualizar la acción de un diferencial cuando se utiliza como medio para proporcionar un accionamiento desde la caja de cambios a cada eje al tiempo que es posible el movimiento independiente entre los ejes. El diferencial Sanderson ha sido diseñado para demostrar la acción del diferencial y el accionamiento del eje trasero de piñón y rueda de corona. No obstante, el valor para la enseñanza de esta unidad no se limita a su uso en demostraciones, sino que también puede utilizarse para experimentos sencillos en el laboratorio.

Una polea equipada con un transportador está sujeta al eje de entrada, los biseles de salida están ranurados y pueden cargarse de forma individual o por medio de una unidad de polea de diferencial con el fin de que los estudiantes puedan determinar y verificar la distribución del par y las relaciones de velocidad. El diferencial puede acoplarse a la sobremarcha (Ref. SD1:17) y/o la caja de cambios (Ref. SD1:15) para asemejarse a un sistema de transmisión simple.

La unidad puede montarse en la pared o en el bastidor de banco universal Sanderson (Ref. SD1:10).

SD1:17 Aparato de Sobremarcha 

La unidad de sobremarcha Sanderson ha sido diseñada para demostrar la acción de los engranajes en composiciones de engranajes planetarios simples. La unidad también puede ser utilizada por los estudiantes en el laboratorio para llevar a cabo experimentos con engranajes planetarios.

El aparato mostrado en la ilustración ha sido diseñado específicamente para cursos de vehículos a motor y representa una aplicación de una composición epicicloidal simple del tipo utilizado en una sobremarcha de vehículo a motor. Las poleas equipadas con transportadores están sujetas a los ejes de entrada y salida con el fin de posibilitar al estudiante la determinación y verificación de las relaciones de par y velocidad.

La unidad puede montarse en la pared o acoplarse a un bastidor de banco universal Sanderson, Ref. SD1:10. El aparato está diseñado de modo que la sobremarcha pueda acoplarse a la caja de cambios (Ref. SD1:15) y el diferencial (Ref. SD1:16) con el fin de asemejarse a un sistema de transmisión simple.

SD1:18 Aparato de Fuerzas de Frenada y Aceleración 

En condiciones de frenada o aceleración de un vehículo para el tránsito rodado se produce una transferencia de la carga entre las ruedas delanteras y traseras. El problema de la transferencia de la carga surge porque la fuerza de frenada o aceleración no se aplica en el centro de gravedad del vehículo, sino en el punto de contacto de las ruedas con la calzada.

El aparato de fuerzas de frenada y aceleración ha sido diseñado para demostrar esta transferencia de la carga y posibilitar al estudiante la realización de experimentos simples destinados a estudiar la relación entre las fuerzas implicadas en la frenada y la aceleración y de los vehículos. También se puede demostrar la relación entre estas fuerzas en la tracción a las ruedas delanteras, la tracción a las ruedas traseras y la tracción a las cuatro ruedas. Un vehículo "modelo" se sostiene en una célula de carga tipo viga.

El modelo simula las ruedas en la carretera y se ha perforado con el fin de poder insertar en diversas posiciones un pasador que represente el centro de gravedad del vehículo. Se utilizan pesos, cables y poleas adecuados para aplicar al vehículo diferentes fuerzas horizontales de inercia, aceleración y frenado. El aparato es portátil y puede usarse tanto en el aula como en el laboratorio.

SD1:20 Aparato de Fricción en Correa 

El aparato de fricción en correa Sanderson ha sido diseñado para permitir a los estudiantes que lleven a cabo estudios con el fin de comparar el par motor para un determinado grado de superposición de una correa de cuero plana, una correa en 'V' mal ajustada y una correa en 'V' adecuadamente ajustada. Se aplica tensión a la correa colgando una masa del anillo acoplado al extremo. El par de deslizamiento viene determinado por el añadido de una masa adecuada acoplada a un cable enrollado alrededor del tambor.

 

 

 

1) Correa de cuero plana 
2) Correa en 'V' en ranura mal mecanizada para simular una polea desgastada o una correa errónea (partes inferiores de la correa en ranura). 
3) Correa en ranura adecuadamente mecanizada.

El ángulo de superposición puede variarse de 30 a 210 grados en incrementos de 30 grados. La polea está equilibrada y montada sobre rodamientos para reducir al mínimo las pérdidas por fricción.

La unidad puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson (Ref. SD1:10).

SD1:22 Simulador de Transmisión Automática Borg-Warner 

La simplicidad del funcionamiento y la facilidad con la que el estudiante puede comprender el flujo de potencia mecánica en la caja de cambios Borg-Warner 35 ha logrado que el simulador Sanderson sea extremadamente popular tanto entre los profesores como entre los alumnos de escuelas técnicas de todo el mundo.

Los pasadores, insertados de acuerdo con el gráfico del Manual para laboratorio, bloquean los discos para simular la acción de las bandas de frenado y los embragues. Se puede seleccionar cada una de las tres marchas adelante y la marcha atrás según sea necesario. Sólo hay que insertar los pasadores apropiados según lo indicado en el gráfico. De este modo pueden observarse claramente y estudiarse los movimientos de los diferentes componentes. Cuando el estudiante se ha familiarizado con el flujo de potencia mecánica, puede continuar utilizando la unidad para fines diagnósticos.

Siguiendo paso a paso el procedimiento indicado en el Manual de laboratorio, podrá estudiar el efecto de una banda de frenado o embrague defectuosos. También se incluyen en el Manual de laboratorio los cálculos para las relaciones de engranaje, que son las mismas para el simulador y la caja Borg-Warner.

La unidad puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor universal Sanderson (Ref. SD1:10).

SD1:23 Parato de Equilibrado Estático y Dinámico 

El aparato de equilibrado dinámico Sanderson puede utilizarse de forma efectiva tanto en el aula como en el laboratorio para realizar demostraciones y experimentos sencillos del equilibrado dinámico de sistemas giratorios y alternativos.

El sistema giratorio es, básicamente, un eje montado sobre rodamientos y sujeto a un bastidor rígido que es accionado por un pequeño motor de velocidad variable acoplado al bastidor. Cuatro discos, a los que se pueden acoplar masas, están rígidamente sujetos al eje. Cada disco está adecuadamente perforado y los conjuntos de orificios posicionados de modo que se puedan simular las diversas condiciones de un desequilibrio en un sistema giratorio y utilizar los métodos normales para determinar la magnitud y la posición de los contrapesos. La unidad se sostiene en muelles acoplados al bastidor de soporte principal con el fin de que puedan observarse las oscilaciones creadas por cualquier fuerza de desequilibrio. La sección central del eje tiene la forma de un cigüeñal. 

Se suministran un manguito, un pistón y una varilla de acoplamiento, que pueden colocarse en la unidad para poder simular condiciones de equilibrio del motor de un cilindro. Se pueden acoplar varias placas sectoriales de masa adecuada a los dos discos interiores para que el estudiante pueda observar el efecto sobre las oscilaciones de diferentes condiciones de equilibrio parcial de las masas alternativas.

SD1:24 Aparato de Embrague de Disco 

El aparato de embrague de disco Sanderson ha sido diseñado específicamente para cursos para técnicos de vehículos a motor. Sirve para demostrar el efecto del radio medio de las superficies de fricción y la presión de muelle sobre el par transmitida por un embrague de disco.

Este aparato puede ser utilizado de forma efectiva por el estudiante en el laboratorio para llevar a cabo experimentos sencillos destinados a estudiar la relación entre la presión normal aplicada a las superficies de fricción, el radio medio de los anillos de rozamiento y el par al que se produce el deslizamiento. Se suministran tres juegos de anillos de embrague con radio medio diferente y se ha posibilitado que el estudiante pueda observar el efecto sobre el par de deslizamiento cuando se utilizan más de un par de superficies de fricción.

El aparato puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson, Ref. SD1:10.

SD1:25 Aparato de Freno de Disco 

El aparato de freno de disco Sanderson ha sido diseñado específicamente para cursos de vehículos a motor y puede utilizarse de forma efectiva para demostraciones en el aula. También puede ser utilizado por el estudiante en el laboratorio para llevar a cabo experimentos sencillos destinados a estudiar la relación entre la fuerza normal que actúa sobre las pastillas de freno y el par de frenado.

Las pastillas de freno están situadas en palancas acodadas a las que se pueden acoplar portacargas. Se suministra una viga de carga especial para su uso a la hora de realizar experimentos con dos pastillas de freno. Los ejes de soporte están adecuadamente perforados y se suministran pasadores para que se puedan colocar las palancas acodadas en diversas posiciones radiales. Al colocar masas adecuadas a un cable enrollado alrededor de la polea en el eje del disco, se puede determinar el par de frenado.

Este aparato puede considerarse como complemento del freno de tambor Sanderson (Ref: SD1:12) y puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson (Ref: SD1:10).

SD1:27 Sistema Hidráulico Simple 

El sistema hidráulico Sanderson es un aparato simple diseñado específicamente para cursos para técnicos de ingeniería mecánica y vehículos a motor. Está destinado a ser utilizado tanto en el aula como en el laboratorio y puede usarse para demostraciones simples que ilustren el modo en que se puede emplear un líquido para transmitir una fuerza.

El aparato también puede ser utilizado por el estudiante para llevar a cabo experimentos sencillos destinados a estudiar la relación entre la fuerza sobre los émbolos, el área transversal de los émbolos y la presión del fluido en el sistema. El sistema está compuesto, básicamente, por tres émbolos y cilindros mecanizados con precisión cuyas áreas de sección transversal se sitúan en la relación 1, 2, y 6. Los tres cilindros y el manómetro están conectados en paralelo y se incluyen tomas de "activación/desactivación" en el circuito con el fin de poder aislar del sistema cualquiera de las unidades de cilindro. El cilindro "maestro" dispone de un depósito de aceite Perspex que permite la visión. Se suministran dos portacargas especiales. La unidad puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson, Ref: SD1:10.

SD1:28 Mecanismo de Cigüeñal 

El aparato representa un mecanismo de motor simple y puede ser utilizado por los estudiantes para experimentos sencillos destinados a estudiar: 

1) La relación entre el desplazamiento del pistón y el ángulo del cigüeñal para una determinada relación radio del cigüeñal/varilla de acoplamiento. 

2) La relación entre el momento de giro del eje del cigüeñal y el ángulo del cigüeñal para una determinada fuerza sobre el pistón. El esfuerzo del cigüeñal puede determinarse acoplando masas adecuadas al brazo de la balanza.

El pistón está equipado con rodillos de latón que se desplazan sobre barras guía y la varilla de acoplamiento dispone de rodamientos de rodillos de aguja, por lo que la fricción se reduce al mínimo. El cigüeñal dispone de un transportador, que puede girarse en el brazo de la balanza y sujetarse en cualquier posición angular predeterminada.

La guía del pistón dispone de una escala lineal con la que se puede medir el desplazamiento del pistón.

La unidad puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson (Ref. SD1:10).

SD4:15 Aceleración de Sistemas Engranados 

El sistema engranado Sanderson está compuesto básicamente por tres ejes. Cada uno de ellos está montado sobre rodaduras de bolas. Está sujeto a un bastidor adecuado y conectado mediante engranado. Se ha dispuesto un cambio apropiado de las relaciones de transmisión.

Uno de los ejes dispone de un volante mediante el que se pueden acoplar discos con momentos de inercia de masa diferentes a los otros dos ejes. En cada eje está sujeto un tambor de par y las masas apropiadas, colocadas en un cable enrollado en uno de los tambores, proporcionan el medio adecuado para aplicar el par al sistema. Permitiendo que la masa colocada en el tambor caiga a una distancia predeterminada y midiendo el tiempo empleado, se puede calcular la aceleración del sistema.

El aparato puede montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson (Ref. SD1:10).

SD4:17 / SD4:18 Unidades de Engranajes Planetarios 

Las unidades de engranajes planetarios Sanderson han sido desarrolladas para posibilitar que los estudiantes lleven a cabo estudios relativos a los engranajes planetarios de forma sencilla y más avanzada. 

Una versión de este aparato es la unidad epicicloidal acoplada Sanderson Ref. SD4:17, que utiliza una unidad estándar de dos velocidades o una unidad de marcha adelante y marcha atrás. Comercializada recientemente, la caja de cambios epicicloidal de tres velocidades Sanderson Ref. SD4:18 proporciona dos velocidades adelante y marcha atrás.

Se puede suministrar como complemento un soporte equipado con una balanza de muelle que posibilita al estudiante la medición del par de mantenimiento en cada anillo. Ref. SD4:18a. En estas unidades se utilizan rodamientos en muchas ocasiones para reducir al mínimo las pérdidas por fricción.

Todas las unidades epicicloidales pueden montarse en la pared o acoplarse en el bastidor de banco universal Sanderson (Ref. SD1:10).

Mecanismos - DT9 Serie

  • Mecanismo biela manivela
  • Yugo escocés
  • Eslabón ranurado
  • Mecanismo de retorno rápido de Whitworth
  • Cadena de cuatro barras
  • Paro de Ginebra
  • Acoplamiento Oldham 
  • Junta de Hooke
  • Leva y empujador

La gama de mecanismos DIDACTEC ha sido diseñada para proporcionar un equipo sencillo que puede utilizarse tanto en demostraciones en el aula como en ejercicios de laboratorio simples. La línea abarca algunos de los mecanismos utilizados con más frecuencia en aplicaciones de ingeniería.

Características:

  1. Uso sencillo 
  2. Todas las piezas móviles del mecanismo son claramente visibles 
  3. Se proporcionan escalas adecuadas 
  4. Ligero y portátil
DT9.01 Mecanismo Biela Manivela 
DT9.02 Yugo Escocés 
DT9.03 Eslabón Ranurado 
DT9.04 Mecanismo de Retorno Rápido de Whitworth 
DT9.05 Cadena de Cuatro Barras 
DT9.06 Paro de Ginebra 
DT9.07 Acoplamiento Oldham 
DT9.08 Junta de Hooke 
DT9.09 Leva y Empujador 

Accesorio Opcional

  • SD1:10 Bastidor de Banco Universal

Productos Complementarios

  • SV Serie – Estática y Vibraciones
    Ver ADS – SV hoja de datos para obtener más detalles

Requisitos

  • SD1:12 Aparato de Freno de Tambor 
    · Pesas: SD1.01 x 2, SD1.02 x 2
  • SD1:15 Aparato de Caja de Cambios 
    · Pesas: SD1.02 x 2
  • SD1:16a Aparato de Diferencial y Accionamiento de eje Trasero 
    · Bastidor de Banco Universal: SD1.10
  • SD1:17 Aparato de Sobremarcha 
    · Pesas: SD1.02 x 2
  • SD1:18 Aparato de Fuerzas de Frenada y Aceleración  
    · Pesas: SD1.01 x 2, SD1.02 x 1
  • SD1:20 Aparato de Fricción en Correa   
    · Pesas: SD1.02 x 2 o SD1.03 x 2
  • SD1:22 Simulador de Transmisión Automática Borg-Warner 
    · Pesas: SD1.02 x 2
  • SD1:24 Aparato de Embrague de Disco 
    · Pesas: SD1.02 x 2
  • SD1:25 Aparato de Freno de Disco 
    · Pesas: SD1.02 x 2
  • SD1:27 Sistema Hidráulico Simple 
    · Pesas: SD1.02 x 2
  • SD1:28 Mecanismo de Cigüeñal 
    · Pesas: SD1.02
  • SD4:15 Aceleración de Sistemas Engranados 
    · Pesas: SD1.02
  • SD4:17 / SD4:18 Unidades de Engranajes Planetarios   
    · Pesas: SD1.02 x 2

Especificaciones de Transporte

Equipo SD1:10 SD1:12 SD1:15 SD1:16a SD1:17 SD1:18 SD1:20
Volumen (m³) 0.62 0.14 0.14 0.1 0.1 0.3 0.045
Peso bruto(kg) 32 26 18 20 10 24 10

 

Equipo SD1:21 SD1:22 SD1:23 SD1:24 SD1:25 SD1:27 SD1:28
Volumen (m³) TBA 0.09 0.22 0.06 0.088 0.14 0.14
Peso bruto(kg) TBA 19 32 14 16 14 18

 

Equipo SD4:15 SD4:17 SD4:18 DT:9.01 DT:9.02 DT:9.03 DT:9.04
Volumen (m³) 0.14 0.09 0.09 0.04 0.04 0.04 0.04
Peso bruto(kg) 27 22 22 4 4 4.5 4

 

Equipo DT:9.05 DT:9.06 DT:9.07 DT:9.08 DT:9.09 - -
Volumen (m³) 0.04 0.06 0.06 0.09 0.04 - -
Peso bruto(kg) 4.75 5 5 6.5 4.75 - -

Dimensiones Globales

Equipo SD1:10 SD1:12 SD1:15 SD1:16a SD1:17 SD1:18 SD1:20
Altura (m): 0.7 0.54 0.54 0.30 0.37 0.80 0.33
Anchura (m): 1.2 0.48 0.48 0.40 0.35 0.30 0.20
Profundidad (m): 0.5 0.27 0.27 0.38 0.38 0.70 0.25
Peso neto (kg): 28 22 14 16 8 18 7

 

Equipo SD1:21 SD1:22 SD1:23 SD1:24 SD1:25 SD1:27 SD1:28
Altura (m) TBA 0.60 0.47 0.30 0.34 0.68 0.54
Anchura (m) TBA 0.25 0.60 0.30 0.34 0.38 0.48
Profundidad (m) TBA 0.26 0.44 0.28 0.32 0.28 0.27
Peso neto (kg) TBA 15 28 10 12 11 14

 

Equipo SD4:15 SD4:17 SD4:18 DT:9.01 DT:9.02 DT:9.03 DT:9.04
Altura (m) 0.65 0.60 0.60 0.06 0.05 0.06 0.06
Anchura (m) 0.35 0.25 0.25 0.31 0.31 0.31 0.31
Profundidad (m) 0.30 0.26 0.26 0.16 0.16 0.23 0.16
Peso neto (kg) 23 18 18 1.5 1.5 2.0 1.5

 

Equipo DT:9.05 DT:9.06 DT:9.07 DT:9.08 DT:9.09 - -
Altura (m) 0.06 0.16 0.16 0.18 0.07 - -
Anchura (m) 0.39 0.23 0.23 0.35 0.39 - -
Profundidad (m) 0.23 0.16 0.16 0.23 0.23 - -
Peso neto (kg) 2.25 2.5 2.5 4.0 2.25 - -