Entendiendo la Velocidad de Engranajes: Cómo el Tamaño y las RPM Moldean la Transferencia de Potencia

La velocidad de engranaje es una medida de qué tan rápido gira un engranaje, a menudo en relación con las rotaciones de otros engranajes. El tamaño relativo de los engranajes en un sistema engranado es un factor muy estrictamente controlado. Esto se debe a que los engranajes son capaces de transferir potencia de un sistema a otro. El tamaño de los engranajes influye directamente en la velocidad del engranaje, que a su vez influye directamente en la cantidad de potencia movida de un área del sistema a otra. La velocidad del engranaje generalmente se expresa en revoluciones por minuto (RPM) o como una relación con otro sistema.

Los fundamentos de la rotación de engranajes son en realidad bastante simples. Dado que los engranajes tienen dientes entrelazados, se ven obligados a moverse a una velocidad constante. Si un engranaje se detiene, también lo hacen todos los demás engranajes conectados. Esto, a su vez, detiene cada engranaje al que están conectados, que detiene aún más, y así sucesivamente. La única alternativa a la detención es una falla mecánica total; los dientes del engranaje se rompen, o el propio engranaje se desarma.

Para determinar la velocidad de engranaje de dos engranajes interconectados, todo lo que una persona necesita hacer es contar sus dientes. Si el engranaje motor tiene 25 dientes y el engranaje movido tiene 50, entonces la relación de engranaje es 25:50 o 1:2. Una revolución del engranaje motor es igual a media revolución del engranaje conducido. Esto significa que el engranaje motor se mueve el doble de rápido que el engranaje conducido, y dado que los engranajes están irremediablemente conectados, siempre será así.

Esta relación no solo expresa la velocidad del engranaje, sino también la potencia. Dado que el engranaje motor gira más rápido que el conducido, transmite más potencia al sistema. La energía que el engranaje motor produce en dos rotaciones equivale a la potencia que el engranaje mayor produce en una, por lo que ha multiplicado su potencia disponible por dos. Es por esto que las marchas más bajas en un coche transfieren más potencia a las ruedas; las marchas bajas de movimiento más lento tienen más potencia que las marchas altas de movimiento más rápido. La potencia del motor se multiplica por la relación del sistema de engranajes.

La otra forma común de expresar la velocidad del engranaje es RPM. Este suele ser un proceso bastante sencillo que implica contar cuántas revoluciones hace un engranaje en un minuto o averiguar cuánto tiempo tarda en hacer una rotación y multiplicar o dividir ese número en un minuto. Si un engranaje hace 1,5 revoluciones por segundo, el usuario simplemente multiplicaría eso para encontrar que tiene un RPM de 90. Si hace una rotación cada cuatro minutos, el usuario dividiría para encontrar su RPM de 0,25.