DEPARTAMENTO DE ENERGIA Y MECANICA

CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

ASIGNATURA: MECANISMOS NRC: 1923

RELOJ ANTIHORARIO

Profesor: Ing. Milton Acosta

Autor

CARLOS E. DUQUE

Sangolquí, 07 DE JULIO DEL 2013

Tema: Elaborar un Reloj en sentido inverso (Anti Horario)

Objetivo General:

• Diseñar un mecanismo el cual pueda ser capaz de invertir el sentido horario del reloj.

Contenido

Básicamente, un reloj no necesita mucho solo consta de un par de piezas funcionales básicas, pero el estudio es exhaustivo porque se requiera mucha precisión, sus partes son:

1. Bastidor: Es el marco en el que va ensamblado el reloj. Allí es donde van perforados los agujeros de los ejes (las varillas que sostienen los engranajes) y de donde se sostiene el reloj. Normalmente lleva forma de caja o cruz invertida. En la siguiente imagen vemos que el bastidor es la cruz invertida de madera que vemos al fondo. Allí van anclados todos los ejes como ya se había dicho.

Figura 1

2. El engranaje principal:

Consiste en un engranaje que es el que va a llevar anclada la manecilla principal, el segundero, y que va a estar sujeta a otros engranajes (sistemas de transmisión) que cumplen las demás funciones como fuente de potencia y regulador de caída o sistema de escape.

3. Fuente de energía: La fuente de energía en estos relojes debe ser netamente mecánica así que hay que utilizar la imaginación e idearse algo que haga rodar los engranajes por si solos.

El principal método utilizado para esto es el sistema de contrapeso: Consiste en un tambor o cilindro que tiene un engranaje como transmisor de movimiento al engranaje principal. En el cilindro, tambor de hecho, va amarrado y enrollado una cuerda. En el extremo de la cuerda va un peso que va a variar dependiendo del tamaño y facilidad de movimiento de los engranajes. Otro método utilizado es la cuerda, no la cuerda que veíamos antes, que es una especie de espiral tensada hecha con una lámina en forma de tira que a medida que se desenrolla va haciendo girar el peso. Normalmente es utilizada en los relojes de cuerda (esos que llevan una perillita detrás) pero no es este caso. 4) Sistema de escape: Ahora viene lo complicado, pues necesitamos que al girar la manecilla lo haga pausadamente en intervalos de segundos, y que de una vuelta completa obviamente en 60 segundos. Aquí es donde interviene el sistema medio complicado llamado "escape". Consiste en un sistema mecánico que regula la bajada del peso a intervalos de segundos para controlar así el movimiento de la manecilla.

Figura 2 Este sistema de escape, áncora

El sistema de escape es el mecanismo más importante ya que debe dar el número oscilaciones precisas para los 60 segundos, por lo que se lo debe hacer minuciosamente su estudio.

Elaboración de engranajes: Esquema de engranes de un reloj:

Figura 3

En un sistema de engranajes de un reloj que gira en sentido horario se compone de la siguiente manera:

Figura 4

Para que el reloj corra en sentido anti horario, se coloca un engrane loco entre la rueda motriz y la rueda de escape. En la siguiente, figura se puede observar, la disposición de un engrane loco.

Figura 5

Integrando el engrane al sistema, será:

Figura 6

Se acopla una flecha y otro engranaje al engranaje loco para que la transmisión al piñón sea con menor número de dientes. Si la rueda de escape hace 1 revolución en un minuto, entonces se calcula los dientes del piñón y del segundero, especialmente:

𝑊𝑝 =1

60𝑅𝑃𝑀

𝑊𝑒𝑠𝑐𝑎𝑝𝑒 = 1 𝑅𝑃𝑀 𝑆𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑍𝑒 = 8 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑍1 = 60 ;𝑍2 = 8

𝑍𝑝 =𝑍𝑒 ∗ 𝑍2𝑍1

∗ 60 = 64 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑍𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟𝑜 = 8 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠

Existe un error en el grafico anterior por esta razón se calculara los dientes de minutero y horero.

Figura 7

𝑖 = 12 =𝑍𝑏𝑍𝑎

∗𝑍𝑐𝑍𝑑

Y se tiene que 𝑍𝑎 + 𝑍𝑏 = 𝑍𝑐 + 𝑍𝑑 Haciendo cálculos y ver cuales dientes encajan a esto, se tiene:

𝑍𝑎 = 12 ; 𝑍𝑏 = 32 ; 𝑍𝑑 = 8 ; 𝑍𝑐 = 36 El número de dientes de la rueda motriz se puede poner cualquiera, en este caso será 24 dientes.

Minutero

Horero Zc Zd

Za Zb

Después de proponer análisis, Un reloj que gira en sentido anti horario.

Minutero Herero

36t

12t 32t

Segundero

8t

64t

24t 8

60t

8t

8t