Ruedas y Ejes

Historia: ¿Quién inventó la Rueda?

Historia: ¿Quién inventó la Rueda?Ya que ésta se inventó, varios siglos antes del nacimientode Cristo es prácticamente imposible, señalar quiéninventó la rueda.

Los historiadores, sin embargo, teorizan, que surgió de laobservación directa de la naturaleza. Por ejemplo al vercomo una piedra plana se desliza colina abajo de mododificultoso con respecto a una piedra más proporcionadaen sus tres dimensiones, o al ver el deslizamiento de lasbolas de nieve o incluso de los troncos de leño.

¿Qué es la Rueda?La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Se laconsidera una máquina simple.Es uno de los inventos fundamentales en la historia de la humanidad, por sugran utilidad y como componente fundamental de diversas máquinas.En la evolución tecnológica de la rueda, esta se transforma de acuerdo a lasnecesidades, es así, que se crean los diferentes tipos de ruedas queconocemos actualmente.

El Torno Alfarero

Las evidencias históricas (los papiros) nos indican que el torno seviene usando desde el año 3000 a.C. en la cultura egipcia, de igualforma, otras culturas desarrollaron la tecnología del torno paraproducir de manera más eficiente sus utensilios cerámicos.

El torno data desde el tercer milenio A.C.

El Torno AlfareroA fines del segundo milenio a de C. las vasijas se hacían ya en un tornoaccionado con los pies, si bien el tipo actual no se logra hasta elRenacimiento. El torno de alfarero está formado por un gran disco demadera que al accionarse con el pie gira horizontalmente

La Noria - El buen manejo del AguaLa noria Consiste en una gran rueda con aletas transversales que secoloca en un curso de agua, el cual, gracias a las aletas, imprime a larueda un movimiento continuo. Ésta posee una hilera de recipientesfijados en toda su circunferencia, que con el movimiento de la rueda sellenan de agua, la elevan y la depositan en un acueducto asociado a lanoria que la distribuye.

La Noria - El buen manejo del Agua

Herrería y Energía Hidráulica

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que seobtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de lacorriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energíaecológica o verde ya que su impacto ambiental es mínimo y usa lafuerza hídrica sin represarla. La energía hidráulica es una forma deenergía renovable razón por la cual se la asocia con el DesarrolloSustentable

Herrería y Energía Hidráulica

La energía hidráulica se puede transformar a muy diferentes escalas,existiendo desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que lacorriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimientoaplicado, por ejemplo, en las herrerías, como batán o en molinosrurales.

El Molino HidráulicoDesde su misma introducción en Europa, el molino fue perfeccionadoy diversificado en sus funciones. Con diversas modificaciones, existíanmolinos que servían en todo tipo de industrias: para abatanar paños,fabricar pólvora, elaborar papel, serrar piedras y maderas, elaborarmetales.

Con el tiempo se construyeronmolinos especializados donderepresar el agua y generar unacaída para hacer girar las ruedas.

La Rueca a la Revolución TextilLa primera ayuda mecánica para el hilado a mano fue el empleo de larueca. Este es un ingenioso utensilio en el que una correa se haciapasar de una rueda grande al huso. Al ponerse en movimiento dicharueda, ésta hacia girar el huso con una velocidad mucho mayor que laque se lograba a mano. Desde que se le adicionó su acción con el piémejoró el sistema de producción ya que dejaba ambas manos librespara manejar la hilaza.

Es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Se leconsidera una máquina simple (mecanismo que transforma una fuerzaaplicada en otra resultante, modificando la magnitud de la fuerza, sudirección, la longitud de desplazamiento o una combinación de ellas.)Las ruedas, son utilizadas para disminuir el efecto de la fricción,trasladar objetos a mayores distancias y con menor esfuerzo.

Un eje, es un elemento que se emplea como soporte de piezas giratorias pero no transmite ningún esfuerzo de torsión; generalmente está ubicada en el centro de una rueda.

La Rueda

Si se aplica la misma fuerza a un objeto con ruedas y a otro sin ellas, la que posea ruedas recorrerá una distancia mayor.

Principio para desplazar objetosSi un objeto se encuentra en reposo sobre una superficie y este seintenta mover, la fricción mantiene bloqueado al objeto impidiendoque se deslice.Pero al colocarle ruedas, el punto de contacto con el suelo se reduce auna delgada línea y la fricción no es capaz de impedir el movimientodel objeto.

Fricción (fuerza de rozamiento)Esta fuerza, que existe en todas partes, opone resistencia almovimiento (relativo) de los cuerpos cuando están en contacto, con loque transforma la energía cinética en calorífica.Este proceso supone un freno de los objetos y un aumento de latemperatura de su superficie.Esta fuerza es la causante, por ejemplo, de que podamos andar y deque las ruedas de un carro puedan girar.

Mejorando el desplazamientoAl desplazar objetos utilizando ruedas, notaremos que a medida que larueda tenga el mayor diámetro recorrerá mayor distancia con el mismonúmero de rotaciones.

¿Por qué usar Ruedas?El uso de las ruedas para desplazar objetos minimiza la fricción ypermite mayor desplazamiento utilizando la misma fuerza.El uso de ruedas de mayor diámetro en la parte posterior de un móvilgenera mayor recorrido por que las ruedas grandes tienden a seguirgirando durante mayor tiempo.

Fig. A Fig. B

Principios de radioNo todas las ruedas son discos sólidos (Fig. A)Esta rueda hace girar un eje que a su vez enrolla o desenrolla unacuerda o cable para elevar o bajar una carga. (Fig. B)Un torno usa la rueda y el eje para que sea más fácil levantar cosaspesadas.

La principal diferencia entre el rodillo y la rueda es que este último sedesplaza con el objeto que se mueve (va unida a él gracias al eje y a unsoporte), mientras que el rodillo permanece fijo en el espacio o setraslada a diferente velocidad que el objeto.

Rodillos

Carga

Principios de rueda como rodillos

El uso de los rodillos permite minimizar la fricción que existe entre un objeto y la superficiesobre la que se mueve, al convertir el “desplazamiento por deslizamiento” en“desplazamiento por rodadura”.

Sistema de ruedas monoeje. Sistema de ruedas con ejes independientes.

EjesUn eje es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento derotación a una pieza o de un conjunto de piezas, en este caso a una rueda; sepuede utilizar los ejes de dos maneras:Sistema de ruedas monoeje.Sistema de ruedas con ejes independientes.Cada sistema presenta ciertas ventajas y desventajas con respecto a losrecorridos rectos y curvos.

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Sistema de ruedas monoejeUn eje rígido es una barra rígida que une una rueda de un lado con otra ruedadel otro lado.Permite realizar recorridos rectos.En este sistema, para realizar recorridos curvos, es necesario un espacioconsiderable; en una curva cada rueda debe girar un número diferente devueltas, lo que no ocurre en este sistema por estar ambas ruedas unidas almismo eje.

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Sistema de ruedas con ejesindependientes

En los ejes independientes o de suspensión independiente, cada rueda estáunida a un eje por separado. Con este tipo de eje el sistema proporcionamayor maniobrabilidad.En una curva la rueda que está mas cerca a la esquina no necesita girardemasiado, sin embargo la rueda que se encuentra más afuera en la curvanecesita recorrer una mayor distancia, por lo que girará más que la primera.