Ruedas de fricción

En este artículo se explica qué son las ruedas de fricción y para qué sirven. Así pues, encontrarás la definición de ruedas de fricción, sus características y cómo funcionan. Además, se muestran los diferentes tipos de ruedas de fricción y las fórmulas de este tipo de mecanismo.

¿Qué son las ruedas de fricción?

Las ruedas de fricción son dos ruedas que sirven para transmitir un movimiento de giro. Es decir, las ruedas de fricción son los elementos de un mecanismo que transmite un movimiento circular mediante la fricción entre dos ruedas.

Por lo tanto, las ruedas de fricción son un sistema de transmisión por fricción, ya que el movimiento de una rueda a la otra se transmite gracias a la fricción (o rozamiento) entre ellas.

En un sistema de ruedas de fricción se distinguen dos partes:

  • Rueda conductora (o rueda de entrada): es la rueda que transmite el movimiento giratorio a la otra rueda. En general, el eje de la rueda conductora está acoplado a un motor, de manera que el motor transmite el movimiento de giro deseado a la rueda conductora y esta a la rueda conducida.
  • Rueda conducida (o rueda de salida): es la rueda que gira debido al movimiento de rotación que le transmite la rueda conductora.
ruedas de fricción

Como puedes ver en la imagen de arriba, dos ruedas de fricción están en contacto y, por tanto, cuando la rueda conductora gira provoca una fricción entre las dos ruedas, lo que causa el movimiento de giro de la rueda conducida.

Además, el sentido de giro entre dos ruedas de giro seguidas es opuesto. Es decir, si una rueda de fricción gira en sentido horario, la otra rueda girará en sentido antihorario.

Tipos de ruedas de fricción

Los tipos de ruedas de fricción son:

  • Ruedas de fricción exteriores: el contacto entre las dos ruedas de fricción se produce en el exterior de ambas ruedas. El sentido de giro entre las ruedas de fricción es inverso.
  • Ruedas de fricción interiores: una rueda de fricción está dentro de la otra, de manera que el contacto entre las dos ruedas se produce en la superficie interna de la rueda mayor y en la superficie externa de la rueda menor. En este tipo de ruedas de fricción ambas ruedas giran en el mismo sentido.
  • Ruedas de fricción troncocónicas: las ruedas de fricción tienen forma de tronco de cono y el contacto entre las ruedas se produce en sus superficies laterales. De modo que los ejes de las ruedas de fricción no son paralelos. En este caso las ruedas de fricción tienen un sentido de giro opuesto.

Ruedas de fricción exteriores

ruedas de fricción exteriores

Ruedas de fricción interiores

ruedas de fricción interiores

Ruedas de fricción troncocónicas

ruedas de fricción troncocónicas

Fórmula de las ruedas de fricción

En unas ruedas de fricción, el diámetro de la rueda conductora por su velocidad angular es igual al diámetro de la rueda conducida por su velocidad angular. Por lo tanto, la fórmula de las ruedas de fricción es la siguiente:

D_1\cdot N_1 =D_2\cdot N_2

Donde:

  • D_1 es el diámetro de la rueda conductora.
  • N_1 es la velocidad angular de la rueda conductora.
  • D_2 es el diámetro de la rueda conducida.
  • N_2 es la velocidad angular de la rueda conducida.

Asimismo, de la fórmula anterior se puede deducir que el cociente de la velocidad de salida entre la velocidad de entrada es equivalente al cociente del diámetro de entrada entre el diámetro de salida. De modo que en todas las ruedas de fricción se cumple la siguiente ecuación:

\cfrac{N_2}{N_1}=\cfrac{D_1}{D_2}

Por otro lado, la relación de transmisión (i) entre dos ruedas de fricción se define como el cociente de la velocidad de rotación de la rueda conducida entre la velocidad de giro de la rueda conductora.

i=\cfrac{N_2}{N_1}=\cfrac{D_1}{D_2}

Así pues, de todas estas expresiones se pueden deducir las siguientes relaciones de las ruedas de fricción:

  • Si el diámetro de la rueda conductora es mayor que el diámetro de la rueda conducida, la velocidad de giro entre las ruedas de fricción aumenta.
  • Si el diámetro de la rueda conductora es menor que el diámetro de la rueda conducida, la velocidad de giro entre las ruedas de fricción disminuye.
  • Si el diámetro de la rueda conductora es igual que el diámetro de la rueda conducida, la velocidad de giro entre las ruedas de fricción se mantiene.

Ventajas y desventajas de las ruedas de fricción

A continuación se muestran cuáles son las ventajas y las desventajas de la ruedas de fricción como sistema de transmisión.

Ventajas de las ruedas de fricción:

  • Las ruedas de fricción son de fácil fabricación, por lo que su precio suele ser económico.
  • Las ruedas de fricción necesitan muy poco mantenimiento.
  • Se trata de un sistema de transmisión de movimiento silencioso.

Desventajas de las ruedas de fricción:

  • Las ruedas de fricción no pueden transmitir un gran esfuerzo entre los ejes, ya que el funcionamiento de este tipo de mecanismo se basa en la fuerza de fricción que se produce entre las dos ruedas.
  • Se corre el riesgo de que las ruedas patinen o se deslicen entre sí.
  • El desgaste de la ruedas de fricción es muy elevado en comparación con otros sistemas de transmisión, ya que la transmisión por rozamiento desgasta mucho a los elementos del mecanismo.

Aplicaciones de las ruedas de fricción

Para terminar, veremos cuál es el uso de las ruedas de fricción, ya que aparte de entender en qué consisten las ruedas de fricción también es importante saber para qué se usan.

Las ruedas de fricción se usan como sistema de transmisión cuando se necesita un esfuerzo pequeño. Por ejemplo, la dinamo de una bicicleta, los equipos de sonido o algunos mecanismos simples de máquinas utilizan las ruedas de fricción.

En general, las ruedas de fricción no se pueden emplear para transmitir grandes potencias, ya que podrían patinar o deslizarse entre sí. Otro ejemplo del uso de las ruedas de fricción son el mecanismo interno de algunas impresoras, que necesitan transmitir esfuerzos pequeños.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Scroll al inicio