Saludos, soy Miguel Pleguezuelos,
profesor titular del departamento de Mecánica
de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la UNED,
y en este mini video les voy a presentar el grupo de investigación
en Ingeniería mecánica, del que formo parte.
Dicho grupo es un grupo de investigación consolidado;
su investigador principal
es el catedrático de ingeniería mecánica,
José Ignacio Pedrero Moya y también forma parte del mismo
la profesora contratada-doctor Miryam Sánchez Sánchez,
ambos profesores del Departamento de Mecánica.
Igualmente cabe citar a la recientemente jubilada profesora, María Teresa Carrascal,
quien inició la línea de investigación en biomecánica, que ahora mencionaré.
Las líneas de investigación de nuestro grupo,
se reparten en 3 ramas, aunque trabajamos en algunas líneas
relacionadas con la biomecánica, en la modelización numérica
de tejidos biológicos y biomateriales,
o en la realización de ensayos biomecánicos,
o con la docencia y la ingeniería mecánica,
en el desarrollo de herramientas informáticas
para la mejora de la docencia en ingeniería mecánica,
nuestra actividad fundamental
se centra en el diseño y simulación de transmisiones por engranajes,
en las que investigamos sobre modelos de cálculos resistente,
rigidez de engrane, eficiencia mecánica, modificación de perfil,
error de transmisión, engranajes de dentado interior,
o engranajes planetarios.
Dentro del conjunto de las transmisiones mecánicas,
los engranajes cuentan con múltiples aplicaciones
en todas las ramas de la industria y el transporte.
Las transmisiones por engranajes en general
y los engranajes cilíndricos, rectos y el helicoidales
en particular, han sido objeto de estudio y desarrollo,
tanto para la mejora de los procesos de generación de los dientes,
como para la evaluación de la capacidad de carga
en condiciones de operación.
Es en esta línea en la que se encuadran
nuestras más importantes y numerosas publicaciones,
y es la que presenta resultados de mayor impacto internacional.
Todos los integrantes del grupo
estamos acreditados como delegados en el comité técnico de normalización
ISO/TC 60, siendo el profesor Pedrero el jefe de la delegación española
y por ello participamos con regularidad en los comités
científicos de importantes congresos internacionales dedicados
a la transmisiones de potencia.
En cuanto al diseño y cálculo de engranajes,
el conocimiento de la distribución de carga a lo largo
de la línea de contacto entre dientes de engranajes es esencial
para el diseño y cálculos resistente de este tipo de transmisiones.
La distribución real de la carga depende de la rigidez
de la pareja de dientes, que es diferente en cada punto de contacto,
por lo que dicha distribución de carga no será uniforme,
ni a lo largo de la línea de contacto, ni a lo largo de la línea de engrane.
Aunque se sabe con certeza que dicha distribución no es uniforme,
las principales normas internacionales de diseño,
AGMA e ISO, emplean modelos simplificados bajo la hipótesis
de reparto uniforme de carga en sus modelos de cálculo a flexión y presión
superficial e incluso discrepan en sus modelos.
Por ejemplo, no consideran la misma longitud de contacto
o también discrepan en la localización del punto de máxima presión superficial
y ambas no lo hacen coincidir con el punto teórico
donde se alcanzaría la máxima presión superficial
de acuerdo con las hipótesis de las que ambas parten, contacto de Herz
y distribución de carga uniforme.
Para el calculo resistente, la introducción
de factores de distribución de carga
lleva a realizar los cálculos con un valor de la tensión corregido,
supuestamente hasta su valor máximo real.
Pero la introducción de un coeficiente
no basta para el estudio de otros fenómenos. Por ejemplo,
para determinar el rendimiento,
es necesario evaluar las pérdidas por fricción,
en las que intervienen de forma significativa,
el reparto de carga, el coeficiente de ficción
y el deslizamiento relativo de los dos perfiles en cada punto
de la línea de contacto.
El grupo de investigación, ha desarrollado un modelo de distribución de carga
basado en la hipótesis de mínimo potencial de deformación
y se ha aplicado el modelo de cálculo a presión superficial
y tensión en la base, obteniéndose una palpable coincidencia
entre los resultados obtenidos y los que coincidieran las normas,
ISO y AGMA como críticos.
Ello nos abre la posibilidad de un novedoso y profundo desarrollo
en nuevos modelos de distribución de carga,
cálculo y rendimiento de engranajes
y ha dado lugar durante su desarrollo a múltiples e interesantes
publicaciones en revistas de impacto
y ponencias en congresos de carácter nacional e internacional.
Otro aspecto fundamental en el diseño de engranajes
es la consideración de las deformaciones
que experimentan los dientes cuando transmiten carga,
lo que produce, en definitiva,
un choque entre ellos, que es fuente de ruido,
vibraciones y carga dinámica
y que reduce la capacidad de carga y la vida útil de la transmisión.
Este tipo de problemas se puede abordar
mediante la modificación del perfil de los dientes que consiste
en un muy preciso y controlado desgaste
de tan solo unas micras de espesor, en la geometría de los perfiles,
a pesar de lo cual su efecto, la respuesta dinámica
del sistema, es trascendental, lo que constituye
una de las últimas líneas de trabajo del grupo de investigación.
Espero que les haya resultado interesante nuestra línea de investigación
de las que pueden encontrar mayor información en nuestra web.
Muchas gracias por su atención.