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Movimiento del cono rodante

El movimiento de cono rodante es el movimiento de rodadura generado por un cono que rueda sobre otro cono. En el movimiento de un cono rodante, al menos uno de los conos es convexo , mientras que el otro cono puede ser convexo, cóncavo o una superficie plana (una superficie plana puede considerarse como un caso especial de un cono cuyo ángulo en el vértice es igual a ). La característica distintiva de un cono rodante, en relación con otros rodillos axialmente simétricos ( cilindro , esfera , disco redondo ), es que mientras rueda sobre una superficie plana, el centro de gravedad del cono realiza un movimiento circular en lugar de uno lineal . Otra característica única es que uno de sus puntos (su vértice) está en reposo durante todo el movimiento.

Cinemática

Una ilustración de un cono rodando sobre otro cono.

El movimiento de un cono rodante se puede describir como una superposición de un movimiento de rotación del cono alrededor de su eje de simetría y un movimiento de rotación de su eje alrededor del eje de simetría del cono estacionario. La relación entre las velocidades angulares de estos dos movimientos viene dada por:

donde y son los ángulos de medio vértice del cono estacionario y del cono rodante, respectivamente, es la velocidad angular del eje de simetría del cono rodante alrededor del eje de simetría del cono estacionario, y es la velocidad angular del cono rodante alrededor de su propio eje de simetría. En el caso especial de un cono que rueda sobre una superficie plana (es decir, ), esta relación se convierte en . Por ejemplo, un cono que tiene un ángulo en el vértice de 60 grados, mientras se hace rodar sobre una superficie plana, realizará exactamente dos rotaciones completas alrededor de su eje de simetría antes de regresar a su posición original.

Usar

Una de las aplicaciones más prácticas de los conos rodantes es el uso de rodamientos de rodillos cónicos en dispositivos giratorios. Los rodamientos cónicos pueden soportar cargas más altas que los rodamientos de bolas tanto en dirección radial como axial y, por lo tanto, se utilizan con más frecuencia como rodamientos de rueda en la mayoría de los vehículos terrestres con ruedas.

En los sistemas transportadores , a veces se utilizan rodillos cónicos cuando es necesario crear un camino curvo. Un ejemplo común son las cintas transportadoras en las terminales de aeropuertos, donde es necesario mover el equipaje en bucles.

En los siglos XVIII y XIX se utilizaba el movimiento cónico en el proceso de extracción del aceite de oliva . Las aceitunas se pusieron en un gran recipiente circular y sobre ellas se hicieron rodar pesados ​​conos de metal. El hecho de que un cono pueda rodar en círculos sin deslizarse hizo más eficiente el uso de muelas de rodillos cónicos .

Referencias

enlaces externos