Mecanismes i màquines
Els mecanismes els diversos elements que constitueixen les màquines
Subtema
3
Mecanismes
Mecanismes de transformació
Els mecanismes de transformació canvien el tipus de moviment, de lineal a circular, o a la inversa, i d’alternatiu a circular, o a la inversa.
Transformacions de moviment circular a lineal o lineal a circular: pinyó-cremallera
És un sistema compost per dues peces:
Cremallera: barra dentada que es que es desplaça seguint un moviment lineal.
Pinyó: és un engranatge que gira al voltant d'un eix
Mecanismes per transmetre el moviment
Relació de transmissió
La relació de transmissió és el quocient de les velocitats angulars dels dos elements que es mouen. Es representa amb la lletra r.
Si la velocitat conduïda és menor que la motriu, es diu que el sistema és reductor de velocitat.
Quan la velocitat conduïda és major que la motriu, es diu que el sistema és multiplicador de velocitat.
La velocitat angular conduïda (ωconduïda) és la de l’element que rep el moviment.
La velocitat angular motriu (ωmotriu) és la que té l’element que acciona el mecanisme.
Cargol sense fi i roda
El sistema no funciona a la inversa; la roda no pot moure el cargol perquè es bloqueja.
Perquè la roda dentada faci una volta completa el cargol ha de girar tantes vegades com dents tingui l’engranatge.
La rosca del cargol engrana amb les dents de l’engranatge. En cada volta de cargol la roda dentada avança una dent.
La unió d’un cargol sense fi amb una roda és una altra forma de transmissió de moviments, però aquest cop entre eixos que són perpendiculars entre ells.
Trens de mecanismes
Tren de politges
En aquest procés, però, l’energia transmesa a cada element és la mateixa, és a dir, en reduir la velocitat augmenta la força. L’eix 3 és el més lent, però és capaç d’elevar més pes quan s’enrotlla la corda d’on penja.
Tren de rodes i cadenes
Per unir un sistema de politges a un sistema d’engranatges cal que una politja i un engranatge estiguin en el mateix eix i girin a la mateixa velocitat
Tren d'engranatges
Si volem augmentar la velocitat d’un mecanisme, es fan servir diversos engranatges o politges acoblats, passant de l’engranatge més gros al més petit.
Transmissió per cadena i rodes
Es compleix l’equació d’equilibri de la transmissió per engranatges:
Z1 · ω1 = Z2 · ω2
El mecanisme està format per una cadena i rodes dentades.
La transmissió per corretges és més silenciosa que la transmissió per engranatges, però la corretja pot lliscar quan volem transmetre molt d’esforç.
Hi han dues politges: la petita i la gran.
Com podem deduïr la politja petita gira a més velocitat perquè la seva vida és menor.
Mecanismes de transmissió
Els mecanismes de transmissió permeten transferir el moviment des d’una peça d’una màquina a una altra.
Transmissió per corretja
La corretja condueix el moviment d’una politja a una altra.
Transmissió per cadena o rodes
Les baules d’una cadena s’acoblen a les dents d’una roda
Transmissió per engranatges
Els engranatges són rodes que tenen dents en tot el seu perímetre extern i s’acoblen les unes amb les altres.
Pla inclinat, falca i cargol
Cargol
Un cargol és un pla inclinat enrotllat sobre un cilindre.
Falca
Una falca és un pla inclinat doble, on la força que s’hi aplica perpendicular a la base es transmet multiplicada a les cares de la falca.
La força augmenta més com major longitud tenen les cares i menor longitud té la base.
Pla inclinat
Un pla inclinat és una rampa que serveix per elevar càrregues fent menys esforços.
Politges i mecanismes relacionats
Torn
Llei de la palanca
Un torn és un cilindre amb una manovella que el fa girar, de manera que permet aixecar pesos amb menys esforç que sense ell.
Politges i polispasts
Un polispast és un conjunt de politges que ens permet elevar un gran pes exercint una força poc intensa.
Una politja és una roda amb una ranura a la vora per on s’introdueix una corda o corretja.
Palanques
Amb una palanca podem aixecar molt de pes exercint una força poc intensa.
Una palanca és una màquina simple capaç de multiplicar la força.
Diem que és simple perquè està formada per molt pocs elements:
Un punt de recolzament.
Una barra rígida
