Llibre: mecanismes

  • View
    236

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Llibre Text la Galera

Text of Llibre: mecanismes

  • 4Mecanismes La majoria de mquines incorporen mecanismes per transformar i/otransmetre les forces i el moviment. Com ho fa una bicicleta? I el mo-tor duna moto?99 Classificaci dels mecanismes100 Mecanismes de transmissi de moviment107 Trens de mecanismes108 Mecanismes de transformaci de moviment110 Altres mecanismes

  • 98 99

    Quin mecanisme hi veus, enaquesta fotografia?

    4

    Qu s una roda motriu?

    Quin mecanisme sutilitza en les guitarres per tensar les cordes?

    2

    1

    Segur que ja saps...

    Transmissi i transformaci de movimentLa majoria de mquines tenen mecanismes de transmissi formatsper rgans mbils que generalment transmeten i modifiquen la for-a i el moviment des de lelement motriu (motor) fins als compo-nents que executen el treball propi de la mquina.

    Segons el tipus de transmissi de moviment podem distingirquatre tipus de mecanismes:

    De transmissi directa.

    Rodes de fricci.

    Per engranatges.

    Mitjanant elements flexibles:

    Transmissi per corretja.

    Transmissi per cadena.

    Segons el tipus de transformaci de moviment podem distin-gir cinc tipus principals de mecanismes:

    De biela-manovella.

    Lleves i excntriques.

    De cremallera.

    Cargol o vis sense fi.

    Creu de Malta.

    A ms de tots aquests mecanismes, moltes mquines disposendaltres tipus de mecanismes, com ara els embragatges, els frenso els inversors de gir. Tamb s possible trobar combinacions otrens de mecanismes, com a les caixes de canvi.

    Com es calcula la relaci de transmissi dun engranatge?

    Existeixen motors dexplosi sense un mecanis-me de biela-manovella?

    4

    3

    Tagradaria saber...

    Classificaci dels mecanismesEls mecanismeses poden classificar segons

    la transmissi de moviment la transformaci de moviment

    elements auxiliars

    suports

    boixes

    coixinets

    xavetes

    llengetes

    i necessiten uns

    de transmissidirecta

    eixos

    arbres

    acoblaments

    rodes de fricci

    cilndrics rectes

    helicodals

    cnics

    per corretja

    per cadena

    per engranatges

    mitjanant elements flexibles

    es combinen i formen

    es pot calcular la

    trens de mecanismes

    relaci de transmissi

    canvi de marxes

    format per

    biela-manovella

    mbol

    biela

    manovella (cigonyal)

    format per

    mecanisme de cremallera

    piny

    cremallera

    lleves i excntriques

    cargol sense fi

    creu de Malta

    1

    3

    4

    2

  • 100 101

    Rodes de fricciQuan els eixos entre els quals sha de transmetre el moviment snmolt prxims entre si es fan servir les rodes de fricci o els en-granatges.

    Les rodes de fricci sn dues rodes amb la llanda totalment lli-sa que estan en contacte directe luna amb laltra per transmetreel moviment; en girar una roda, comunica el moviment a laltra percontacte directe.

    Aquest sistema de transmissi noms s recomanable per trans-metre moviment i petits esforos, ja que les rodes poden lliscaro patinar entre si molt fcilment encara que siguin de materials di-ferents. Si per evitar que patinin cal augmentar la pressi entre lesdues rodes, els eixos que les suporten pateixen un esfor que elspot arribar a deformar.

    4Mecanismes de transmissi directa

    Elements dels mecanismes de transmissidirectaQuan es necessita efectuar una transmissi de moviment direc-ta sacostuma a treballar amb eixos, arbres o acoblaments.

    EixUn eix s un suport fix, normalment de forma cilndrica, que ser-veix perqu un altre element, com una roda o una politja, pugui gi-rar al seu voltant.

    ArbreUn arbre de transmissi s una barra, normalment cilndrica, quegira i transmet un moviment circular.

    AcoblamentLacoblament s lelement que permet unir dos arbres o dos eixos.s el cas, per exemple, de leix de sortida dun motor elctric ambleix dentrada duna reductora. Hi ha molts tipus dacoblaments:elstic (junta de goma), fix (brida o cadena), articulat, etc.

    Un dels acoblaments ms coneguts s la junta universal o deCardan, que sutilitza en els autombils per transmetre el movi-ment de la caixa de canvi a leix de les rodes.

    Diversos conjunts del tipus eix-arbre-acoblament

    Junta universal o Cardan

    Rodes de fricci

    On sn les rodes de fricci, en aquest dibuix?

  • 102 103

    4Engranatges i relaci de transmissi

    Els engranatgesUn engranatge s un mecanisme format com a mnim per duesrodes dentades, construdes de tal manera que els sortints du-na (dents) encaixen sense topar en els entrants de laltra i trans-meten el moviment circular i la potncia per empenyiment directe.

    De les dues rodes dentades que encaixen entre si, la que t msdents sanomena corona, i la que en t menys, piny. La quetransmet el moviment sanomena conductora o motriu, i la que el rep, conduda.

    Els engranatges sn molt tils quan sha de transmetre movimententre dos eixos i la distncia entre si s molt reduda, quan es re-quereix una velocitat de rotaci constant, o quan sha de transme-tre una gran potncia de manera regular i uniforme.

    Tipus dengranatgesEls engranatges es classifiquen segons la disposici dels seus ei-xos. Els ms importants i utilitzats sn els segents:

    Engranatges cilndrics rectes: els eixos sn parallels entre si iles dents sn paralleles a leix de rotaci.

    Engranatges helicodals: els eixos sn parallels o sencreueni les dents estan inclinades.

    Engranatges cnics: els eixos es tallen i formen generalment unangle recte. Les dents poden ser rectes o corbes.

    Engranatge helicodal Engranatge cnic

    Relaci de transmissiDe vegades, s necessari saber quantes voltes fa una roda que repel moviment duna altra, s a dir, s necessari conixer la relacide transmissi (i), que es defineix com el nombre de voltes (n) quefa la roda conduda (2) per cada volta que fa la roda conductora omotriu (1). En general:

    n2i = n1

    Per determinar la relaci de transmissi en una transmissi de mo-viment per engranatges, cal conixer el nombre de dents (z) quetenen les dues rodes. Aix doncs, podem determinar la relaci detransmissi (i) com el quocient entre el nombre de dents de ca-dascuna de les rodes:

    z1 n2i = = z2 n1

    Per practicar

    Entra en la pgina web http://www.xtec.es/~jrosell3/engranatges/index.htm i llegeix amb atenci tota la informaci sobre en-granatges. Si pots, fes els exercicis proposats.

    Quin criteri se segueix perclassificar els diferents tipusdengranatges?

    Engranatge cilndric recte

    Conjunt de transmissi format per la corona i la cadena

    Corona

    Cadena

  • 104 105

    4Transmissi mitjanant elements flexibles

    Transmissi per corretjaPer transmetre el moviment entre eixos que es troben a una cer-ta distncia, generalment sutilitzen elements flexibles, com perexemple una corretja o una cadena.

    La transmissi per corretja s formada per dues politges unides mit-janant una corretja. La corretja ha de ser de material flexible, com aracuir, cautx, fibres txtils o altres. Sol ser de secci rectangular, ro-dona, trapezial o dentada. Per a cada tipus de politja cal fer servir lacorretja adequada. El sentit de gir de dues politges s el mateix, i perinvertir-lo, cal encreuar la corretja tenint cura que no fregui una partamb laltra.

    La transmissi per corretja permet transmetre moviment entre ei-xos molt distants entre si. El problema sorgeix quan la corretja llis-ca i no arrossega b la politja. Aquest tipus de transmissi,bastant habitual, s utilitzat en molts electrodomstics, en elmotor dun autombil, en un trepant de peu, etc.

    Relaci de transmissiQualsevol sistema de transmissi s format com a mnim per duespolitges: la conductora (1), que s la que transmet el moviment,i la conduda (2), que s la que el rep. Quan les dues politges te-nen el mateix dimetre (D), totes dues fan el mateix nombre devoltes (n) per unitat de temps, s a dir, els dos eixos giren a la ma-teixa velocitat, expressada en revolucions per minut (rpm). Si te-nen un dimetre diferent, cal tenir en compte aquesta llei detransmissi:

    D1 n2i = = D2 n1

    Transmissi per cadenas formada per dues rodes dentades unides mitjanant una cade-na. Daquesta manera sevita el lliscament i es pot transmetre mo-viment entre eixos relativament allunyats entre si, encara que lavelocitat de transmissi no pot ser gaire elevada. Si es volen acon-seguir velocitats ms altes, cal fer servir una corretja dentada, comla corretja de distribuci dels motors de cotxe.

    Aquest tipus de transmissi, tamb molt habitual, s utilitzat enles bicicletes i les motos. En aquests dos vehicles, totes dues ro-des giren en el mateix sentit.

    Relaci de transmissiEl clcul de la velocitat (v) i de la relaci de transmissi (i) es fa igualque en el cas dels engranatges, s a dir, a partir del nombre dedents (z) de la roda conductora (1), que s la que transmet el mo-viment, i de la roda conduda (2), que s la que el rep:

    v1 z2i = = v2 z1

    Per practicar

    Consulta les pgines web http://www.xtec.es/~ccapell/ ihttp://www.edu365.cat/eso/muds/tecnologia/problemes/transmissio/transmissio.htm. Hi trobars diferents exemplesde transmissi i molta informaci de la transmissi per corret-ja i per cadena.

    Conjunt de transmissi duna bicicleta, format per corones o plats, la cadena i els pinyons

    Transmissi mitjanant politges

    Quin tipus de transmissi hi harepresentat en aquesta fotografia?

  • Elements auxiliars per a la transmissiA ms dels mecanismes anteriors, hi ha tota una srie de petitselements sense els quals no seria possible una correcta transmis-si de moviment i un bon funcionament de la mquina. Entreaquests elements destaquen els suports, les boixes, els coixinets,les xavetes i les llengetes.

    Els suports sn peces que sostenen en dos o ms punts