TECNOLOGIA INDUSTRIAL1 BATXILLERAT

UNITAT 10

MÀQUINES SIMPLESI ELEMENTS DE MÀQUINES

Sistemes mecànicsUna màquina és un sistema que està format per un o més conjunts mecànics amb partsmòbils i, eventualment, per altres conjunts (elèctrics, electrònics, òptics, etc.), i que és concebut per realitzar una tasca determinada, que normalment comporta la realitzacióde treball o la transformació d’energia.

Un mecanisme és un conjunt d’elements mecànics que realitza funcions de guiatgei transmissió relacionades amb els moviments i les forces en el si d’una màquina.

Mecànica

Estudi estàtic: analitza els aspectes relatius a l’equilibri de les forces que hi actuen. Estudi cinemàtic: estudia l’equilibri de les forces que hi actuen. Estudi dinàmic: anaitza les forces i els moviments que s’originen.

Estàtica de màquines (I)

Moment d’una força respecte d’un punt:

Es considera un sòlid rígid un cos d’una determinada massa en el qual la distància entre dos punts qualssevol no varia siguin quines siguin les forces que hi actuen.

Equilibri del sòlid rígid

Equilibri del punt material o de la partícula

Primera llei de Newton: quan la suma de les forces que actuen en un cos és nul·la, el cos roman en repòs o en moviment rectilini uniforme.

Estàtica de màquines (II)

El diagrama del cos lliure consisteix a dibuixar el cos objecte d’estudi aïllat de la resta de cossos que hi estan en contacte.

Diagrama del cos lliure

Parell de forces

Dues forces amb les seves direccions paral·leles, però de sentit contrari, equidistants d’un punt O, generen un moment respecte del punt O anomenat moment d’un parell de forces (Γ) o simplement parell.

Màquines simples (I)La palanca

La palanca és una barra rígida que es recolza en un punt de suport o fulcre.

El pla inclinat

Llei de la palanca:

Màquines simples (II)El torn

El torn consta d’un cilindre horitzontal recolzat en els seus extrems per dos coixinets. Dels extrems del cilindre surten dues barres en forma de maneta que permeten fer girar el cilindre on s’enrotlla una corda o cable en què se suspèn la càrrega.

El torn diferencial és una variant del torn on se situen dos cilindres concèntrics de diferent diàmetre, de manera que, quan es pretén elevar un pes, el cilindre de més diàmetre enrotlla la corda i el de menys diàmetre la desenrotlla.

Màquines simples (III)

El pla inclinat

El ternal

El ternal o sistema de politges diferencial és una màquina formada per tres politges: dues de fixes i concèntriques, de diferents diàmetres i fixades al mateix eix, i una de mòbil.

Màquines simples (IV)El cargol

Una rosca o un cargol és un pla inclinat que remunta una superfície cilíndrica.

Símil cargol / pla inclinat

Elements de màquines (I)Les unions

La reblada

Execució d’una reblada

Reblada amb rebló passant

Elements de màquines (II)Formes de reblar

Unió per recobriments

Unió per tapajunts

Unió amb dues tapajuntes

Unions cargolades

Cargol de subjecció

Elements de màquines (III)La rosca

Diferents geometries de filets

Característiques d’una rosca

Pas de rosca. Inclinació de la rosca: rosca dreta, rosca esquerra. Geometria del filet: rosca rodona, rosca trapezial, etc.

Rosca dreta i rosca esquerra

Pas de rosca

Elements de màquines (IV)Cargols, femelles i volanderes

Tipus de cargols

Els cargols i les femelles serveixen per unir dues peces de manera que es puguin muntar i desmuntar. Han d’estar normalitzats (ISO).

La volandera és una peça generalment de forma anular i d’acer dolç, en què el seu diàmetre exterior sobresurt del vèrtex de la femella uns 2 mm o 3 mm.

Representació gràfica d’un cargol, una femella i el seu acoblament

Càlcul d’unionsUnions simples Unions compostes

Les clavetesLes clavetes són unes peces, generalment d’acer, que van ubicades dins uns rebaixoso entalles d’una geometria determinada fets a l’eix i al forat.

Clavetes segons el tipus d’esforç:

Eix estirat

Llengüeta

Clavetes longitudinals Passador cònic

Claveta transversal

Molles i unions elàstiquesReben el nom de molles tots aquells elements el material dels quals tenen la propietat elàstica.

Classificació de les molles:

Molla de compressió Molla d’espiral

Molla de torsióMolla de tensió o tracció

Molla de ballesta

Rodaments (I)

El rodament o coixinet és un element intermedi muntat entre dos òrgans d’un mecanisme que giren l’un respecte de l’altre per aconseguir que la fricció entre ells sigui mínima i, al mateix temps, per assegurar que quedin units.

Parts d’un rodament Tipus de cossos rodants

Rodaments (II)

Rodament rígid de boles

Rodament amb contacte angular

Tipus de rodaments

Rodament de rodets cilíndrics

Rodament de rodets cònics

Rodament d’agulles

Lubrificants Tipus de rodaments:El lubrificant és aquella substància capaç de disminuir la fricció que existeix entreels elements en contacte d’una màquina quan es mouen els uns respecte dels altres.

Característiques d’un lubrificant

Reduir la fricció entre les peces mòbils. Actuar com a refrigerant. Suportar les agressions de possibles contaminants que es barregen amb el lubrificant.

Lubrificació hidrodinàmica: consisteix a mantenir la pel·lícula de lubrificant entre les peces fent que aquestes estiguin en flotació.

Lubrificació

Amb olis: s’utilitzen quan les temperatures i les velocitats dels elements són altes.

Amb greixos: s’utilitzen en la manutenció dels rodaments.

Olis minerals. Lubrificants sintètics (SHC).