Elements Fonamentals de la Mecànica Industrial

Elements de transmissió directa

• Eix: És un suport fix, de forma cilíndrica, que serveix perquè un altre element pugui girar al seu voltant. Estan sotmesos a esforços de flexió i poden ser massissos o buits (els buits suporten millor els esforços).
• Arbre: És una barra cilíndrica que gira i transmet un moviment circular. Està sotmès a esforços de flexió i torsió.
• Acoblament: Permet unir dos arbres o dos eixos.
  • Tipus d'acoblament: Elàstic (junta de goma), Fix (brida o cadena), Articulat (com la junta universal o Cardan).

Rodes de fricció

S'utilitzen quan els eixos entre els quals s'ha de transmetre el moviment són molt pròxims. Són dues rodes amb la llanda totalment llisa que estan en contacte directe l'una amb l'altra per transmetre el moviment.

Tipus de rodes de fricció

• Interior: El contacte es produeix entre les superfícies interiors. Giren en el mateix sentit.
• Exterior: Contacte entre les superfícies exteriors. Giren en sentit contrari.
• Trococònica: Tenen forma de con i el contacte es produeix per les superfícies laterals. Giren en sentit invers.

Engranatges

Mecanisme format com a mínim per dues rodes dentades, on els sortints d'una encaixen sense topar en els entrants de l'altra i transmeten el moviment circular.

• La roda que té més dents s'anomena corona.
• La roda que té menys dents s'anomena pinyó.
• La roda que transmet el moviment és la conductora, i la que el rep és la conduïda.

Tipus d'engranatges

• Cilíndrics rectes: Eixos paral·lels i les dents paral·leles a l'eix de rotació.
• Helicoïdals: Eixos paral·lels o s'encreuen, amb les dents inclinades.
• Cònics: Els eixos es tallen i formen un angle recte. Les dents poden ser rectes o corbes.

Transmissions flexibles

Transmissió per corretja

S'utilitza per transmetre el moviment entre eixos que es troben a una certa distància, mitjançant elements flexibles. Està formada per dues politges unides per una corretja.

• La corretja ha de ser flexible, de secció rectangular, rodona, trapezial o dentada.
• Aplicacions: Electrodomèstics.

Transmissió per cadena

Està formada per dues rodes dentades unides mitjançant una cadena. Aquest sistema evita el lliscament i permet transmetre moviment entre eixos relativament allunyats entre si.

• Aplicacions: Motocicletes i bicicletes.

Elements auxiliars per a la transmissió

• Suports: Peces que sostenen en dos o més punts els eixos o els arbres de transmissió.
• Boixes: Van muntades sobre el suport corresponent i s'encarreguen de facilitar el gir de l'arbre o eix acoblat a l'interior.
• Coixinets: Formats per dos anells i uns elements rodadors (rodaments).
• Xavetes: Peces que permeten fixar els elements de transmissió de moviment rotatori en un arbre o eix, facilitant-ne l'acoblament o la separació.
• Llengüetes: Són semblants a les xavetes, però permeten el desplaçament longitudinal.

Mecanismes de transformació de moviment

Mecanisme de biela-manovella

Transforma un moviment circular continu en un rectilini alternatiu, i a l'inrevés.

• Èmbol o pistó: Peça cilíndrica que es desplaça dins d'una guia amb moviment rectilini.
• Biela: Element rígid i allargat que permet la unió articulada entre la manovella i l'èmbol. Està formada pel cap, la canya i el peu.
• Manovella o cigonyal: Palanca fixada per un dels extrems a l'eix de rotació i per l'altre al cap de la biela.

Lleves i excèntriques

Mecanismes que permeten transformar un moviment circular d'un eix en un moviment alternatiu rectilini, però no a l'inrevés.

• Lleva: Peça en forma de disc. La seva forma (la més comuna és el disc ovalat) pot variar en funció de la posició de la lleva i del seguidor.
• Excèntrica: La distància entre el centre geomètric i l'eix de gir s'anomena excentricitat.

L'arbre de lleves permet obrir i tancar les vàlvules d'entrada i sortida de gasos del cilindre.

Mecanisme de cremallera

Permet transformar un moviment circular en rectilini. Està format per:

• Pinyó: Roda dentada que actua com a element motriu.
• Cremallera: Es considera una roda dentada de diàmetre primitiu infinit i, per tant, amb el mateix mòdul que el pinyó.

Cargol sense fi (o vis sense fi)

Permet l'acoblament entre una rosca i una roda dentada, transmetent moviment circular entre eixos que s'encreuen i formen un angle de 90°.

Avantatge: El moviment es transmet en un sol sentit.

Creu de Malta

Permet transformar el moviment circular continu en circular intermitent. Quan la manovella fa una volta sencera, la creu només avança una posició i s'atura.

Mecanismes de control i seguretat

Embragatges

És un mecanisme que permet connectar o desconnectar un eix o arbre motriu amb un altre eix o arbre conduït, per aconseguir que tots dos tinguin o no la mateixa velocitat de rotació.

Tipus: De dents, d'acció progressiva, hidràulics, etc.

Frens

Són mecanismes dissipadors d'energia mecànica que permeten reduir la velocitat d'un mecanisme o una màquina fins a aturar-lo si cal.

El fre més senzill és el format per un tambor o un disc sobre el qual frega una peça anomenada bloc o sabata.

Inversors de gir

Són mecanismes que permeten invertir el sentit de gir per fer que una màquina funcioni en dos sentits. Estan formats per uns engranatges especials anomenats engranatges epicicloïdals o planetaris.