Engranatges, Mecanismes i Tractaments de l'Acer: Guia Completa

Característiques d'Engranatges Rectes

• Diàmetre primitiu (Dp = m • Z)
• Nombre de dents (Z)
• Mòdul (m = Dp / Z)
• Pas (p = m • π)
• Altura del cap de la dent (h1)
• Altura del pla de la dent (h2)
• Gruix de la dent
• Distància entre eixos (c = (Dp1 + Dp2) / 2)
• Diàmetre exterior (De = Dp + 2 * m)
• Diàmetre interior (Di = Dp - 2.5 * m)
• Diàmetre base (Db)
• Angle de pressió

Diàmetre base (Db): Distància des de la circumferència primitiva fins al punt on es generen els perfils evolvents de les dents.

Angle de pressió: Línia perpendicular a la línia de pressió i als radis primitius que passa pel punt de contacte entre les dents.

Llei de transmissió: La velocitat entre l'entrada i la sortida està relacionada. w1 * d1 = w2 * d2.

Velocitat de desplaçament de la cremallera (partint del pinyó): v = (w * m * Z * 10^-3) / 2.

Velocitat del cargol (partint del cargol): v = (w * p * 10^-3) / (2π).

Regulador de Watt

Dispositiu utilitzat en màquines de vapor per regular l'accés del vapor al cilindre. Es basa en la velocitat de gir i en un mecanisme per augmentar/disminuir la velocitat centrífuga. A més velocitat, les boles pugen i tanquen el pas del vapor, disminuint la velocitat.

Mecanismes Intermitents

Mecanismes utilitzats per regular algun efecte físic d'una variable de la màquina. Exemples:

• Creu de Malta: Una maneta i una roda conduïda. Una volta fa avançar la roda conduïda una posició i s'atura.
• Carraca: Mecanisme que permet el moviment circular o la transmissió d'un arbre a un altre en un sol sentit de gir.

Tren d'Engranatges

Combinació de mecanismes que funcionen impulsats l'un per l'altre. Els trens d'engranatges són un conjunt d'engranatges amb la mateixa funció. Els reductors són trens mecànics que redueixen la velocitat i augmenten el parell.

Embragatge

Mecanisme que permet connectar/desconnectar una part motriu amb el dispositiu conductor o conduït. Poden ser de fricció o hidràulics.

Embragatges de Fricció

Transmeten el moviment mitjançant una força de fricció que connecta les parts conductores. Poden ser de disc o cònics.

Embragatge de Disc

Un disc amb molles manté l'eix connectat al dispositiu conduït. Les superfícies connectades permeten la transmissió entre l'arbre motriu i el conduït.

Embragatge Cònic

Dues rodes còniques acoblades als arbres permeten l'acoblament i desacoblament mitjançant un desplaçament lateral.

Embragatge Hidràulic

La transmissió del moviment es fa a través d'un líquid. Un càrter ple d'oli connecta una turbina a l'arbre motriu i una altra a l'arbre conduït. Una actua com a bomba i l'altra com a turbina, generant un moment que arrossega l'arbre conduït.

Embragatge Centrífig

L'arbre motriu té masses amb molles. Quan augmenta la velocitat, les masses es desplacen per força centrífuga i connecten l'arbre motriu amb el conduït mitjançant fricció.

Frens

Dispositius que permeten desaccelerar o aturar una màquina. Poden ser mecànics o elèctrics.

Motor Elèctric com a Fre

S'utilitza el motor com a generador, transformant l'energia cinètica en energia elèctrica que es retorna a la xarxa.

Inversor de Gir

Mecanismes importants en màquines que funcionen en dos sentits, especialment en motors d'explosió. S'utilitzen sistemes mecànics com engranatges o trens planetaris per invertir el sentit de gir.

Obtenció de l'Acer

L'acer colat s'obté dels alts forns separant l'escòria i concentrant el ferro. Si es vol un acer més pur, es pot passar per altres forns com la copela per descarbonitzar i reduir impureses.

Convertidor d'Oxigen

Recipient cilíndric-cònic revestit amb material refractari on s'introdueix ferralla i oxigen a pressió per reduir les impureses a altes temperatures.

Forn Elèctric

Recipient d'acer refrigerat amb aigua i revestit amb material refractari. S'introdueix ferralla, FeC i calç, i s'aplica corrent elèctric per augmentar la temperatura. S'hi poden afegir elements per crear aliatges, permetent un control precís de la composició de l'acer.

Procediments de Solidificació de l'Acer

L'acer es pot colar en motlles per refredar-se o en canals per formar barres de secció rectangular per laminatge en calent.

Tractaments Tèrmics

Sotmetre l'acer a canvis de temperatura controlats per modificar les seves propietats.

Tremp

Obtenció d'acer amb martensita. Escalfament a austenita i refredament ràpid per obtenir martensita.

Revingut

Escalfament a una temperatura inferior a 723°C per evitar la formació d'austenita i refredament a l'aire. Augmenta la tenacitat i la resistència mecànica.

Recuit

Disminueix la duresa i augmenta la plasticitat de l'acer. Escalfament a alta temperatura i refredament a l'aire. Hi ha diversos tipus de recuit.

Tipus de Recuit

• Regeneració (acer amb > 0.6% C)
• Globular (acers aliats, eines)
• Estovament

Normalitzat

Escalfament fins a austenització i refredament a l'aire (més lent que el tremp i més ràpid que el recuit). Serveix per afinar l'estructura granular, reduir les tensions internes i homogeneïtzar l'acer.