Guia bàsica de mecanismes i fórmules físiques

Pinyó i cremallera

• Funció: Permet transformar el moviment circular en moviment rectilini.
• Composició: El pinyó (engranatge) i la cremallera (engranatge pla).
• Exemples: Portes corredisses, trepant de columna, tren cremallera, direcció d'un automòbil.

Caragol sense fi i corona

• Funció: Permet transmetre moviment de rotació entre dos eixos perpendiculars i redueix dràsticament la velocitat de gir de l'eix conduït.
• Composició: Un motor elèctric, una corona i un caragol sense fi.
• Exemples: Cinta transportadora, obertura i tancament d'una vàlvula hidràulica, control d'una càmera de vigilància a distància, mecanisme d'elevació de l'àncora d'un vaixell.

Lleves i excèntriques

Són mecanismes que transformen el moviment rotatiu d'un eix en moviment rectilini alternatiu.

• Format per: Una lleva (de qualsevol forma) o excèntrica (forma circular), que són peces giratòries, i per un seguidor o vareta.
• Exemple: Accionament d'una joguina.
• Aplicacions: Les lleves es fan servir per obrir i tancar circuits elèctrics, pneumàtics i hidràulics; per captar informació sobre el funcionament de màquines i sistemes tècnics de tot tipus; o per obrir i tancar vàlvules de motors de gasolina i dièsel.

Biela i manovella

• Definició: Una manovella és una palanca que ens permet fer girar manualment un dispositiu mecànic. Una biela és una barra que pot girar lliurement en els seus dos extrems.
• Exemples: Motor de combustió interna, locomotora de vapor, màquina de cosir.

La junta de Cardan

• Funció: És un mecanisme de transmissió de moviment que serveix per transmetre moviment rotacional entre dos eixos.
• Format per: Un eix motor, una forqueta, dues creus i un eix resistent.
• Funcionament: Quan girem el primer eix (eix motor), es transmet la mateixa velocitat mitjana de rotació al segon eix (eix resistent). Els dos eixos fan el mateix nombre de voltes per minut; per tant, la relació de transmissió és 1.
• Exemple: Transmissió dels vehicles pesants.

Fórmules

• Palanca: F · B = R · B
  Exemple: F · 1m = 2000 N · 0,5m → F = (2000 N · 0,5m) / 1m = 1000 N
• Polipast: F = R / 2n
  On: R = Resistència (en newtons), F = Força aplicada (en newtons), n = Nombre de politges mòbils.
• Pla inclinat: F = (P · h) / L
  On: P = Pes (en newtons), h = Alçada (en metres), L = Longitud del pla inclinat.