Guia Essencial de Mecanismes en Enginyeria Mecànica

Introducció als Mecanismes

Els mecanismes són elements fonamentals en les màquines, encarregats de la transmissió i transformació del moviment. Aquests components són essencials per a la funcionalitat de qualsevol sistema mecànic.

Finalitat dels Mecanismes

La finalitat principal dels mecanismes és transmetre, regular o modificar l'energia i les forces que actuen en una màquina.

Mecanismes de Transmissió de Moviment

La funció dels mecanismes de transmissió de moviment és transmetre el moviment d'un punt a un altre sense modificar-ne el tipus.

Mecanismes de Transformació de Moviment

La funció dels mecanismes de transformació de moviment és modificar el tipus de moviment.

Components Clau dels Mecanismes

• Eix: Un suport fix, normalment de forma cilíndrica.
• Arbre de transmissió: Una barra que transmet moviment.
• Acoblament: Element que permet unir dos components per transmetre moviment.

Exemples de Mecanismes Comuns

Alguns exemples destacats de mecanismes inclouen les politges i els engranatges.

Conceptes i Verificacions

Pinyó i Corona: Elements Clau

En sistemes d'engranatges, el pinyó sol ser l'element motriu (conductor) i la corona l'element conduït.

Verificació de Conceptes (Verdader o Fals)

1. Les rodes de fricció transmeten moviment. (V)
2. Quan els eixos són paral·lels, s'utilitzen engranatges rectes. (F) (Poden ser rectes, helicoïdals, etc.)
3. Les dues rodes d'un sistema de politges giren en el mateix sentit. (F) (Depèn de si la corretja és creuada o no)
4. Les rodes de fricció permeten grans relacions de transmissió. (F) (Limitades pel lliscament)
5. Els engranatges permeten transmetre grans potències. (V)
6. Amb els engranatges es pot canviar el sentit de gir. (V) (Amb un engranatge intermedi o parells imparells)
7. No és necessari lubricar els engranatges. (F) (La lubricació és crucial per reduir el desgast)

Verificació de Transmissions (Verdader o Fals)

1. En un rellotge, s'utilitzen engranatges. (V)
2. La transmissió per corretja és ideal per a grans potències. (F) (Pot haver-hi lliscament i limitacions de potència)
3. La transmissió per cadena no permet lliscament. (V)
4. La transmissió per corretja requereix lubricació constant. (F) (Generalment no, a diferència de les cadenes o engranatges)
5. En la transmissió per cadena, la relació de transmissió és constant. (V)
6. En la transmissió per cadena, la velocitat angular de les rodes és sempre la mateixa. (F) (Depèn del nombre de dents)
7. El sentit de gir de les rodes en una transmissió per cadena és sempre el mateix. (V) (Per a una transmissió simple)

Importància dels Lubricants

Els lubricants són importants perquè la cadena no s'oxidi, per reduir la fricció i el desgast dels components mecànics.

Fórmules Clau en Mecanismes

• Diàmetre primitiu (Dp): Dp = m · z
• Longitud de circumferència (l): l = π · d
• Àrea (A): A = π · n (Context no especificat)
• Càlcul de n: n = (de - di) / 2 (Context no especificat)
• Pas (p): p = π · m
• Relació de transmissió (i): i = Z1 / Z2 = D1 / D2 = N2 / N1
• Producte np: np = z · voltes (Context no especificat)

Nota: Algunes fórmules requereixen context addicional per a una interpretació completa.

Mecanismes de Transformació Específics

Lleves i Excèntriques

Aquests mecanismes permeten transformar un moviment circular d'un eix en un moviment alternatiu rectilini.

Excèntrica

Peça que pot tenir formes molt diverses. Majoritàriament, és un disc o un cilindre l'eix de gir del qual no coincideix amb el centre geomètric de la peça.

Lleva

Peça generalment en forma de disc que té a la perifèria un perfil determinat amb la finalitat que l'element accionat faci un moviment alternatiu periòdic.

El Seguidor

És l'element conduït o peça mòbil que es mou amunt i avall seguint el perfil de la lleva o excèntrica.

Perfil de les Lleves: Verificació

Resultats de verificació de perfils de lleves: F, V, V, F, V, V, V.

Mecanisme de Cremallera

Permet la transformació d'un moviment circular a un moviment rectilini.

Components i Moviment

• Moviment del pinyó: Circular.
• Cremallera: Barra dentada.
• Mòdul de la cremallera: Ha de ser el mateix que el del pinyó per a un correcte engranatge.

Funcionament

El moviment de la cremallera en engranar amb el pinyó és rectilini. Si la cremallera és fixa i el pinyó hi engrana, el pinyó es desplaça en un moviment rectilini.

Altres Mecanismes Importants

• Cargol sense fi: Permet l'acoblament i la transmissió de moviment amb grans reduccions de velocitat i canvi d'eix.
• Creu de Malta: Permet transformar un moviment circular continu en un moviment circular intermitent.
• Biela-manovella: Transforma un moviment circular continu en un moviment rectilini alternatiu (o viceversa).
• Embragatge: Mecanisme que permet connectar o desconnectar la transmissió de potència entre dos eixos.
• Fre: Mecanisme dissipador d'energia que s'utilitza per reduir o aturar el moviment.
• Inversor de gir: Mecanisme que permet canviar el sentit de rotació d'un eix.

Verificació de Frens (Verdader o Fals)

Resultats de verificació de frens: F, F, V, F, V, V, F, F, F.