Màquines Simples i Complexes: Definició, Tipus i Funcionament
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 6,73 KB
Màquines: Definició i Components
Una màquina és un conjunt de peces o òrgans acoblats entre si que permeten dirigir o regular l'acció d'una força amb l'objectiu de realitzar un treball.
La màquina està formada per l'estructura i els mecanismes. Els mecanismes són peces acoblades entre si.
Una màquina eina està formada per eines muntades en la màquina que realitzen moviments mecànics.
La bancada, els suports, els peus, la carcassa, etc., formen part de l'estructura d'una màquina.
Els eixos, les rodes, les guies, politges, engranatges, manovelles, etc., formen part del mecanisme d'una màquina.
Tipus de Moviment en les Màquines
Els tipus de moviment que realitza una màquina són el rectilini, curvilini i alternatiu.
El moviment rectilini segueix una trajectòria recta, tant en sentit vertical com horitzontal.
El moviment curvilini es desplaça descrivint una trajectòria corba.
El moviment alternatiu es fa en la mateixa direcció en horitzontal-vertical i sentit alternatiu.
Física de les Màquines
Força: F = m · a [ N = Kg · m/s2 ] N = Newton
Treball: W = F · x [ J = N · m ] J = Joule
Potència mecànica: P = W / t [ CV = J / s ] CV = Cavall de vapor
Rendiment: η = Wu · 100 / Wm [ % ]
Màquines Simples i Complexes
Les màquines simples utilitzen energia muscular i serveixen per al disseny d'altres màquines.
Les màquines simples fonamentals són la palanca, el pla inclinat, la roda, el cargol, la manovella i el torn.
Les màquines complexes es classifiquen segons la seva finalitat en motrius, generadores i operatives.
Les màquines motrius o motors, converteixen en energia mecànica altres formes d'energia, com l'energia hidràulica, elèctrica, etc.
Les màquines generadores (alternadors i dínamos) reben energia hidràulica, eòlica, fòssil, etc., i la transformen en energia elèctrica.
Les màquines operatives (martell pneumàtic, trepadora, etc.) transformen un tipus d'energia (elèctrica, fòssil, …) en un moviment alternatiu o rotatiu (treball mecànic).
La Palanca
Una palanca és una barra rígida, la qual gira en un punt de suport anomenat fulcre. S'anomena potència de la palanca a la força que s'ha d'aplicar en un punt d'aquesta per vèncer una resistència.
Com més a prop és el fulcre de la resistència que s'ha de vèncer, menys força cal fer.
Les palanques poden ser de primer, segon i tercer gènere:
- Les de primer gènere són les que tenen el fulcre situat entre la potència i la resistència. Exemples: balances, alicates, tisores, balancins, barreres de pas a nivell…
- Les de segon gènere són les que tenen la resistència entre la potència i el fulcre. Exemples: carretons, trencanous, pedals de fre dels cotxes…
- Les de tercer gènere són les que tenen la potència situada entre el fulcre i la resistència. Exemples: pinces, canyes de pescar…
La llei de la palanca ha de complir que la força multiplicada pel seu braç és igual a la resistència pel seu braç (distància al fulcre). F · d1 = R · d2
El Pla Inclinat
El pla inclinat serveix per desplaçar un objecte des d'un nivell fins a un altre de més elevat amb menys esforç que si s'enlairés verticalment. F · l = P · h
El pla inclinat s'utilitza per desplaçar mercaderies, per evitar escales, en eines, etc.
El Cargol
Un cargol és una peça cilíndrica o cònica que té una canal exterior en forma d'hèlix anomenada filet de la rosca.
El mecanisme cargol-femella transforma un moviment circular en un moviment rectilini i és utilitzat com a element de fixació per a unions desmuntables. Es fa servir en gats, llevataps, cargols de banc, claus angleses, etc.
El pas de rosca (p) és la distància compresa entre dos filets consecutius d'un cargol o femella.
La resistència (R) que s'ha de vèncer per desplaçar un cargol en fer-lo girar acoblat dins una femella depèn de: R · p = F · 2 · P · r
Les rosques segons el sentit de gir poden ser de dretes o esquerres. Segons el nombre de filets poden ser d'una o diverses entrades. Segons la forma del filet poden ser triangulars, trapezials, quadrades, rodones, etc.
El sistema mètric o europeu utilitza el mil·límetre com a unitat de mesura. Exemple: M10 és una rosca mètrica de diàmetre 10 mm.
El sistema Whitworth utilitza la polzada com a unitat de mesura. Exemple: W-3/8 és una rosca Whitworth de 3/8 de polzada (9,52 mm).
La Roda
La roda va ser el gran descobriment que va permetre inventar la sínia, la roda de molí o el carro.
La Manovella
La manovella és una palanca fixada per un dels seus extrems a un eix amb moviment de rotació. Aplicacions importants: el cigonyal dels vehicles, el timó d'una barca, una aixeta, etc.
El Torn
El torn està format per un corró d'acer que gira quan s'acciona i una manovella en els seus extrems.
La Politja
La politja és una peça cilíndrica amb un forat central on es fixa un eix que possibilita el gir de la peça.
Les politges poden ser planes, acanalades o dentades.
La corriola és una politja fixada pel seu eix, es pot considerar una palanca de primer gènere ( F = R ).
En la politja mòbil el punt de recolzament es localitza a la corda i no pas a l'eix, se sol utilitzar la politja mòbil en combinació amb una corriola fixa.
La combinació de diverses politges s'anomena polipast i permet reduir la força que s'ha de fer per vèncer una resistència.
L'Engranatge
Un engranatge està format per dues rodes dentades, en les quals els sortints d'una encaixen amb els entrants de l'altra.
Els engranatges poden ser exteriors, interiors i de cremallera.
Rodes de Dents Rectes
Diàmetre primitiu: és aquell en el qual s'efectua la tangència teòrica de les dents d'un engranatge, sent directament proporcional al mòdul i al nombre de dents.
d = m · z
Pas circular: p = m · P
Cap de la dent: a = m
Peu de la dent: a1 = 1,25 · m
Altura de la dent: h = a + a1
Diàmetre exterior: de = d + 2a
Diàmetre interior: di = d - 2a1