Màquines Simples i Mecanismes: Transmissió i Transformació de Moviment

Màquines Simples

Són dispositius senzills que permeten estalviar esforç en la realització de diferents treballs.

Palanques

Són barres o elements rígids que oscil·len sobre un punt de suport. Amb la palanca podem aixecar molt de pes fent poca força. Compleix la llei de la palanca:

$$P \cdot B_p = R \cdot B_r$$

• P: És la força que s’aplica (Potència). Es mesura en Newtons (N).
• R: És la força que hem de vèncer (Resistència). Es mesura en Newtons (N).
• B: Braç, distància del punt d’aplicació al punt de suport.

Tipus de Palanques

• Palanques de Primer Grau: El punt de suport es troba entre la força que apliquem (P) i la força que hem de vèncer (R). Exemples: Rems, balança, grua, tisores.
• Palanques de Segon Grau: La Resistència (R) és entre el punt de suport i la força que hem de fer (P). Exemples: Llevataps, trencanous, carretó.
• Palanques de Tercer Grau: La força que hem d’aplicar (P) és entre el punt de suport i la força que hem de vèncer (R). Exemples: Pinces, pala, martell.

Politges i Polipastos

Politja

Roda amb una ranura per la qual es fa passar una corda o una corretja. És una palanca de primer grau, amb les distàncies iguals. L'avantatge és que podem aprofitar el nostre pes en fer la força.

Polipast

Per disminuir la força que hem de fer, combinem diverses politges. Aquesta combinació de politges s'anomena polipast. Podem posar més politges mòbils per tal de disminuir encara més la força que hem de fer.

Altres Màquines Simples

Pla Inclinat

Rampa que s’utilitza per pujar o baixar càrregues fent menys esforç, a canvi de recórrer una distància més llarga.

Tascó

Pla inclinat doble que augmenta la força que fem.

Cargol

És un pla inclinat enrotllat sobre un cilindre. Amb poca força podem aixecar grans càrregues, però hem de fer un gran desplaçament.

Mecanismes de Transmissió de Moviment

Els mecanismes de transmissió de moviment transmeten el moviment d’un punt a un altre.

Relació de Transmissió

És la relació de velocitat que hi ha entre l’eix de sortida (conduït) i l’eix d’entrada (motriu). És una magnitud adimensional, és a dir, no té cap dimensió. Segons sigui aquesta relació, podem tenir un mecanisme:

• Multiplicador: Si la relació de transmissió és major que 1.
• Reductor: Si la relació de transmissió és menor que 1.

Tipus de Transmissió

Transmissió per Engranatges

Són rodes dentades que encaixen entre si i transmeten el moviment entre eixos que estan a prop. Aquest sistema de transmissió inverteix el sentit de gir. L’avantatge principal és que no rellisca.

Transmissió per Politges i Corretges

Està format per politges i corretges que transmeten el moviment entre eixos que estan a distància. Aquest sistema de transmissió no inverteix el sentit de gir. L’avantatge és que podem unir distàncies més grans, però pot relliscar. Per invertir el sentit de gir, hem de posar les corretges creuades.

Transmissió per Cadena

Està format per dues rodes dentades unides per una cadena i transmeten el moviment entre eixos que estan a distància. Aquest sistema de transmissió no inverteix el sentit de gir. L’avantatge és que podem unir distàncies més grans i no rellisca. En aquest cas, no podem invertir el sentit de gir. Les seves fórmules són iguals que en els engranatges i es calcula a partir del nombre de dents.

Cargol Sense Fi

Està format per un cargol sense fi i una roda dentada. Transmet el moviment entre eixos que estan a 90º. En aquest sistema, el motriu sempre serà el cargol i la conduïda sempre la roda. Per cada volta que fa el cargol, la roda avança una dent. És un mecanisme molt reductor i també s’utilitza com a mecanisme de seguretat, ja que no funcionarà mai en sentit contrari.

Trens de Mecanismes

Està format per la unió de diversos mecanismes de transmissió.

Mecanismes de Transformació de Moviment

Els mecanismes de transformació de moviment són els que canvien el tipus de moviment, per exemple, de lineal a circular o a la inversa.

Tipus de Transformació

Pinyó-Cremallera

Està format per un engranatge que anomenem pinyó i una barra dentada que anomenem cremallera. En aquest cas, el moviment de gir del pinyó produeix un moviment lineal en la cremallera o a la inversa.

Cargol-Femella

Està format per un eix roscat que anomenem cargol i una femella. En aquest cas, quan girem la femella, aquesta es desplaça linealment sobre el cargol o a la inversa.