Sistemes Mecànics i Estàtica de Màquines: Equilibri i Forces

Sistemes mecanics. Estatica de maquines:

Una maquina es un sistema format per un o mes conjunts mecanics amb parts mobils concebut per la realització de treball o la transformació d'energia. Un motor.

Un mecanisme es un conjunt delements mecanics que realitzen funcions de giatge i transmissió. Una caixa de canvis. La mecanica compren de tres apartats: Estatica, cinetica i dinamica.

-Per aixo cal fer un estudi estatic. En que s'analitzen els aspectes relatius a l'equilibri de les forces que hi actuen.

-En segon lloc cal estudiar conematica i dinamica que compren l'analisi de les forces i moviments que soriginen.

L'estatica socupa del diseñ i calcul de les estructures de suport, es distingeixen dues parts: -El equilibri del punt material-
El quilibri del solid rígid.

Equilibri del punt material o de la partícula:

Segons la primera llei de Newton quan en un cos la suma de forces que hi actuen es nul·la, el cos roman en repos o en moviment rectilini uniforme.

Equilibri del solid rígid:

Es un cos duna determinada massa en el qual la distancia entre dos punts qualsevols no varia siguin quines siguin les forces que hi actuen. No sempre les forces que hi actuen en un cos son concurrents, aquet fet simplifica que per tal de mantenir-ne lequilibri la suma dels moments que hi actuen també sigui nul·la.

El moment de una força F respecte dun punt O es defineix el producte vectorial del vector posició de la força respecte del punt multiplicant per la força. Els moments provoquen fer girar els cossos, per tant, si la seva suma es nul·la, el cos no girara.

Parell de forces:

Dues forces amb les seves direccions paral·leles pero de sentit contrari equidistants de un punt O generen un moment respecte del punt O anomenat moment dun parell de forces.

Cos lliure:

El diagrama del cos lliure consisteix a dibuixar el cos (objecte de lestudi) aillat de la resta de cossos en que esta en contacte. ALeshores shan de dibuixar totes les forces exterios que hi actuen sobre el cos i les reaccions que també exerceixen els altres cossos que hi estan en contacte.

Maquines simples:

El treball que fem sobre una maquina simple es diu treball motriu i el que fan la carrega per contrarestar es diu treball resistent.

La palanca:

Es una barra rígida que es recolza en un punt de suport.

Perque hi hagi equilibri la suma de moments respecte del support ha de ser 0. En una palanca el moment de la força (F) que saplica es igual al producte d'aquesta per la distancia mínima al punt de suport i se anomena braç de palanca.

La llei de palanca:

perque hi hagi equilibri, el braç de palanca ha de ser igual al moment resisten (F·d1 = R·d2)

La roda:

Si se aplica una força suficient (F) a el eix de la roda en direcció horitzontal, la normal (N) deguda al pes de la roda s'avansa una distancia delta (signe delta) anomenada coeficient de rodolament. Si calculem els moments respecte de O.

El torn:

Es una maquina destinada a la elevació de carregas.

Torn diferencial:

Es una maquina que te dos cilindres concentrics de diferent diametre de manera que quan es pretén elevar un pes el cilindre de mes diametre enrolla la corda, i el de menys diametre de desenrolla.

-El pla inclinat:

Encara que avui en dia el pla inclinat no sutilitza gaire, si que sutilitza una aplicació important que es el cargol. El pes del cos es un vector vertical que es pot descompondre en dos vectors perpendiculars entre si, (fx i la normal). La força de fricció (Ff) soposa a la força F que fa remontar el cos.

-El cargol:

Es un pla inclinat que remonta una superfície cilíndrica. Al cargolar la rosca, s'eleva una carrega i fa un treball. El treball fet per F ha de ser igual al treball fet per R. El rendiment duna rosca esta relacionat amb la fricció i amb langle de la rosca