Tema 3 mecanismes

15
TEMA 3 MECANISMES Ricard Valero Departament de Tecnologia Institut Pons d’Icart Tarragona

Transcript of Tema 3 mecanismes

Page 1: Tema 3 mecanismes

TEMA 3

MECANISMES

Ricard ValeroDepartament de TecnologiaInstitut Pons d’IcartTarragona

Page 2: Tema 3 mecanismes

1. Mecanismes de transmissió del moviment circular

El moviment circular és present en la major part de les màquines que utilitzem: electrodomèstics, mitjans de transport, processos industrials, etc.a) Politges i corretges:La transmissió per corretja permet transmetre el moviment giratori a certa distància. La politja motriu és la que exerceix la força, i la conduïda la rep. En funció del diàmetre de les politges (D), es pot reduir o ampliar la velocitat de gir (n).

Page 3: Tema 3 mecanismes

D1 > D2n1 < n2Amplificació de velocitat

D1

D2

D1 < D2n1 > n2Reducció de velocitat

n1 · D1 = n2 · D2n = velocitat de gir de la politja (rpm o min-1)D = diàmetre de la politja (mm)La relació de transmissió és:

• Si i > 1, és un mecanisme amplificador de la velocitat.• Si i < 1, és un mecanisme reductor de la velocitat.• Si i = 1, el mecanisme de transmissió no varia la velocitat.

Page 4: Tema 3 mecanismes

Exercicis1) Una politja que gira a 2000 rpm i té un diàmetre de 75 mm arrossega una altra politja de 50 mm de diàmetre. Quina és la velocitat de la segona politja? Quina és la relació de transmissió del mecanisme?

2) La politja del motor d’una rentadora té 10 cm de diàmetre i gira a 1500 rpm. Si volem que la velocitat de gir del tambor sigui de 500 rpm, quin diàmetre ha de tenir la politja conduïda?

Page 5: Tema 3 mecanismes

b) Engranatges:És el conjunt format per rodes dentades que s’acoblen entre si. Les dents dels engranatges tenen la mateixa forma i tamany.Avantatges dels engranatges respecte les politges i corretja:• Poden transmetre molta força.• No hi ha lliscament entre rodes dentades.• Es controla amb exactitud la velocitat de rotació.Inconvenients:• Les dents es poden desgastar. Cal posar greix.• Fan més soroll.El número de dents (z) està relacionat amb el seu diàmetre, per tant:n1 · z1 = n2 · z2

Page 6: Tema 3 mecanismes

Tipus d’engranatges:• Cilíndric exterior: Per transmetre el moviment entre eixos paral·lels.

• Cilíndric interior: Per transmetre esforços entre un eix i una corona dentada interior.

• Helicoïdals: Transmeten més potència, més velocitat, són més silenciosos i duran més.

• Cònics: Transmeten el moviment entre eixos perpendiculars.

Page 7: Tema 3 mecanismes

c) Transmissió amb cadena:S’utilitza per transmetre el moviment entre rodes dentades a llarga distància. La cadena té unes baules metàl·liques unides amb corrons que giren sobre les rodes dentades. S’ha de lubrificar amb oli.El sentit de gir és el mateix en les dues rodes dentades:

n1 · z1 = n2 · z2

Page 8: Tema 3 mecanismes

d) Cargol sense fi:Transmet el moviment entre eixos perpendiculars. Per cada volta completa del cargol, la roda dentada avança una dent. És com si el cargol tingués una sola dent (z = 1).

La velocitat de gir (n) és baixa però s’obté molta força. No és reversible: el cargol mou la roda però no a l’inrevés.e) Trens d’engranatges:Sistema de més de dos engranatges acoblats. Permet aconseguir relacions de transmissió més altes.

nroda · Zroda = ncargol · ZcargolZcargol = 1nroda · Zroda = ncargol

Page 9: Tema 3 mecanismes

Entre les rodes que es toquen per les dents es compleix:n1 · z1 = n2 · z2

Si tenim en compte que dues rodes que estan enganxades tenen la mateixa velocitat de gir (n), la relació de transmissió total d’un tren d’engranatges com el del dibuix és:

i =

L'objectiu és augmentar o disminuir la relació de transmissió fins a valors que amb només dos engranatges no seria possible, ja que la diferència de diàmetres entre l'un i l'altre seria exagerada.

Page 10: Tema 3 mecanismes

2. Transformació del moviment circular en rectilini

a) Pinyó-cremallera:Consta d’una roda dentada (pinyó) i una barra dentada recta (cremallera). Quan el pinyó gira, la cremallera llisca en un sentit o en un altre, segons el sentit de gir del pinyó. És reversible.Exemples: portes corredisses, tren cremallera.

Page 11: Tema 3 mecanismes

b) Cargol-femella:El trobem en serjants, cargols de banc, etc. La velocitat d’avanç (v) es calcula multiplicant la distància entre dos filets del cargol (pas, p) i el número de voltes per unitat de temps (n).

v = p·n

Page 12: Tema 3 mecanismes

3. Transformació del moviment circular en rectilini alternatiu

a) Biela-manovella:Transforma un moviment circular en un moviment rectilini alternatiu o viceversa.

El cigonyal és un sistema biela-manovella múltiple: es tracta d’un eix amb colzes que actuen com a manovelles. El trobem en motors d’explosió de vehicles, el seu gir es trasllada a les rodes i el vehicle es mou.

Page 13: Tema 3 mecanismes

b) Lleva i excèntrica:Són mecanismes que permeten obtenir un moviment rectilini discontinu a partir d’un circular. La lleva té forma d’ou, quan gira empeny un seguidor que puja i baixa. L’excèntrica és rodona i gira per un punt que no és el seu centre geomètric.

Trobem un arbre de lleves en el mecanisme que obre i tanca les vàlvules dels motors d’explosió de 4 temps diesel i benzina.

Page 14: Tema 3 mecanismes

4. Altres mecanismes:a) La junta Cardan:Permet transmetre el moviment circular, encara que els eixos no estiguin alineats.

b) El trinquet:És un mecanisme que permet que una roda giri només en un sentit. Consisteix en una roda dentada i una pestanya en forma d’ungla (cadell) que permet avançar la roda però evita el retrocés.Exemple: xarxes de tenis, algunes eines...

Page 15: Tema 3 mecanismes

c) Rodaments:Són un conjunt de boles o corrons que roden dins unes guies, disminuint el fregament, i permetent que els eixos estiguin recolçats sobre un suport. Els rodaments permeten el moviment circular, i els trobem en vehicles i màquines.