Una màquina és un conjunt de mecanismes que ens ajuda a fer un treball o transformar una força d'energia en un altre tipus d'energia.
 |
| Màquina d'escriure antiga |
Les màquines es poden clasificar seguint diferents criteris, però la manera més usual és fer-ho segons la seva complexitat.
- Màquines simples: són dispositius senzills, amb un o dos elements. S’utilitzen per multiplicar forces o moviment. Ex: palanca, roda, pla inclinat...
Rodes de fusta.
Exemple de màquines simples - Màquines complexes: tenen diversos mecanismes que transformen energia i acostumen a ser motrius. Ex: un automòbil, una turbina, un tractor...
 |
| Cotxe Exemple de màquines complexes |
PARTS D'UNA MÀQUINA
- Estructura: part fixa
- Dispositius de control: govern de la màquina
- Motor: transforma l'energia
- Mecanismes: elements de transmissió
MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
És una barra rígida capaç de girar al voltant d'un punt de suport o fulcre.
La palanca ens permet multiplicar la força que fem; com més lluny del punt de suport estiguem, menys força haurem de fer.
Per tal que la palanca estigui en equilibri, cal que el producte de la força F pel seu braç o distància al suport (d1) sigui igual al producte de la resistència pel seu braç o distància (d2), també anomentat llei de la palanca:
F·d1= R·d2
 |
Esquema de la palanca, on F representa la força (Newtons), la d1, la distància del lloc on s'aplica la força fins al put de suport, d2, la distància de la resistència al punt de suport i la R, la resistència que cal superar (Newtons). |
Segons la posició del punt de suport respecte de les forces, podem distingir tres tipus de palanques: de primer grau, de segon grau i de tercer grau.
LA POLITJA
És una roda que té la superfície central en forma de canal per la qual es fa passar una corda o una corretja. No s'estalvia força però es guanya comoditat.
 |
| Politja |
Si fem que la politja sigui mòbil, podrem duplicar la força que fem. Si encara volem incrementar més la nostra força, llavors hem de fer una combinació de politges; és el que anomenem polispast. En funció del nombre de politges mòbils usades, podem obtenir avantatges mecànics més grans.
Els polispasts estan formats per politges fixes i politges mòbils. La fòrmula per calcular la força que fem és:
F= R/2n
On, F, és la força necessaria per elevar la càrrega, R el valor de la càrrega i n el nombre de politjes mòbils.
 |
| Polipast |
EL PLA INCLINAT
És una rampa que permet elevar càrregues, fent menys força que si ho féssim verticalment.
 |
| Pla inclinat |
Si pugem la càrrega per la rampa, recorrerem una distància (L) més gran. En canvi, ens costarà menys esforç (F) que si la pugéssim a pols de B a C (h) .
Per calcular la força que fem, apliquem la següent fòrmula, on R equival a la resistència (Newtons), F a força (Newtons), L, longitud del pla (metres) i h, alçada.
F= (R·h)/L
EL CARGOL: EXEMPLE DE PLA INCLINAT
Els cargols estan formats per rosques, que són plans inclinats enrotllats sobre una superfície cilíndrica. Quan s’aplica una força i es cargola, es multiplica la força aplicada. La rosca està formada per filets, que es van introduint en el material a roscar amb poc esforç. El pas de rosca és la distància que avança un cargol quan gira una volta.
Per calcular la força, s'aplica la següent fòrmula, on F és força, R, resistència, 2πr el radi o longitud del volum i p el pas de rosca.
En funció de si modifiquem o traslladem el moviment, parlem de transmissió del moviment o transformació del moviment.
MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT
Els mecanismes de transmissió del moviment permeten passar el moviment d’un eix a un altre, modificant la velocitat i el sentit de gir.
RODES FRICCIÓ
Els cargols estan formats per rosques, que són plans inclinats enrotllats sobre una superfície cilíndrica. Quan s’aplica una força i es cargola, es multiplica la força aplicada. La rosca està formada per filets, que es van introduint en el material a roscar amb poc esforç. El pas de rosca és la distància que avança un cargol quan gira una volta. Per calcular la força, s'aplica la següent fòrmula, on F és força, R, resistència, 2πr el radi o longitud del volum i p el pas de rosca.
R=2πr · F/p
MECANISMES
Un mecanisme és un conjunt de peces (barres, politges, guies, etc.) que fan funcions de guiatge, transformació i transmissió del moviment relacionat amb les forces que actuen en una màquina.
Una bicicleta, una rentadora, una màquina de cosir; tot estan compostos per diferents mecanismes (pinyons, corretges, etc.).
En funció de si modifiquem o traslladem el moviment, parlem de transmissió del moviment o transformació del moviment.
MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT
Els mecanismes de transmissió del moviment permeten passar el moviment d’un eix a un altre, modificant la velocitat i el sentit de gir.
RODES FRICCIÓ
Rodes que estan en contacte. La roda connectada al motor s'anomena roda motriu i la que rep el moviment és la roda conduïda. La roda conduïda gira en sentit contrari.
 |
| Rodes fricció |
CORRETGES
Les rodes no estan en contacte i giren cap al mateix costat. La corretja sol ser de cautxú o goma. Reben el nom en funció de la forma de corretja.
 |
| Corretges |
CADENA
La roda motriu també s'anomena plat i la roda conduïda pinyó. Està formada per
diferents peces que es van encaixant. Estan formades per un conjunt de baules.
 |
| Cadenes |
Es toquen però no són llises i per tant no són rodes fricció. Tenen dents.
 |
| Engrantages |
Totes les transmissions tenen
a. Roda o engranatge motriu: connectat directament al motor
b. Roda o engranatge conduït: rep el moviment de la motriu
c. Mecanismes: poden ser reductors (redueixen la velocitat) o multiplicadors (multipliquen la velocitat).
d. Relació de transmissió (i): relació entre la roda conduïda i la roda motriu. Fòrmula:
i= n2/n1
N2: velocitat roda/engrantage conduïda.
N1: velocitat roda/engranatge motriu.
Les unitats són les revolucions per minut (rpm).
TRANSMISSIONS SIMPLES I COMPOSTES
TRANSMISSIONS SIMPLES
Tenen menys de dues rodes o engranatges.
Càlcul en cas de rodes:
n1·d1=n2·d2
n1= velocitat roda motriu n2= velocitat roda conduïda
d1= diàmetre roda motriu d2=diàmetre roda conduïda
Càlcul en cas d'engranatges:
n1·z1=n2·z2
n1= velocitat engranatge motriu n2= velocitat engranatge conduït
z1= número dents engranatge motriu z2= número dents engranatge conduït
TRANSMISSIONS COMPOSTES
Transmissió formada per més de dues rode o engranatges.Càlcul:
n1 = d2·d4·d6.....dN
---- ----------------------
nN = d1·d3·d5...dN-1
Càlcul de transmissió simple
Prova de la relació de transmissió
-
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada