Energia: totalment indispensable per fer funcionar una màquina

Màquina: és el conjunt de peces sòlides que tenen la funció de transformar un tipus d’energia en treball o en un altre tipus d’energia, o bé per aprofitar l’acció d’una força per tal de produir determinats efectes.

Treball: Conseqüència d’una energia que a passat a través d’una màquina i aquest serveix per satisfer una necessitat.

Hi ha dos tipus de màquines (encara que poden coincidir els dos tipus):

 

• Motriu: Transforma l’energia primària en energia secundària. Com per exemple un motor.
• Operativa: Modifica la matèria actuant sobre d’ella. Com per exemple una fresadora.

Una màquina està formada per:

• Estructura de suport: Parts de la màquina que no tenen moviments interns que tenen la funció de suportar les forces que s’esdevenen en la màquina.
• Mecanismes: Són el conjunt d’elements interconectats de la màquina que tenen la funció de transmetre o transformar el moviment.

   

Estudi de mecanismes. Graus de llibertat.

Cadascun dels elements unitaris del mecanisme s’anomena baula. Les baules es connecten pels elements d’enllaç i segons aquests seran baules binàries (2baules), ternàries (3baules) o quaternàries (4baules).

Les baules poden tenir moviment:

• Continu: no es para ni s’inverteix.
• Intermitent: es para en un temps i un tipus determinat.
• Alternatiu: continu però inverteix el sentit en instants determinats.

   

Alhora poden tenir moviments de:

• Rotació pura: Tots els punts del sistema giren sobre el punt central. Ex: una roda.
• Translació pura: Tots els punts es desplacen de forma paral·lela a un eix. Ex: pistó.
• General: Moviment mesclat de rotació pura i translació pura.

 Els graus de llibertat d’una baula o d’un mecanisme és el nombre de paràmetres o variables d’entrada que hem de controlar independentment, amb la finalitat de definir la seva posició concreta a l’espai. En fi la quantitat de moviments que pot fer un conjunt de baules.

Per veure una representació de la realitat al full.

Parell cinemàtic és la unió de dues baules. Existeixen dos grans grups:

• Parells cinemàtics superior: La unió entre les baules és un punt o una línia recta per més seguretat en aquests mecanismes s’utilitzen molles. Ex: una lleva.
• Parells cinemàtics inferiors: La unió entre les baules és en una superfície que normalment és de revolució o lliscant guiada. D’aquest n’existeixen principalment sis tipus, de revolució, cilíndric, prismàtic, de cargol, pla i esfèric.

Conjunt de baules connectades mitjançant parells cinemàtics amb moviment relatiu entre elles.

En trobem tres tipus:

• Bloquejada: Sense moviment relatiu entre les baules. Ex: estructura
• Desmodròmica: Només es poden moure les baules sobre una mateixa trajectòria, un moviment.
• Lliures: Diversos moviments amb diverses trajectòries.

Per calcular el grau de llibertat d’un mecanisme podem fer servir el criteri de Guebler encara que després haurem de comprovar si és correcte perquè no sempre es compleix..

Criteri de Guebler:

M= 3 (n-1) – 2j

M = grau de llibertat del mecanisme

N = nº de baules

J = parell cinemàtic de grau de llibertat

Si m és 0 vol dir que és bloquejada.

Si m és 1 vol dir que és desmodròmica.

Si és més gran d’1 és lliure.

M = 3 (n-1) –2j

N = 5

J = 6

M = 3·4 – 2·6 = 12 – 12 = 0

M = 3 (n-1) –2j

N = 6

J = 7

M = 3·5 – 2·7 = 1

 Classificació dels mecanismes

Mecanismes articulats: els més importants són el de quatre barres i el de bielo-manovella

Unions flexibles: s’utilitzen per transmetre un moviment d’un eix a un altre. La transmissió pot ser per corretja o per cadena.

Engranatges: són un conjunt de peces dentades que engranen, existeixen engranatges rectes, helicoïdals, cònics, vis sense fi, cremallera, etc.

Lleves i excèntriques: transformen el moviment circular en rectilini però no a l’inversa. La lleva més utilitzada és la lleva de placa.

Mecanismes intermitents: El més conegut és la creu de Malta, fa un moviment d’avançar i aturar contínuament.