- ELS MECANISMES DE TRANSMISSIÓ I TRANSFORMACIÓ DEL MOVIMENT -

Transcripción

1 - ELS - Què són els mecanismes? Es poden definir com dispositius que reben una energia d entrada i a través d un sistema de transmissió i/o transformació del realitzen un treball. En els mecanismes podem trobar tres tipus diferents de moviments: Moviment circular o rotatori, com en d una roda. Moviment lineal o rectilini, com el de una porta corredera. Moviment alternatiu, és un moviment d anada i tornada, un vaivé, com el del capçal d una maquina de cosir. Moviment circular del pinyó Moviment lineal de la cremallera Moviment alternatiu del capçal A partir del que fan amb el moviment d entrada, els mecanismes els podem dividir en dos grans grups: 1. Mecanismes de transmissió del moviment Son aquells en els que es troba el mateix tipus de moviment a l entrada com a l eixida. El que fan estos tipus de mecanismes és augmentar o disminuir la magnitud del moviment o variar el sentit d este. 2. Mecanismes de transformació del moviment Son aquells en els que es transforma el moviment, i per tant, el tipus de moviment a l entrada del mecanisme és diferent al que trobem a l eixida. 1. Mecanismes de transmissió del moviment Són aquells en els que el moviment que hi ha a l entrada del mecanisme és el mateix que es troba a l eixida d este. Sistema de Politges Sistema de caragol sense fi Sistema d engranatges - Pàgina 1 -

2 Relació de transmissió (RT) És la relació existent entre l entrada (o element motriu) i l eixida (element conduit) del mecanisme de transmissió del moviment. Es pot calcular a partir de diferents dades depenent del tipus de mecanisme que es tracte. Si es disposa de les velocitats d entrada (ne) i sortida (ns) del sistema en revolucions per minut (rpm) = Exemple: Si ne = 25 rpm i ns = 100 rpm = 100!"# = 25!"# = 4 La relació de transmissió no té unitat de mesura. Es disposa d un sistema de politges on les dades són els diàmetres (D) d estes. = De Diàmetre de la politja motriu o d entrada. Ds - Diàmetre de la politja conduïda o de sortida. Exemple: Si De = 75 cm i Ds = 300 cm = 75!" = 300!" = 0,25 La relació de transmissió no té unitat de mesura. - Pàgina 2 -

3 Es disposa d un sistema d engranatges on les dades són els número de dents (Z) de cada engranatge. Ze Número de dents de la roda dentada motriu o d entrada. = Zs - Número de dents de la roda dentada conduïda o de sortida. Exemple: Si Ze = 10 i Zs = 50 = = = 0,20 La relació de transmissió no té unitat de mesura. Tipus de sistemes de mecanismes de transmissió del moviment segons la Relació de transmissió (RT) a. Sistemes Multiplicadors: Són aquells sistemes que tenen una RT > 1. La velocitat a l eixida del sistema és sempre major que la que ens trobem a l entrada d este. b. Sistemes Reductors: Són aquells sistemes que tenen una RT < 1. La velocitat a l eixida del sistema és sempre menor que la que ens trobem a l entrada d este. c. Sistemes Mantenidors: Són aquells sistemes que tenen una RT = 1. La velocitat a l eixida del sistema és sempre igual que la que ens trobem a l entrada d este. Es tracta de sistemes on generalment es busca realitzar un canvi de sentit en el moviment sense afectar a la seua velocitat. - Pàgina 3 -

4 Tren d engranatges És un sistema format per mes de dos engranatges. Existixen dos tipus de trens d engranatges: Simple: Format per rodes que engranen entre si en el mateix plànol. De vegades s utilitza una roda denominada boja que es situa entre dos rodes d un sistema d engranatges i que té com a missió variar el sentit de gir de la roda arrossegada sense afectar a la relació de transmissió del sistema. Compost: Format per rodes que engranen dos a dos. Tren d engranatges simple Tren d engranatges compost Per a calcular la relació de transmissió en un tren d engranatges s ha de seguir els següents passos: 1. Identificar quina és la roda motriu i per tant, la direcció de transmissió del moviment. 2. Localitzar els punts de fricció entre les rodes. Per cada punt de fricció que afecta a dos rodes es calcula una relació de transmissió parcial com si sols existiren eixes dos rodes i ignorant la resta. Z2 Punt de fricció 1 - "! = = Punt de fricció 2 - "! = = Z1 Z3 Z4 Punts de fricció entre les rodes dentades 3. La relació de transmissió total del sistema ve donada pel producte de totes les relacions parcials que té el sistema.!"!#$ = "! "! "! "! "!!"!#$ = "! "! (!"#!"!"#$%&!"!#$%!) - Pàgina 4 -

5 Caragol sense fi Sistema de transmissió del moviment format per dos elements que engranen entre si: Caragol sense fi: Peça cilíndrica que disposa d una o mes ranures o filets enrotllats de forma helicoïdal. Corona: Roda dentada amb dents que engranen les ranures del caragol sense fi. En este tipus de mecanisme el caragol sempre actua com a element motriu i la corona com l element arrossegat. Per tant la relació de transmissió en un caragol sense fi és: = = "#"$%& "#"$% Zcaragol - Número de ranures que engranen completament amb les dents de la corona Zcorona - Número de dents de la corona Este tipus de mecanisme es sol utilitzar com a reductor de moviment. - Pàgina 5 -

6 2. Mecanismes de transformació del moviment Són aquells mecanismes en els que el moviment que hi ha a l entrada del mecanisme és distint al que es troba a l eixida d este. Segons els tipus de moviment que intervenen els podem classificar en: A. Mecanismes de transformació del moviment circular en rectilini: El pinyó- cremallera. El caragol- femella. B. Mecanismes de transformació del moviment circular en rectilini alternatiu: La Biela- manovella i el cigonyal. La lleva. La roda excèntrica. A. Mecanismes de transformació del moviment circular en rectilini El pinyó- cremallera Mecanisme constituït per una roda dentada anomenada pinyó i per una barra dentada denominada cremallera que encaixa amb el pinyó. Pinyó Cremallera Es tracta d un mecanisme reversible perquè quan el pinyó gira, la cremallera es desplaça amb moviment rectilini, però també es pot transformar el moviment rectilini de la cremallera en circular del pinyó. Aplicacions: Trepants de columna, direcció dels automòbils, llevataps, etc. - Pàgina 6 -

7 El caragol- femella Mecanisme constituït per una vareta roscada anomenada caragol i per una femella amb un diàmetre interior idèntic al diàmetre del caragol. Caragol Quan el caragol gira, i es manté fixada la femella, esta avança amb moviment rectilini per l eix de la vareta roscada i viceversa, si gira la femella i es manté aquesta en la mateixa posició, el caragol es desplaça en moviment rectilini. No es tracta d un sistema reversible perquè mai el moviment rectilini es podrà transformar en circular amb este mecanisme. Aplicacions: Element d unió en premses, gats dels automòbils, etc. B. Mecanismes de transformació del moviment circular en rectilini alternatiu La biela- manovella Femella Mecanisme compost per dos elements units mitjançant una articulació: Manovella: És una barra rígida que es troba articulada per un dels seus extrems amb la biela i per l altre està unida a un eix de gir. Biela: És una barra rígida que es troba articulada per un dels seus extrems amb la manovella i per l altre està articulada amb un element que realitza un moviment rectilini, l èmbol. Quan la manovella gira, es transmitix el moviment circular a la biela que el transforma en un moviment de vaivé a l èmbol. - Pàgina 7 -

8 També pot funcionar a la inversa transformant el moviment rectilini alternatiu de l èmbol en un moviment circular en la manovella. És per tant, un sistema reversible. Aplicacions: Maquines de cosir, màquines ferramenta (guillotines, marcadores), etc. El cigonyal Es tracta d una evolució de la biela- manovella on s han col locat un sèrie de bieles en un mateix eix amb colzes (eix colzat), on cadascun dels colzes fan la funció de la manovella. El cigonyal transforma el moviment circular de l eix colzat en diferents moviments rectilinis alternatius descompassats de les diferents bieles. Al igual que la biela- manovella és reversible, ja que el moviment de vaivé de les bieles es pot transformar en moviment circular en l eix colzat. La lleva- seguidor Es tracta d una roda que té una part que sobreïx i que espenta al seu pas a una peça anomenada seguidor. D esta forma la lleva transforma el moviment de rotació de la roda en un moviment rectilini alternatiu en el seguidor a mesura que la lleva va girant. - Pàgina 8 -

9 Es tracta d un sistema no reversible, ja el moviment de vaivé del seguidor no es pot transformar en moviment circular en la lleva. El sistema format per un conjunt de lleves situades sobre un mateix eix es denomina arbre de lleves. Les aplicacions de la lleva o del arbre de lleves són: Motors de combustió per a regular de forma automàtica l apertura i el tancament de les vàlvules que permeten l entrada i eixida del combustible. Programador de la rentadora: Aquells programadors que no són electrònics. La roda excèntrica- seguidor Es tracta d una roda en el que el seu eix de gir no coincidix amb el centre de la circumferència. Transforma el moviment de rotació de la roda en un moviment rectilini alternatiu en el seguidor a mesura que la roda excèntrica va girant. Es tracta d un sistema no reversible, ja el moviment de vaivé del seguidor no es pot transformar en moviment circular en la roda excèntrica. Les aplicacions de la roda excèntrica són similars a les de la lleva o del arbre de lleves. - Pàgina 9 -