Guia de Màquines i Mecanismes: Tipus i Funcionament

1. Què són les màquines?

Es pot definir una màquina com un conjunt d'elements degudament connectats entre si, capaços de transformar una energia d'entrada en un treball útil.

2. Tipus de màquines

• Segons el nombre de peces que la componen: podem trobar màquines senzilles (com unes tisores, el balancí d'un parc o un ganivet), màquines complexes (com el motor d'un automòbil o una excavadora) i molt complexes (com un coet espacial o un motor a reacció).
• Segons el nombre de fases necessàries per a realitzar el treball: màquines simples (un tallaungles, unes pinces, un carretó) i màquines complexes (un ordinador).
• Segons les tecnologies que les integren: algunes són essencialment mecàniques (una bicicleta) o electròniques (un ordinador).

3. Màquines simples

Destaquen principalment la palanca, el pla inclinat i la roda.

3.1 La palanca

• Potència (P): força que hem d'aplicar.
• Resistència (R): força que hem de véncer.
• Braç de potència (BP): distància entre el punt on apliquem la força i el de suport.
• Braç de resistència (BR): distància entre el punt on apliquem la resistència i el punt de suport.

Llei de la palanca: (P x BP = R x BR)

• Palanca de 1r grau: el punt de suport es troba entre la potència i la resistència (ex: tisores i balança romana).
• Palanca de 2n grau: la resistència es troba entre la potència i el punt de suport (ex: trencanous, carretó i perforadora de paper).
• Palanca de 3r grau: la potència s'aplica entre la resistència i el punt de suport (ex: pinces de depilar, pala, canya de pescar).

3.2 El pla inclinat

El pla inclinat és una superfície plana que en forma una altra amb un pla agut (menor de 90°).

3.3 La roda

Podem trobar diferents tipus: roda dentada, roda de transport, politja, turbina o roda de pales.

4. La politja i el poliplast

La politja és una roda amb una ranura per la qual es fa passar una corda o una corretja.

• Politja fixa: Potència = Resistència
• Poliplast: Potència = Resistència / nombre de politges

5. Mecanismes de transmissió i transformació

Un mecanisme és un conjunt de màquines compostes que transmeten o transformen el moviment.

• n1: velocitat d'entrada.
• n2: velocitat de sortida.
• Rt = n2 / n1: Relació de transmissió.
• n2 = Rt x n1

5.1 Rodes de fricció

• d1: Diàmetre de la roda conductora.
• d2: Diàmetre de la roda conduïda.
• n1: Velocitat de l'eix conductor.
• n2: Velocitat de l'eix conduït.

Fórmula: n1 x d1 = n2 x d2 → n2 = (d1 / d2) x n1

5.2 Politges i corretges

En aquest sistema, la relació de transmissió es calcula com: Rt = d1 / d2

5.3 Transmissió per cadena

Fórmula: n1 x z1 = n2 x z2 → n2 = (z1 / z2) x n1

• z1: Nombre de dents del pinyó motriu.
• n1: Velocitat de gir de l'eix motriu.
• z2: Nombre de dents del pinyó arrossegat.
• n2: Velocitat de gir de l'eix arrossegat.