Title: Mecanismes
Course: Tecnologia 3r ESO 1r T

Mecanismes de transmissió de moviment

Les màquines complexes estan dissenyades entre altres coses per transformar o transmetre un moviment. Els encarregats de realitzar aquesta tasca són els mecanismes. Alguns exemples en són la bicicleta, un rellotge, canvi de marxes d'un cotxe,...

Font: www.pixabay.com

Normalment, els elements dels mecanismes de transmissió de moviment són eixos, arbre i acoblaments.

Un eix és un suport fix, cilíndric, que serveix per a que un altre element pugui girar al seu voltant, normalment una roda o politja.

Un arbre de transmissió és una barra, que gira i transmet un moviment circular.

Un acoblament és un element que permet unir dos arbres o dos eixos. En automòbils un acoblament és la junta de Cardan o universal.

Els mecanismes es classifiquen segons la transmissió o transformació de moviment que realitzen.

Mecanismes de transmissió de moviment.

 Rodes de fricció

Les rodes de fricció són dues rodes llises en contacte entre elles on una és la roda motriu i l'altra la roda conduïda. L'exterior de les rodes és rugós per a que hi hagi la suficient fricció entre elles per arrossegar-se.

Font: www.pixabay.com

Rodes dentades o engranatges

Les rodes dentades o engranatges estan formats per rodes amb dents al seu perímetre. La mida de les dents entre una roda i l'altra ha d'encaixar per tal que es pugui transmetre el moviment.

Font: OSHA Directorate of Technical Support and Emergency Management / Public domain  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gears_animation.gif

Existeixen 3 tipus d'engranatges:

- Cilíndrics rectes.
- Helicoïdals
- Cònics.

Elements de les rodes dentades:

Nombre de dents (z)

Pas circular (p)

Circumferència primitiva (dp)

Mòdul (m)

Cap de la dent (a)

Peu de la dent (a1)

Altura total de la dent ( h )

Circumferència exterior (de)

Circumferència interior (di)

Cadenes

Font: www.pixabay.com

Aquests mecanimes es basen en les rodes dentades però hi afegeixen la cadena que encaixa en cadascuna de les dents i permet transmetre un moviment a una certa distància.

Aquest sistema és molt adequat per a transmetre grans esforços però cal tenir en compte el soroll i les distàncies ja que el pes de la cadena influeix en el seu funcionament. Aquest tipus de transmissió és habitual en les bicicletes i en les motos. En aquests dos vehicles, totes dues rodes giren en el mateix sentit.

 Corretges

La transmissió per corretja és formada per dues politges unides mitjançant una corretja. La corretja ha de ser d'un material flexible, com cautxú, cuir o fibres tèxtils. Els mecanismes es troben a una certa distància entre ells i una corretja amb forma plana o dentada habitualment s'encarrega d'arrossegar la roda conduïda.

Aquest sistema és molt adequat per a distàncies relativament àmplies però no permet transmetre grans esforços. Aquest tipus de transmissió és habitual en alguns electrodomèstics, en el motor d'un cotxe, en un trepant de peu, etc.

Hi tres tipus de sistemes de corretges. Directes, corretja invertida i d'eixos creuats.

Representació normalitzada i paràmetres característics d'un sistema de corretges directe. Manuel Torres Búa. Llicència CC-BY-SA. | Representació normalitzada i paràmetres característics d'un sistema de corretja creuada. Manuel Torres Búa. Llicència CC-BY-SA.

Relació de transmissió

La relació de transmissió ens indica el número de voltes que donarà la roda conduïda per cada volta de la roda motriu o conductora. És un terme adimensional ja que és una relació. Segons el tipus de mecanisme podem utilitzar unes magnituds o altres.

Rodes de fricció | Rodes dentades
i= = | i = =

Segons el valor del resultat haurem de diferenciar entre :

i = 1 | i < 1 | i> 1
la roda motriu i la conduïda giren a la mateixa velocitat per tant són de la mateixa mida. | la roda conduïda gira més lentament que la roda motriu, per tant és més gran i és un sistema reductor | la roda conduïda gira més rapidament que la roda motriu, per tant és més petita i és un sistema multiplicador

Trens de mecanismes

Tren d'engranatges

Per augmentar la velocitat d'un mecanisme, es fan servir diversos engranatges acoblats.

Tren d'engranatges simple | Tren d'engranatges compost | Secció d'un tren d'engranatges compost
A partir de dibuixos OCW Cinemática y dinámica de máquinas de la Universidad de Cantabria . Llicencia CC-BY-NC-SA . |  |

Tren de rodes i cadenes i politges

https://youtu.be/qkhVcJTf4w0

Per unir un sistema de politges a un sistema d'engranatges, cal que una politja i un engranatge estiguin en el mateix eix i girin a la mateixa velocitat. Això vol dir que giren en sentit solidari.

Cargol sense fi

La unió d'un cargol sense fi amb una roda és una altra manera de fer una transmissió de moviment, però entre eixos perpendiculars entre ells.

La rosca del cargol engrana amb les dents de l'engranatge. El sistema no funcionaria a l'inversa, la roda no pot moure el cargol perquè es bloquejaria.

Imatge de User:Catsquisher, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12858338

Mecanismes de transformació de moviment

Ens podem trobar amb tres tipus de moviments que realitzen els mecanismes:

Rectilini | L'objecte o element es desplaça en una trajectòria horitzontal, vertical o inclinada.
Circular | L'objecte o element es desplaça amb una trajectòria circular.
Alternatiu | L'objecte combina una trajectòria rectilínia i circular.

Alguns exemples de mecanismes que transformen el moviment són:

- Mecanisme biela-manovella

El mecanisme transforma un moviment rectilini en circular o a l'inrevés.

De Panther - Drawn by Panther using Corel Draw & Adobe Image Ready. The idea was taken from the book about 1-3-1 «Russian Prairie» «C» series locomotives by A.S. Nikolskiy, Moscow, 1997 (1-3-1 is in Russian notation, calculated by wheel pairs), CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=114662

- Lleva

Transforma un moviment circular en rectilini alternatiu.

Font: Domini públic, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=969167

- Sistema pinyó-cremallera

El pinyó es desplaça sobre la cremallera de forma lineal.

De OSHA Directorate of Technical Support and Emergency Management - Point of Contact Between a Rack and Pinion. The original uploader was Brian0918 de Wikipedia en inglés., Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=186765