Mecanismes 2016
Download as ppt, pdf0 likes759 views
Descripción de los principales tipos de mecanismos de transmisión del movimiento y máquines simples.
More Related Content
What's hot (20)
Similar to Mecanismes 2016 (20)
More from Glòria García García (20)
Recently uploaded (12)
Mecanismes 2016
- 1. MÀQUINES IMÀQUINES I MECANISMESMECANISMES Glòria García GarcíaGlòria García García
- 2. Sòlidrígidnoesdeformasotalaaplicació (sistemaformat deforces permoltespartícules) -Externes Forcesqueactuensobresòlid-Internes • Forces externes:representenl’acciód’altrescossossobreel SR.Responsablesdelseucomportament -Movimentdetraslació -Movimientderotació EL SÒLID RÍGID: forces externes i internes
- 3. Moviment de traslació:quantoteslespartícules descriuentrajectòriesparal·leles. Moviment de rotació:quantoteslespartícules descriuentrajectòriescircularsalvoltantd’uneixde rotació. •Forces internes: entrelespartículesqueformenelsòlidi mantenenunidesaquestespartícules“forcesdecohesió”. EL SÒLID RIGIDEL SÒLID RIGID
- 4. Moment d’una força respecte a un puntMoment d’una força respecte a un punt O F r r// rp θ EsdefineixelmomentdelaforçaFrespectealpunt Ocomelproductevectorialdelvectordeposiciór i laforçaF Mo = r x Fés un vector
- 5. Propietats del moment respecte a un puntPropietats del moment respecte a un punt a)Mòdul: Mo=rFsenθθ=àngulentre riF b) Direcció: sempreperpendicularalplaformatper r i F c) Sentit: definitpelgirqueportaar aserparal·lelaF -Posarelsdosvectorsambunorigen -Determinarl’angledesderaFpelcamíméscurt. M és positiu si el sentit és antihorari M és negatiu si el sentit és horari
- 6. ElmomentMd’unaforçaFrespecteaunpuntO mesuralatendènciadelaforçaFafergiraral sòlidalvoltantd’uneixquepassapelpuntiés perpendicularalplaformatperriF. Si r és paral·lela a F .O r F M = 0 Es trasllada .O θ F r M # 0 El cos gira i es trasllada Propietats del moment respecte a un puntPropietats del moment respecte a un punt
- 7. ΣFx = 0 ΣF = 0 ΣFy = 0 No hi ha trasllació ΣFz = 0 ΣMx = 0 ΣMo ΣMy = 0 No hi ha rotació ΣMz = 0 Les forces externes aplicades no exerceixen al sòlid moviment ni de trasllació ni de rotació. CONDICIONS EQUILIBRI DEL SÒLIDCONDICIONS EQUILIBRI DEL SÒLID
- 8. -Identificar totes les F aplicades sobre el SR i dibuixar el diagrama de SR. - Forces contingudes en un pla estructures bidimensionals - Forces tridimensionals estructures tridimensionals - Soports de les estructures (o recolzaments): es consideraran les reaccions exercides sobre l’estructura o peça pels seus recolzaments. -Immobilització d’estructures o peces que dependerà dels recolzaments utilitzats. EQUACIONS D’EQUILIBRIEQUACIONS D’EQUILIBRI
- 9. Incloure totes les F que actuen sobre el sòlid i excloure totes les que no estiguin directament aplicades a ell. a) Elecció del sòlid lliure: es separa de la seva base i es deslliga de qualsevol altre cos. Es dibuixa el seu contorn. b) Es dibuixen totes les F externes: 1-Les exercides per la base de recolzament sobre el sòlid. 2-Les exercides pels cossos als quals estava lligat. 3-La F de atracció exercida per la terra, el pes (c. g). DIAGRAMA DEL SÒLID LLIUREDIAGRAMA DEL SÒLID LLIURE
- 10. c) El mòdul, direcció i sentit de les F externes conegudes. En particular, el sentit de la F exercida sobre el sòlid lliure i no pel sòlid lliure. d) Les F externes desconegudes són les reaccions en els recolzaments. - Amb aquestes F s’impossibilita el moviment del cos. - S’exerceixen en els punts en els quals el cos està soportat o unit a altres cossos.
- 12. MECANISME: Conjunt d’elements mecànics que transmeten movimient, desenvolupen forces de molt poca intensitat i transmeten poca potència. Ex. Compte quilòmetres, caixa de canvis... MÀQUINA: Conjunt de mecanismes que transformen l’energia en treball útil. Contenen mecanismes que aporten forces importants i transmeten potència. Ex. Premsa, Màquina de Cosir, trepant. CONCEPTES BÀSICSCONCEPTES BÀSICS
- 15. NomenclaturaNomenclatura SignificatSignificat n Barres i Parells inferiors s Parells superiors GL Graus de llibertat V Velocitat lineal a Acceleració lineal w Velocitat angular a Acceleració angular θ Angle de posició de la barra R Longitud del vector de posició o de les barres M Par F Força I Moment d’inèrcia Ec Energia cinètica G Centre de gravetat Fi Força d’inèrcia Mi Parell d’inèrcia W Treball m Massa NOMENCLATURANOMENCLATURA
- 16. MÀQUINES SIMPLESMÀQUINES SIMPLES • PLA INCLINATPLA INCLINAT • CARGOL-FEMELLACARGOL-FEMELLA • PALANCAPALANCA • POLITJAPOLITJA
- 17. PLA INCLINATPLA INCLINAT • Màquina simple que permet pujar objectes amb menys esforç. • Per calcular la tensió de la corda que equilibra al pla es fa el diagrama de sòlid rígid del cos i es descomposen les forces i es recomenable girar el sistema d’eixos de tal forma que un d’ells estigui paral·lel al pla. • ΣFx = 0 ΣFy = 0
- 18. CÀLCUL PLA INCLINATCÀLCUL PLA INCLINAT • El pes del cos es descomposa en les dues components F1 o força tangencial que és paral·lela al pla i F2 o força normal que és perpendicular. • La F2 queda anul·lada per la resistència del pla i per tant només s’ha de vèncer la F1 i la F fregament=N·µ=Pcosα·µ. • FM= Psinα=P·H/L • FM·L=P·H • FM=F1+FF= Psinα+ Pcosα·µ • AM=FR/FM • AM=P/FM=P/ sinα+cosα
- 19. MECANISME CARGOL-FEMELLAMECANISME CARGOL-FEMELLA • És l’aplicació del pla inclinat perquè la rosca és un pla inclinat que remunta una superfície cilíndrica. • Mecanisme que transforma el moviment circular a lineal de forma irreversible. Si el cargol gira i es manté fixe la femella el cargol avança amb un moviment rectilini dintre d’aquesta. • Tipus d’unió desmuntable més comú.
- 20. MECANISME CARGOL-FEMELLAMECANISME CARGOL-FEMELLA • L’avanç depèn de dos factors: – La velocitat de gir d’element motriu. – El pas de la rosca del cargol, es a dir, la distància que existeix entre dues crestes de la rosca. Quan més gran sigui el pas, més gran serà la velocitat d’avanç.
- 21. CÀLCUL CARGOL-FEMELLACÀLCUL CARGOL-FEMELLA WMOTOR=WRESISTENT FF màmà·2·2ππ·r··r·ηη=F=F cargol ·Acargol ·A • Avantatge mecànic= R/F aplicadaAvantatge mecànic= R/F aplicada AM=R/F=2AM=R/F=2ππr/Ar/A • AVANÇ:AVANÇ: És la distància, paral·lela a l’eix del cargol,que desplaça una femella quan se li dóna la volta sencera. – Rosca Simple:Rosca Simple: un sol filet, avanç=pas de roscaavanç=pas de rosca. – Rosca múltiple:Rosca múltiple: diversos filets, avanç=pas·n filetsavanç=pas·n filets. • vanç (recorregut del cargol)vanç (recorregut del cargol)
- 22. PALANCAPALANCA • GÈNERE 1 • GÈNERE 2 • GÈNERE 3 ΣMo = 0 F·dΣMo = 0 F·d11=R·d=R·d22 Braç de palanca=força · distànciaBraç de palanca=força · distància fins alfins al
- 23. POLITGESPOLITGES • Són utilitzades per multiplicar les forces i canviar la direcció de moviment mitjançant un cable o corda. • POLITJA FIXA:POLITJA FIXA:Aquest sistema no augmenta la força. F=QF=Q Q=pes del cosQ=pes del cos
- 24. TIPUS DE POLITGESTIPUS DE POLITGES • POLITJA MÒBIL:POLITJA MÒBIL: Un dels extrems de la corda es troba fixe, el pes Q està situat sobre l’eix i la força aplicada P en l’altre extrem. • S’amplifica la força P. P=Q/2P=Q/2
- 25. POLIPASTPOLIPAST • Combinació de politges fixes i mòbils. • Finalitat canviar la direcció de l’esforç que realitzem i amplificar la força. • A canvi s’ha d’augmentar la longitud de corda que s’ha de desplaçar.
- 26. POLIPASTPOLIPAST
- 27. MECANISMES TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENTMECANISMES TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT • TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE • TRANSMISSIÓ PER ENGRANATGES • Transmissió amb rosques. • LLEVES I EXCÈNTRIQUES • Mecanismes de transmissió directa. • MECANISMES ARTICULATS • Mecanismes de regulació.
- 28. TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLETRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE • TRANSMISSIÓ PER CORRETJA/POLITJATRANSMISSIÓ PER CORRETJA/POLITJA • ..Funció:Funció: Transmissió indirecta del moviment entre arbres que estan separats. • ElementsElements • Avantatge:Avantatge: permet un cert moviment vertical entre arbres i la transmissió a distància. • Inconvenients:Inconvenients: Lliscament i pèrdua entre 3- 5% de potència. Hi ha corretges dentades per millorar el lliscament. Potències petites. • Aplicacions:Aplicacions: Canvi de velocitats trepant, corretja de distribució cotxe, rentadora...
- 29. Tensors de politgesTensors de politges
- 31. TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLETRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE • TRANSMISSIÓ CADENA I ROD. DENTADESTRANSMISSIÓ CADENA I ROD. DENTADES FuncióFunció • Elements:Elements: cadena metàl·lica amb baules articulades i roda dentada. • Avantatges:Avantatges: Transmissió grans potències, no hi ha lliscament, aplicació en gran distàncies entre arbres. • Inconvenients:Inconvenients: els arbres han de ser paral·lels, no suporten gran velocitats, són sorolloses i tenen desgast considerable necessiten lubrificació. • Aplicacions:Aplicacions: bicicleta. • Càlcul:Càlcul: i=Zi=Z22/Z/Z11 Z=nombre de dents.Z=nombre de dents. • i=relació de transmissiói=relació de transmissió
- 32. Tren de politgesTren de politges • iiTT=i=i1212·i·i3434 • iiTT=n=n11/n/n22·n·n33/n/n44=d=d22/d/d11·d·d44/d/d33 i = p conduïdes/p motrius=d ·d /d ·d
- 33. TRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLETRANSMISSIÓ PER UNIÓ FLEXIBLE • JUNTA CARDAN • Funció:Funció: transmetre el gir entre dos eixos que no són paral·lels i amb orientació relativa variable al llarg del moviment (45º). • Elements:Elements: 2 forquetes, 2 creuetes que s’uneixen a les forquetes per 2 rodaments d’agulles. • Aplicació:Aplicació: suspensió cotxes, paliers entre arbre motor i arbre de les rodes existeixen 2 cardans. • http://mecfunnet.faii.etsii.upm
- 34. Elements junta CardanElements junta Cardan
- 35. TRANSMISSIÓ PER ENGRANATGESTRANSMISSIÓ PER ENGRANATGES • Funció:Funció: transmeten el moviment circular continu per contacte de les dents de les rodes. • AvantatgesAvantatges:: – Arbres propers i no es necessari que estiguin alineats. – Transmeten grans potències es a dir grans moments. – S’apliquen per gran velocitats. • InconvenientInconvenient: – No s’apliquen per distàncies molt petites.
- 36. Tipus d’engranatgesTipus d’engranatges • Engranatge boigEngranatge boig • Engranatges rectes.Engranatges rectes. • Engranatges helicoïdals.Engranatges helicoïdals. • Engranatges cònics.Engranatges cònics. • Engranatges interiors.Engranatges interiors. • Sistema Pinyó-Cremallera.Sistema Pinyó-Cremallera. • Sistema caragol sense fi o vis sense fiSistema caragol sense fi o vis sense fi
- 37. ENGRANATGE BOIGENGRANATGE BOIG • És l’engranatge intermig que no varia la relació de velocitats entre el 1r i el 2n engranatge i fa que els dos girin en un mateix sentit.
- 38. ENGRANATGES RECTESENGRANATGES RECTES • S’utilitzen entre eixos paral·lels. • Les dents són paral·lels a l’eix. Posen en contacte una única dent. • Transmeten velocitats i potències intermitges. • AvantatgesAvantatges: – Fàcil fabricació. • InconvenientsInconvenients: – Sorollosos i produeixen vibracions. • AplicacionsAplicacions: marxa enrere caixa canvis cotxes, motos i cotxes de competició.
- 39. CARACTERÍSTIQUES E RECTESCARACTERÍSTIQUES E RECTES
- 40. PARÀMETRES ENGR. RECTESPARÀMETRES ENGR. RECTES 1. ZZ==Nombre de dents 2. Circumferència o diàmetre primitiuCircumferència o diàmetre primitiu: s’obté d’unir els punts de contacte entre cada dent dels dos engranatges.
- 41. PARÀMETRES ENGR. RECTESPARÀMETRES ENGR. RECTES 3.Mòdul3.Mòdul: són els mm del dp que correspon a cada dent. M=dp/ZM=dp/Z 4. Pas4. Pas: és la distància entre punts equivalents mesurats sobre el dp. Pas= longitud dp/Z=dpPas= longitud dp/Z=dpππ/Z=m·/Z=m·ππ 5. Circumferència exterior: (de)=dp + 2m5. Circumferència exterior: (de)=dp + 2m 6. Circumferència interior: (di)=dp - 2,5m6. Circumferència interior: (di)=dp - 2,5m 5.Característiques de les dents:5.Característiques de les dents: – Gruix: p/2Gruix: p/2 – Cap: mCap: m – Peu: 1,25mPeu: 1,25m
- 42. ENGRANATGES HELICOÏDALSENGRANATGES HELICOÏDALS • Les dents formen un angle amb l’eix de gir. • S’utilitzen per eixos paral·lels i perpendiculars. • Doble helicoïdal dóna més força. • AvantatgesAvantatges: – Es posen en contacte més una dent a l’hora amb un únic punt de contacte, hi ha més rodament i menys fricció i per això són silenciosos. – Transmeten més velocitat. • InconvenientInconvenient: – És generen esforços axials en direcció de l’eix que no participen en el gir de les rodes i s’han d’aborvir mitjançant rodament i això fa que hi hagi una pèrdua de potència. • AplicacionsAplicacions: marxes de les caixes de canvis.
- 43. ENGRANATGES CÒNICSENGRANATGES CÒNICS • CaracterístiquesCaracterístiques: – Eixos que es tallen 90º – Poden tenir dents rectes o helicoïdals. – Els vèrtex dels dos cons coindideixen en un punt per assegurar que el pas és el mateix. • AvantatgesAvantatges: – Transmeten esforços importants • InconvenientsInconvenients: – Es generen forces axials que no s’aprofiten en el moviment. • AplicacionsAplicacions: – Industrial.
- 44. PINYÓ-CREMALLERAPINYÓ-CREMALLERA • FuncióFunció: transformar el moviment circular continu en lineal continu mitjançant contacte directe i a l’inrevés. • ElementsElements: – Cremallera – Pinyó • AplicacióAplicació: – Portes de parking. – Tren cremallera. – Màquines eines. • CàlculsCàlculs: V=r·V=r·ωω=dp/2·=dp/2·ωω=m·Z/2·10=m·Z/2·10-3-3 ·· ωω (m/s)(m/s)
- 45. VIS SENSE FIVIS SENSE FI • FuncióFunció: s’utilitze per fer grans reduccions entre eixos que es creuen. • ElementsElements: – Corona: rode conduïda – Vis: 1,2 o 3 filets • AvantatgesAvantatges: – Transmissió de grans esforços. – Moviment irreversible=seguretat. • InconvenientInconvenient: – Rendiment baix 40-70%. – Molt desgast per la fricció. • AplicacionsAplicacions: – Grues.
- 46. REPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADAREPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADA Engranatges exteriors E cònics Engranatges interiors
- 47. REPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADAREPRESENTACIÓ GRÀFICA NORMALITZADA
- 48. MECANISME DIFERENCIALMECANISME DIFERENCIAL • FuncióFunció: adaptar la velocitat angular de les rodes motrius al recorregut que han de realitzar. • ElementsElements: – Corona i carcassa formen un bloc i giren conjuntament. – 2 pinyons planetaris solidaris als paliers. – 2 pinyons satèl·lits que poden girar. • Lliurament sobre els eixos portasatèl·lits • Conjuntament i arrossegat amb la corona i la carcassa. • Tot el conjunt del diferencial està situat dintre d’una capsa i el moviment passa als dos paliers que van a les rodes.
- 49. DIFERENCIALDIFERENCIAL • FuncionamentFuncionament: – Cotxe en línia recta: quan gira la corona i la carcassa degut a la transmissió del moviment del pinyó del motor arrossega als satèl·lits, aquests als planetaris i les rodes giren a la mateixa velocitat i en el mateix sentit que la corona. – Corba o roda bloquejada: un planetari queda bloquejat, els satèl·lits giren solidaris als eixos portasatèl·lits i no són arrossegats per la corona. Al planetari contrari arriba la rotació de la corona acumulada i gira al doble velocitat. – Diferencial
- 50. LLEVES I EXCÈNTRIQUESLLEVES I EXCÈNTRIQUES • FuncióFunció: transformar el moviment circular continu en rectilini continu irreversible. • ElementsElements: – Lleva: forma de pera reb el mov. circular – Excèntrica: rodona. – Seguidor (palpador) i molla o sistema de recuperació per evitar que es perdi el contacte. • AplicacióAplicació: arbre de lleves que accionen les vàlvules que obren i tanquen l’entrada i sortida del cilindre del motor cotxe. El árbol es el eje de giro de la leva y el encargado de transmitirle su movimiento giratorio.
- 51. ARBRE DE LLEVES MOTORARBRE DE LLEVES MOTOR
- 52. MECANISMES ARTICULATSMECANISMES ARTICULATS • BARRES ARTICULADES • MECANISME BIELA-MANETA
- 53. BARRES ARTICULADESBARRES ARTICULADES • http://www.emc.uji.es/d/IngMecDoc/Mecanismos /Barras/Mec4Barras.jpg • FuncióFunció: la transmissió de moviment de rotació alternatiu. • ElementsElements: – Maneta: gira completament unida al motor. – Biela: moviment rotació alternatiu. – Balancí: moviment oscil·latori • AplicacióAplicació: suspensió cotxes, apertura maletero.
- 54. MECANISME BIELA-MANETAMECANISME BIELA-MANETA • FuncióFunció: transformar el moviment circular continu en rectilini alternatiu o vicerversa. • ElementsElements: – Maneta: mov. Circular. – Biela: per un extrem està unida a un operador mecànic que té moviment alternatiu de vaivé i per l’altre està unida a la maneta. – Pistó o èmbol: moviment rectilini alternatiu • AplicacionsAplicacions: cigonyal, locomotores vapor.
- 55. REGULADOR CENTRÍFUG DE WATTREGULADOR CENTRÍFUG DE WATT • FuncióFunció: regular la velocitat de treball de la màquina de vapor d’una forma automàtica. • ElementsElements: – 2 Boles – Vàlvula – Barres articulades • FuncionamentFuncionament: – Quan l’eix de la màquina va molt depresa, les boles s’aixequen per la força centrífuga i fa que es tanqui la vàlvula que dóna pas del vapor cap els cilindres. – Quan la velocitat es redueix les boles baixen perquè la força de la gravetat és més important que la centrífuga i la vàlvula s’obre poguent passar el vapor.
- 57. CREU DE MALTACREU DE MALTA • FuncióFunció: mecanisme intermitent que transforma el moviment de rotació continu (360º) en moviment de rotació no continu (90º). • ElementsElements: – Maneta+passador: gira completament. – Roda conduïda en forma de creu de malta que té 4 carrils per on s’introdueix el passador fen girar la creu 90º per cada volta de la maneta.
- 58. ACTIVITATS MECANISMESACTIVITATS MECANISMES • ACTIVIDADES ON-LINE DE MECANISMO
- 59. • Máquinas y mecanismos • MecanESO: Mecánica para la ESO • MÁQUINAS SIMPLES Y MECANISMOS | Algo más que Tecnología • Araucaria2000.cl - Portal educacional