- 1. UD 11. Transmissi de moviment
- Introducci
2. Abans de comenar...
Continguts
- Mecanismes de transmissi del moviment
- De transmissi directa
- Arbres i eixos 3. Acoblaments
- Rgid, flexible, mbil, Cardan, limitadors de parell
4. UD 11. Transmissi de moviment
- Continguts (II)
- Mecanismes de transmissi del moviment (II)
- Mecanismes articulats
- De quatre barres articulades 5. Biela-maneta 6. De biela
infinita o jou escocs
- Mitjanant elements flexibles
- Transmissi per corretja 7. Transmissi per cadena 8. Clcul de
velocitats. Relaci de transmissi (r)
9. UD 11. Transmissi de moviment
- Continguts (III)
- Mecanismes de transmissi del moviment (III)
- Transmissi mitjanant engranatges
- Tipus d'engranatges
- Rectes, helicodals, cnics, interiors, piny-cremallera, cargol
sense fi
- Caracterstiques geomtriques dels engranatges rectes 10. Clcul
de velocitats i relacions de transmissi
- Lleves i excntriques 11. Transmissi de moviment mitjanant
rosques 12. Mecanismes de regulaci i mecanismes intermitents
- Regulador centrfug o de Watt 13. Mecanismes intermitents
14. UD 11. Transmissi de moviment
- Continguts (IV)
- Trens de mecanismes
- Clcul de velocitats i relacions de transmissi 15. Caixes de
canvi de marxes i reductors
- En bicicletes 16. En autombils i altres mquines 17.
Reductors
- Embragatges, frens i altres mecanismes
- Embragatges
- De fricci 18. De dents 19. Hidrulics 20. Centrfugs
21. UD 11. Transmissi de moviment
- Continguts (V)
- Embragatges, frens i altres mecanismes (II)
- Frens
- Mecnics: De cinta, de sabata i de disc 22. Elctrics
- Inversors de gir
23. UD 11. Introducci
- Objectius didctics
- Entendre la utilitat i conixer les parts principals dels
mecanismes de trasmissi del moviment ms significatius 24. Resoldre
problemes de transmissi del moviment 25. Entendre la
utilitatconixer els principals trens de mecanismes 26. Resoldre
problemes de trens de mecanismes 27. Determinar les caracterstiques
dinmiques elementals en mecanismes de transmissi del moviment
circular: parell i potncia
28. UD 11. Introducci
- Abans de comenar:
- Recordem com resoldre problemes simples de transmissi del
moviment
- Transmissi per corretja 29. Transmissi per engranatges 30.
Relaci de transmissi
- A la UD10 vam estudir qu s un parell de forces. Ho sabem
explicar? 31. Recordem el concepte de potncia?
32. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- A la unitat anterior: esttica 33. Ara podem passar a l'estudi
dinmic
- Veurem que transmetem moviment
- Segons el tipus de transmissi, tenim
- Mecanismes de transmissi directa 34. Mecanismes articulats 35.
Transmissi per elements flexibles 36. Transmissi mitjanant
engranatges 37. Lleves i excntriques 38. Transmissi mitjanant
rosques 39. Mecanismes: de regulaci i intermitents
40. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes de transmissi directa
- Arbres i eixos
- Arbre: generalment cilndrica
- Transmet moviment circular, ergo moment o parell motor 41.
Suporta esforos de torsi
- Tamb flexi cisallament: pes politges i d'altres
- Uni amb elements que giren: sistemes d'entalla, o arbres
estriats
- Eix: tamb sol ser cilndrica
- Sobre ell giren peces d'un conjunt mecnic 42. Suporten: flexi i
cisallament
43. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes de transmissi directa (II)
- Acoblaments
- Per unir dos eixos o dos arbres
- Alineats directament 44. No modifiquem ni velocitat ni
moment
- Acoblament rgid
- Arbres o eixos units amb peces metlliques rgides 45. Fixades
amb cargols, brides o cadenes envolvents 46. Alineaci: molt bona
- En cas contrari: trencaments
47. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes de transmissi directa (III)
- Acoblaments (II)
- Acoblament flexible
- Junta elstica (goma o cautx) 48. Permet certa tolerncia en
l'alineaci dels eixos 49. A ms: pot absorbir vibracions
- Acoblament mbil
- Quan la separaci entre eixos pot ser variable 50. Arbres
estriats i maneguet tamb estriat
- Permet desplaament lateral
51. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes de transmissi directa (IV)
- Acoblaments (III)
- Cardan o junta universal
- Per transmetre moment de torsi 52. Elements no alineats i es
tallen (mx. 45 ) 53. T una pea anomenada creuera
- Sobre ella s'acoblen les forquilles que van al final dels dos
arbres
- Exemples: entre canvis de marxes i rodes
54. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes de transmissi directa (IV)
- Acoblaments (III)
- Cardan o junta universal
- Per transmetre moment de torsi 55. Elements no alineats i es
tallen (mx. 45 ) 56. T una pea anomenada creuera
- Sobre ella s'acoblen les forquilles que van al final dels dos
arbres
- Exemples: entre canvis de marxes i rodes
57. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes de transmissi directa (V)
- Acoblaments (IV)
- Limitadors de parell
- Limiten el parell toror entre els arbres
- Si hi ha malfunci: eviten que es malmeti el mecanisme
- Desconnecta la transmissi 58. Evita aix trencament de
dispositius del mecanisme 59. En tenim de dos tipus
- Disc de fricci 60. Passador cisallable
- Disc de fricci: entre arbre i politja o roda dentada. Per sobre
d'un esfor: patina 61. Passador cisallable: calibrat per suportarun
valor determinat de cisallament. Per sobre: es talla
62. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes articulats
- Mecanisme de quatre barres articulades
- Quatre barres unids per articulacions
- Si les barres unides giren completament: manetes 63. En cas
contrari: balancins (noms oscillen) 64. Exemples: a les suspensions
dels cotxes
65. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes articulats (II)
- Mecanisme biela-maneta
- Moviment circular->rectilini (i a l'inrevs)
- Moviment rectilini: alternatiu
66. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Mecanismes articulats (III)
- Mecanisme de biela infinita (jou escocs)
- Tamb transforma circular en alternatiu 67. Ara la biela:
- Un mbil que es desplaa dins de la baula 68. Emprada en mquines
de vapor antigues
69. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi amb elements flexibles
- Transmetem moviment ente eixos a certa distncia 70. Bsicament:
- Transmissi per corretja 71. Transmissi per cadena
- Transmissi per corretja
- Dues politges unides per element flexible
- Podem treballar a distncies llargues entre eixos 72. Per: pot
lliscar 73. El ms emprat: trapezial
74. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi amb elements flexibles (II)
- Transmissi per cadena
- Eliminem la possibilitat de lliscament 75. Tamb podem treballar
amb eixos allunyats
- Per: velocitats no massa elevades
76. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi amb elements flexibles (III)
- Clcul de velocitats. Relaci de transmissi
- Velocitats perifriques de politges: iguals
- En cas contrari les cadenes es trencarien, destensarien... 77.
v 1= v 2(m/s)
- Aleshores: 1 r 1= 2 r 2
- Recordem: s velocitat angular en rad/s. r: radi
- Politja d'entrada: motriu. De sortida: conduda 78. Relaci de
transmissi
- Voltes de l'eix de sortida per cada volta del d'entrada 79.
Adimensional
80. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi amb elements flexibles (IV)
- Clcul de velocitats. Relaci de transmissi (II)
- Important: parells de forces
- Potncia: producte parell per velocitat angular 81. P = 82. Si
rendiment= 100%, es conserva la potncia 83. P 1= P 2-> 1 1= 2
2
- Podem expressar-ho amb la relaci de transmissi
- Recordem que = F r (fora tangent a politja)
- i 1->2= 2 / 1= 1 / 2= r 1 /r 2= z 1 /z 2
- Z: nombre de dents en corretges dentades 84. Exemple pgina
318
85. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges
- Sn mecanismes de transmissi de moviment circular mitjanant
rodes dentades
- Nomenclatura
- Motriu: la connectada al motor 86. Conduda: la que s empesa 87.
Piny: la roda petita 88. Corona: la ms gran
- Dos engranatges: giren en sentit contrari
- Excepte: engranatges interiors
- Emprats en distncies curtes entre eixos
- Transmeten grans esforos i velocitats
89. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (II)
- Tipus d'engranatges
- Engranatges rectes
- Transmeten moviment rotatori entre eixos parallels 90. Dents
paralleles als eixos 91. Per a velocitats de gir baixes i esforos
petits
92. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (III)
- Tipus d'engranatges (II)
- Engranatges helicodals
- En general per a eixos parallels 93. Tamb s possible:
perpendiculars 94. Les dents formen un angle amb l'eix 95. Tenen
contacte amb ms d'una dent alhora
- Poden transmetre esforos ms grans
- Per: transmeten fora axial
- Carrega els coixinets de l'eix
- Velocitats: ms grans i menys sonoritat
96. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (IV)
- Tipus d'engranatges (III)
- Engranatges cnics
- Transmeten el moviment entre dos eixos que es tallen 97. En
general: dents rectes 98. Secci de les dents: augmenta amb dimetre
del con
- Els vrtexs imaginaris: concideixenen un punt
- Assegurem que el pas de les dents sigui igual
99. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (V)
- Tipus d'engranatges (IV)
- Engranatges interiors
- Dents a l'interior, en contacte amb l'altre engranatge 100.
Tots dos giren en el mateix sentit
- Piny-cremallera
- Barra amb dents que engrana amb un piny 101. Passem de moviment
giratori a rectilini i viceversa
- Exemple: direcci d'un cotxe
102. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (VI)
- Tipus d'engranatges (V)
- Cargol sense fi
- Acoblament rosca-engranatge 103. Eixos amb angle de 90 104.
Rosca: anomenada vis sens fi
- Un o dos filets que s'adapten a les dents de l'engranatge
- Inconvenients :
- Pateixen alt desgast pel fregament 105. Un dels materials: tou
(el que canviarem)
- Avantatges
- Noms gira en un sentit (seguretat si tenim pesos
carregats)
106. UD 11. Mecanismes de transmissi del moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (VII)
- Carac. Geomtriques d'engranatges rectes
107. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (VII)
- Carac. Geomtriques dels engranatges rectes
- Dimetre primitiu (D p )
- Dimetre de circumferncia terica 108. Seria el de la roda de
transmissi si no tingus dents 109. De dos engranatges: sn
tangents
- Nombre de dents (z)
- Nombre sencer 110. Tenen forma d'evolvent (excepte cremallera i
cnics rectes)
- Aix: angle de pressi s constant al llarg del gir 111. Evita
vibracions
112. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (VIII)
- Carac. Geomtriques dels engranatges rectes (II)
- Mdul
- Quocient entre D pi nombre de dents
- Pas
- Llargada de l'arc entre dos punts homlegs de dues consecutives
- Mesurat sobre la circumferncia primitiu
- Per tant: p z = D p (com D p= mz) -> p = m
113. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (IX)
- Carac. Geomtriques dels engranatges rectes (III)
- Altura del cap de la dent (h 1 )
- s igual al valor del mdul en mm
- Altura del peu de la dent (h 2 )
- s igual a 1,25 vegades el mdul en mm
- Gruix de la dent
- Sol ser la meitat del valor del pas en mm
- Distncia entre eixos
- Distancia entre el centre dels engranatges
- s la semisuma dels dimetre primitius
114. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (X)
- Carac. Geomtriques dels engranatges rectes (IV)
- Dimetre exterior (D e )
- Circumferncia mxima que arriba fins al cap de les dents
- Dimetre interior o de fons (D i )
- Circumferncia que passa per l'interior de les dents
- Sol valdre: D i= D p 2'5m
- Dimetre base
- Dimetre a partir del qual es generen les evolvents
115. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (XI)
- Carac. Geomtriques dels engranatges rectes (V)
- Recta de pressi i angle de pressi ( )
- Recta: recta normal al punt de tangncia entre els dos costats
de les dents en contacte 116. Angle: entre recta de pressi i recta
normal als radis primitius
117. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (XII)
- Clcul de velocitats i relacions de transmissi
- Al igual que a la transmissi per corretja, tenim:
- 1 z 1= 2 z 2 118. i 1->2= 2 / 1= 1 / 2= z 1 /z 2
- I en el cas de cremalleres
- v = (mz10 -3 ) / 2 (expressat en m/s)
- Si tenim transmissi per vis sens fi
- Nombre de filets: equival a nombre de dents d'engranatge 119.
Sn vlides les mateixes expressions
120. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant engranatges (XIII)
- Lleves i excntriques
- Transformen moviment circular en rectilini, no a l'inrevs 121.
El ms emprat: lleva de placa
- Composat per lleva i seguidor 122. Tamb solen tenir molles per
assegurar el contacte entre peces
123. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant rosques
- Si fem girar cargol dins de rosca desplacem, en funci
- Pas de rosca 124. Nombre de filets 125. Velocitat angular
126. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Transmissi mitjanant rosques
- Obtenim una frmula:
- v = ( p 10 -3 )/ 2 (m/s)
- = velocitat angular en rad/s 127. p: pas en millmetres
- Mecanismes: de regulaci i intermitents
- Utilitzen algun efecte fsic per regular alguna variable de la
mquina 128. Els ms coneguts
- Regulador centrfug 129. Reguladors intermitents
130. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Mecanismes: de regulaci i intermitents (II)
- Regulador centrfug o de Watt
- Emprat antigament a les mquines de vapor 131. Funcionament
- Com ms rpid gira el mecanisme: tamb el regulador 132. Pugen o
baixen les boles connectades a la vlvula 133. Si pugen (gir rpid)
tanquen una mica la canonada d'admissi 134. Per tant, gira ms lent
i tornen a baixar les boles 135. El contrari tamb s cert: poca
velocitat, obrim canonada...
136. UD 11. Mecanismes detransmissi de moviment
- Mecanismes: de regulaci i intermitents (II)
- Mecanismes intermitents
- Creu de Malta
- Una maneta que gira (contnuament) 137. Una altra de conduda
(gira de manera discontnua)
- Emprat a mquines del cinema (24Hz)
- Carraques
- Noms permeten un sentit de gir de l'arbre 138. En sentit
contrari no transmeten
139. UD 11. Trens de mecanismes
- Combinacions de mecanismes
- Un element impulsat per un mecanisme impulsa el segent
- Per fer que elements girin a diferent velocitat del motor 140.
Quan necessitem canviar el sentit de gir 141. Quan volem canviar
distncia entre eixos...
142. UD 11. Trens de mecanismes
- Clculs de velocitats i relacions de transmissi
- Rel. de transmissi (i): relaci entreeix receptor respecte motor
143. Frmula de clcul
- i 1 ->n= z impulsors/ z impulsats 144. i 1 ->n= n / 1= n
n /n 1= 1 / n
- Per tant: engranatges intermedis no varien i, noms sentit de
gir 145. Si tenim politges: treballem amb els seus dimetres
- Exemple #5 (pgina 328)
146. UD 11. Trens de mecanismes
- Caixes de canvi de marxes i reductors
- N'obtenim diferents relacions de moment-velocitat 147. Molt
aplicat en locomoci 148. Canvis de marxes en bicicletes
- Moviment transms mitjanant cadena->des del plat al piny
fixat a la roda del darrere 149. Podem tenir 2 o 3 plats i 6 o 7
pinyons
- Ens donen totes les combinacions possibles
- Plat gran / piny petit: costa pedalar
- Parell entrada > parell sortida 150. A canvi: ens movem molt
rpid:i 1->2= 2 / 1= 1 / 2= z 1 /z 2
151. UD 11. Trens de mecanismes
- Caixes de canvi de marxes i reductors (II)
- Canvis de marxes als autombils i en altres mquines
- Fem servir combinacions de politges o engranatges
- Colloquem a l'arbre motriu (esglaonadament) politges de
dimetres diferents 152. Al condut: les mateixes per invertides 153.
El nom d'aquest esquem: con de politges
- Si canviem posici de corretja: diferents relacions
154. UD 11. Trens de mecanismes
- Caixes de canvi de marxes i reductors (III)
- Canvis de marxes als autombils i en altres mquines (II)
- En el cas dels cotxes
- Jocs d'engranatges en diferents arbres 155. Els desplacem de
dreta a esquerra 156. Diferents combinacions de rodes de contacte
157. Per tant, diferents velocitats a l'arbre de sortida
158. UD 11. Trens de mecanismes
- Caixes de canvi de marxes i reductors (IV)
- Reductors
- Redueixen la velocitat angular dels arbres de manera notable
- Per tant, n'augmenten el parell
- Ocupen poc volum 159. Format per engranatges o visos sens fi
degudament lubricats 160. Arbre d'entrada i de sortida
- Aqu acoblem el motor i mquina a accionar
- Caracterstiques ms importants
- Relaci de reducci, moment mxim en arbre de sortida i
rendiment
- Exemple 7 pgina 332
161. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Embragatges
- Permet connectar o desconnectar un dispositiu
- En general: arbre (conductor o motriu) amb un altre (condut)
162. Els ms coneguts: a l'automoci
- Embragatges de fricci
- Transmet el moviment a travs d'una superfcie
- Per forces de fricci connecta el motriu al condut 163. Segons
la superfcie: de disc o cnics
- Ens els cotxes: els ms emprats sn els de disc
164. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Embragatges (II)
- Embragatges de fricci (II)
- Ens els cotxes: els ms emprats sn els de disc (II)
- Molles mantenen el disc (connectat a condut) premut entre dues
superfcies connectades a arbre motriu 165. Amb pedal o maneta:
desbloquem molles (alliberem disc de la pressi contra la superfcie
motriu)
- Disc: material molt resistent a la fricci (o joc de
discos)
166. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Embragatges (III)
- Embragatges de fricci (III)
- Embragatges cnics
- Arbre motriu i condut tenen forma cnica que s'acobla 167.
Mitjanant desplaament lateral: acoblem o desacoblem 168. No
permeten desconnexi progressiva com els de disc
169. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Embragatges (IV)
- Embragatges de dents
- A travs de rodes dentades encarades frontalment 170. s brusca:
noms mquines amb i baixes 171. Tanmateix: el que permet transmetre
esforos ms elevats
- Embragatges centrfugs
- L'arbre motriu: masses connectades i retingudes amb molles 172.
Quan augmenta la seva
- Fora centrfuga augmenta 173. Les masses vencen la resistncia de
les molles 174. Es connecten per fricci amb l'arbre condut
175. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Embragatges (V)
- Embragatges hidrulics
- Mitjanant un lquid (generalment oli) 176. Dins d'un carter ple
d'oli: roda turbina connectada a motriu
- Turbina connectada a conductor: bomba que impulsa oli cap a les
pales del condut 177. A partir de certa el moment s prou gran a les
pales de la turbina solidria amb l'arbre condut
178. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Embragatges (V)
- Embragatges hidrulics
- Mitjanant un lquid (generalment oli) 179. Dins d'un carter ple
d'oli: roda turbina connectada a motriu
- Turbina connectada a conductor: bomba que impulsa oli cap a les
pales del condut 180. A partir de certa el moment s prou gran a les
pales de la turbina solidria amb l'arbre condut
181. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Frens
- Permeten desaccelerar , per tant, aturar un mecanisme
- Tamb considerats: de dissipaci d'energia
- Absorbeixen Ec i la transformen en trmica
- Posteriorment dissipada a l'ambient
- Frens mecnics
- Basen el seu efecte en mecanismes de fricci 182. Frens de cinta
- Cinta recoberta de material resistent al desgast (anomenat
ferodo) 183. Abraa exteriorment la roda (dispositiu a aturar) 184.
Amb algun element mecnic: la tensem (fricci) 185. Actualment: grues
o ascensors (cinta tensada electromagnticament)
186. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Frens (II)
- Frens de sabata o tambor
- Dues peces (anomenades sabates) recobertes de ferodo
- Accionades per lleva que les separa 187. Quan gira: les obliga
a allunyar-se entre s 188. Fan pressi contra part interior d'un
tambor 189. Tambor solidari a l'arbre o eix que es vol frenar
- Accionament de les lleves: mecnic o hidrulic (autombils)
190. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Frens (III)
- Frens de disc
- L'arbre o element a frenar duu un disc solidari 191. Sobre ell
fan pressi dues pastilles recobertes de ferodo 192. Accionades per
mbol hidrulic (semblant al tambor)
- Per: gran generaci de calor (s'han de ventilar)
193. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Frens (IV)
- Frens elctrics
- Volem frenar, sense arribar a l'aturada, grans crregues durant
perodes de temps relativament llargs
- Camions o autocars en baixades llargues 194. Sistemes de
fricci: s'escalfarien massa (perillosament) 195. Emprem en aquest
cas dispositius electromagntics
- Colloquem un disc metllic (Cu o Al) a l'arbre a frenar 196.
Davant el disc: electroimants
- Si es connecten generen un potent camp magntic
- Indueix corrent al disc que gira
- Atracci disc-imants (fixos): el disc aminora la seva
velocitat
197. UD 11. Embragatges, frens i d'altres
- Inversors de gir
- Important en mquines que puguin funcionar en dos sentits
(autombils, per exemple) 198. Exemple: tren planetari
- Planeta i bra solidaris: gir en un sentit 199. Bra bloquejat
(deslligat del planeta): en sentit contrari
- Planeta-satllit: inversi de gir