Què és una màquina? Definició, parts i tipus

Què és una màquina?

Una màquina és un conjunt independent d'elements dissenyat amb l'objectiu d'aprofitar, transformar, dirigir o regular l’acció d’una força, muscular o d’altres orígens, amb l’objectiu d’ajudar les persones en la realització de les seves feines diàries i realitzar una o més tasques determinades.

Una màquina pot ser o no automàtica o intel·ligent, i contenir o no elements elèctrics, electrònics, hidràulics, etc.

Reben noms concrets segons el seu ús o objecte, com ara:

• Màquina d'afaitar
• Màquina de cosir
• Màquina de rentar
• Màquina d'escriure
• Màquina de retratar
• Màquina de calcular
• Màquina de picar carn
• Màquina de tallar embotits
• Màquina de fer xurros
• Màquina de segar
• Màquina d'imprimir

En general, les màquines fan servir energia o la transformen per tal de causar efectes en forma de treball útil (produir llum, bellugar un objecte, tallar-lo, etc.).

Les parts d'una màquina

Si ens centrem en les màquines en les quals es produeix qualsevol tipus de moviment, podem arribar a diferenciar les següents parts (no totes les màquines han de tenir-les totes):

• Elements motrius: Són els que transformen l'energia per a la realització del treball requerit. Cal assenyalar que els motors també són màquines, en aquest cas destinades a transformar l'energia original (elèctrica, química, potencial, cinètica) en energia mecànica en forma de rotació d'un eix o moviment alternatiu d'un pistó.
• L'estructura: Suporta el pes de totes les parts de la màquina i evita que es deformi en rebre les diferents forces que hi interactuen. També manté unides les diferents parts de la màquina.
• Elements transmissors del moviment: Són els encarregats de transmetre el moviment des dels elements motrius fins a les parts de la màquina que hagin de tenir moviment.

Altres elements importants

• La carcassa: És la part de la màquina que protegeix i oculta les peces de l'interior. Pot formar part de l'estructura.
• Els controladors: Són els que permeten a una màquina canviar el seu funcionament en funció del que està succeint. En molts casos són circuits electrònics o elèctrics.
• Elements d'entrada d'ordres i control: A través dels quals els usuaris poden donar ordres a la màquina sobre què ha de fer en cada moment.
• Elements visualitzadors d'informació: A través dels quals els usuaris reben informació sobre el treball que està fent una màquina.
• Sensors: Són els encarregats de mesurar què és el que està succeint a la màquina o al seu voltant i donar-li aquesta informació.
• Components de seguretat per als usuaris: Són aquelles parts que, sense contribuir al treball de la màquina, estan destinades a protegir les persones que l'utilitzen.

Tipus de màquines

Hi ha tantes màquines i són tan diverses que resulta difícil establir-ne una classificació; de fet, se’n poden establir moltes. Es pot fer una classificació d’acord amb el tipus d’energia que utilitzen. Per exemple, hi ha màquines elèctriques, tèrmiques o hidràuliques.

En canvi, si ens fixem en el nombre d’elements que les formen i la manera com transmeten l’energia que reben, poden ser simples o complexes.

• S’anomenen màquines simples les que bàsicament utilitzen i transformen l’energia muscular i serveixen de base per al disseny i la construcció d’altres màquines.
• Les màquines complexes es fonamenten en les màquines simples. Són formades per mecanismes que transformen el moviment des de l’element motriu fins a la resta de components que executen el treball per al qual està dissenyada la màquina.

D’acord amb la seva finalitat, podem establir tres tipus de màquines complexes:

• Les màquines motrius, o simplement motors, són les que converteixen en energia mecànica altres formes d’energia, com ara l’energia hidràulica o l’energia elèctrica.
• Les màquines generadores reben energia hidràulica, eòlica, fòssil, etc. i la transformen en energia elèctrica, com en el cas dels generadors i les dinamos.
• Les màquines operatives, que són les "màquines" pròpiament dites, transformen un tipus d’energia en treball útil. En són exemples el martell pneumàtic o el trepant, en què l’energia elèctrica es transforma en treball mecànic que genera un moviment alternatiu i rotatiu, respectivament.

Els tipus de moviments d'una màquina

Els tipus de moviments que generalment pot realitzar una màquina són els més semblants als que podem fer amb les mans i els braços en efectuar un treball. Bàsicament són:

• Moviment rectilini: És el que fa un objecte en aplicar-li una força que l’obliga a desplaçar-se descrivint una trajectòria en línia recta, tant en sentit horitzontal com vertical.
• Moviment curvilini: És el que presenta un objecte en aplicar-li una força que fa que es desplaci descrivint una trajectòria corba. Un cas particular de moviment curvilini és el moviment circular.
• Moviment alternatiu: És aquell que es fa en la mateixa direcció i en sentit diferent de manera alternativa, és a dir, que té una trajectòria d’anada i una de tornada.