Mecanismes de transmissió: politges, engranatges i cadenes

Resum

El document explica què és un mecanisme i quins tipus de moviment es poden transmetre o transformar en una màquina. Es descriuen la transmissió per politges, per engranatges i per cadena, amb les seves propietats i inconvenients, i també la relació entre força, treball i potència. Finalment, s'indiquen els mecanismes que transformen el moviment circular en rectilini.

Punts clau

Un mecanisme és un conjunt de peces que guien i transmeten moviments relacionats amb les forces d'una màquina.
La relació de transmissió és el nombre de voltes de la roda conduïda per cada volta de la roda motriu.
En la transmissió per politges i corretja no hi ha engranatge, hi pot haver lliscament, però és senzilla i permet transmetre moviment a grans distàncies.
Els engranatges són rodes dentades sense lliscament, transmissió exacta i capacitat de suportar esforços elevats; la mida de les dents es defineix pel mòdul.
La transmissió per cadena combina engranatges amb una cadena; la roda gran s'anomena plat i la petita pinyó, i ambdues giren en el mateix sentit.
La potència és la rapidesa amb què es fa un treball, i en transmetre moviment també es transmet força.
La biela-manovella transforma el moviment circular en rectilini i a l'inrevés, mentre que les lleves només passen de circular a rectilini alternatiu.

Posa't a prova

Mecanismes: definició

Un mecanisme és un conjunt de peces que fan funcions de guiatge i transmissió de moviments, relacionats amb les forces que actuen en una màquina.

Mecanismes de transmissió de moviment

Els mecanismes de transmissió de moviment transmeten i modifiquen el valor o la forma del moviment. Els més importants són:

Moviment de rotació
Moviment de translació

Moviment de rotació

El moviment de rotació es transmet d'un eix a un altre amb politges. La velocitat d'una roda (velocitat de rotació) es mesura pel nombre de voltes per minut o per segon. En el Sistema Internacional (SI), la velocitat d'un cos que gira es mesura en rad/s (ω).

Relació de transmissió

La relació de transmissió és el nombre de voltes de la roda conduïda per cada volta de la roda motriu.

Moviment de translació

El moviment de translació permet passar de moviment de rotació a moviment de translació rectilini, i viceversa. Exemples d'això són els mecanismes de biela-manovella i les lleves.

Transmissió per politges

El mètode més usual és el sistema de rodes acoblades a diferents eixos que, des del motor de vapor, transmetien el moviment a les màquines de la fàbrica per mitjà de corretges de cuir: l'embarrat.

En aquesta transmissió, es fixa una politja a l'eix del motor i una altra a l'eix al qual volem transmetre el moviment, i s'enllacen amb una corretja.

Propietats:

Senzill.
Facilitat de transmetre moviment a grans distàncies.

Inconvenients:

Lliscament de la corretja amb les rodes.
La corretja s'ha d'adherir bé.

Transmissió per engranatges

Són rodes dentades on la roda conduïda va en sentit contrari a la motriu. Tipus de dents:

Rectes
Inclinades
Helicoïdals

La mida de les dents es defineix pel mòdul. Segons la disposició dels eixos, tenim:

Si els eixos són paral·lels: engranatges cilíndrics (interiors o exteriors).
Si els eixos es tallen: engranatges cònics.

Dos tipus especials de transmissió amb engranatges són:

Pinyó i cremallera.
Cargol sense fi.

Propietats:

No hi ha lliscament.
Suporten esforços elevats.
Transmissió exacta.
Ocupen poc volum.
Sincronitzats.
Permeten combinacions de força i velocitat gràcies a la combinació d'engranatges.

Transmissió per cadena

Combina engranatges amb cadenes. Dues rodes dentades estan enllaçades amb una cadena. La roda gran s'anomena plat, i la roda petita, pinyó. Ambdues rodes giren en el mateix sentit.

Transmissió de força i potència

En els mecanismes de transmissió de moviment de rotació, el moviment va associat a les forces que el provoquen. En transmetre moviment, es transmet força.

Treball: aplicar forces a un cos i provocar o modificar el seu moviment.
Potència: rapidesa amb què es fa un treball.

Mecanismes de transformació del moviment

Biela-manovella: transforma el moviment circular en rectilini i a l'inrevés.
Lleves i excèntriques: transformen el moviment circular en rectilini alternatiu, però no a l'inrevés.

Preguntes freqüents

Què és la relació de transmissió?

És el nombre de voltes que fa la roda conduïda per cada volta de la roda motriu. Es fa servir per calcular com canvia la velocitat entre dos eixos.

Quina diferència hi ha entre una transmissió per politges i una per engranatges?

La transmissió per politges usa una corretja i pot patir lliscament, mentre que la transmissió per engranatges usa rodes dentades i no té lliscament. Els engranatges transmeten el moviment de manera exacta i suporten esforços més grans.

Quina diferència hi ha entre treball i potència?

El treball consisteix a aplicar forces a un cos per provocar o modificar el seu moviment. La potència és la rapidesa amb què es fa aquest treball.