1. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
UNITAT 6
Mecanismes
de transmissió del moviment
Cristina Rodon Balmaña 1/ 23
Departament de Tecnologia

2. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Introducció a l’estudi de les màquines
Les màquines tenen una funció bàsica: suplir estalviar o multiplicar l’esforç humà
suplir, l esforç
necessari per a la realització d’un treball.
Però perquè una màquina funcioni es necessita energia. De fet, quan hem anomenat la força
del vent, de l’aigua o del foc, ens referíem bàsicament a l’energia que aporten aquests
fenòmens.
Una màquina és un conjunt de dispositius capaços de transformar
l’energia en treball útil o en un altre tipus d’energia
l energia d energia.
Treball o
Energia Màquina
Energia de
entrada
sortida
Les eines són objectes que serveixen per a actuar manualment sobre els materials
Cristina Rodon Balmaña 2/ 23
Departament de Tecnologia

3. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
S’anomena TREBALL l’acció d’aplicar una o més forces sobre un cos i
provocar o modificar-ne el moviment.
El principi de funcionament de qualsevol màquina, independentment de la seva constitució,
es basa en el concepte físic de treball.
Aquest concepte es fonamenta en l’acció que les forces quan actuen als cossos:
l acció
provocar o modificar el moviment d’un cos
L’expressió matemàtica d’aquest enunciat és la següent: W=F·d
•on W és treball expressat en jouleS (J): equival al treball realitzat per una força d’un newton que, aplicada
sobre un cos, li provoca un desplaçament d’un metre: 1 joule = 1 newton · 1 metre
•F és la força feta en newtons (N), i
•d el desplaçament provocat per la força en metres (m).
200 N
F
10 m
R
Cristina Rodon Balmaña 3/ 23
Departament de Tecnologia

4. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
L’ENERGIA és la capacitat de realitzar un treball.
Quan s’efectua un treball, es gasta una quantitat equivalent d’energia.
Per realitzar un treball cal disposar d’energia.
En conseqüència, la unitat de treball és la mateixa que la d’energia: el joule.
Exemples:
p
Energia Màquina Treball o
Motor elèctric
entrada Energia
Molí de vent
de sortida
Pèrdues (Calor)
Les màquines necessiten energia per funcionar, però mai no transformen la totalitat de l’energia que
reben en treball útil Això és degut al fet que les màquines no són perfectes i en el seu funcionament
útil. perfectes,
es perd part de l’energia que reben i, per tant, sempre retornen una quantitat de treball o d’energia
inferior a l’energia que consumeixen.
RENDIMENT (%): relació entre energia total que consumeix una màquina i el treball útil que
( ) g q q q
produeix
Tanmateix, per a l’estudi de les màquines és important considerar el concepte de màquina ideal,
que és la màquina que transforma íntegrament tota l’energia que rep en treball o en un altre tipus
d energia.
d’energia Aquest concepte de màquina ideal és el que utilitzarem en aquesta unitat
unitat.
Cristina Rodon Balmaña 4/ 23
Departament de Tecnologia

5. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
S’anomena POTÈNCIA la rapidesa amb què es duu a terme el treball.
Llavors l’expressió matemàtica que defineix la potència és la següent:
W (tre b a ll)
P (p o tè n c ia ) 
 t (in c re m e n t d e te m p s)
•on P és la potència en watts, W, el treball en joules, i Δt, l’interval de temps en
segons en el qual es duu a terme el treball.
Fixa’t que la unitat de potència és el watt, ja que
1 jo u le
1 w a tt =
1 se g o n
També s’utilitzen molt el quilowatt (kW) i el
cavall de vapor (CV) com a unitats de
potència.
1 kW = 1.000 W
1 CV = 736 W
Cristina Rodon Balmaña 5/ 23
Departament de Tecnologia

6. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
dede les màquines
les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Problema aplicació
1.
1 En una màquina l’energia d’entrada és de 3500 J i aconsegueix un treball de
1250 J. El desplaçament aconseguit en aquest treball és de 50 m.
a) Calcula el Rendiment (%) i les seves pèrdues.
b) Quina és la seva potència si ha tardat 3 hores en realitzar el treball?
Unitats en CV
Solució: a) Rendiment: 36% / Pèrdues: 2250 J
)
b) Potència: 0.115 W / 1.56.10-04 CV
2. El rendiment d’una màquina és d’un 60 %. Si rep una energia d’entrada de
2500 J
J.
a) Quin treball realitzarà?
b) Quines seran les seves pèrdues?
) p
Solució: a) Treball o Energia de sortida: 1500 J
b) Pèrdues: 1000 J
Cristina Rodon Balmaña 6/ 23
Departament de Tecnologia

7. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Problema aplicació
Un automòbil es desplaça a una velocitat de 90 km/h, i per mantenir aquesta velocitat ha de
vèncer un conjunt de forces equivalents a 2.400 N. Determina el treball realitzat i l’energia
j q g
consumida pel motor de l’automòbil en un recorregut de 10 km. Calcula també la potència
desenvolupada en kW i en CV. Considera el motor i tots els elements de la transmissió de
l’automòbil com a màquines ideals.
Finalment, utilitzant el factor de conversiólade l’expressió que permet la potència en CV:
Per determinar el treball realitzat, partirem1 velocitat de km/h a m/s: calcular-ne el valor:
la potència caldrà passar CV = 736 W, determinem
W = F · s (J) 1CV
P  60 1h 
90 km 000 W · 1000 m81,52 W
v m ·736 W  25 m/s
W = F · s = 2.400 N · 10.0001h = ·24.000.000 J
3600 s 1km1k
Això significa que recorre un al treball realitzat, 1 s i que fa una força de 2.400 N. de tant:
L’energia consumida és igualtrajecte de 25 m enconsiderant el motor i els elementsPer la
transmissió com màquines ideals.
E = W = 24 000 000 J W 2 400 N · 25 m
P   60 000 W = 60 kW
t 1s
Cristina Rodon Balmaña 7/ 23
Departament de Tecnologia

8. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Parts d’una màquina
•Mecanismes: Conjunts mecànics que dins d’una
j q •Estructura: Element o conjunt d’elements que
d elements
màquina transmeten o modifiquen moviments tot han de suportar les forces que actuen sobre les
realitzant una funció concreta. Ex: rodes, engranatges màquines
•Observació: les màquines transformen energia en treball •Exemple bicicleta: cos de la bici metàl.lic
(moviment) i els mecanismes t
( i t) l i transmeten el moviment.
t l i t
•Exemple bicicleta: Energia humana/mecanisme pinyó-
cadena
Cristina Rodon Balmaña 8/ 23
Departament de Tecnologia

9. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Classificació de les màquines
De màquines n’hi ha de molts tipus i resulta difícil classificar les
n hi classificar-les.
Les més elementals són les màquines simples
Les màquines simples són dispositius senzills, generalment formats
per un sol element, que requereixen únicament l’aplicació d’una força
per poder funcionar. Normalment s’utilitzen per multiplicar forces o
moviments.
Exemple: Palanca Roda, Pla inclinat
Palanca, Roda
Juntament amb les màquines simples són d’especial importància les màquines motrius com
d especial
ara els motors, que són les encarregades de moure les altres màquines.
A part d’aquests dos gran grups, les màquines se solen classificar segons l’àmbit tecnològic al
qual pertanyen; des d’aquest punt de vista, tenim màquines elèctriques, màquines agrícoles,
’ à è à í
maquinària tèxtil, etc..
Cristina Rodon Balmaña 9/ 23
Departament de Tecnologia

10. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
Transmissió del moviment de rotació
r.p.m.: revolucions per minut o número
de voltes per minut
velocitat de rotació (n) Voltes/s s-1 velocitat angular (ω)
Sentit de gir: Horari / Antihorari
Voltes/min min-1
relació de transmissió (i)
Representació d’una transmissió
per engranatges i una altra per politges.
Transmissió per
corretja dentada
Cristina Rodon Balmaña 10/ 23
Departament de Tecnologia

11. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
MECANISMES DEL
Mecanismes de transmissió de moviment
MOVIMENT PER
ROTACIÓ
TRANSMISSIÓ TRANSMISSIÓ PER
TRANSMISSIÓ
PER CADENA O
PER POLITGES ENGRANATGES CORRETJA DENTADA
Cristina Rodon Balmaña 11/ 23
Departament de Tecnologia

12. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
Transmissió per politges
n1 · D1 = n2 · D2
Càlcul de velocitats i relacions
àl l d l i l i
de transmissió
Cristina Rodon Balmaña 12/ 23
Departament de Tecnologia

13. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
MECANISMES DEL
Mecanismes de transmissió de moviment
MOVIMENT PER
ROTACIÓ
TRANSMISSIÓ TRANSMISSIÓ PER
TRANSMISSIÓ
PER CADENA O
PER POLITGES ENGRANATGES CORRETJA DENTADA
Cristina Rodon Balmaña 13/ 23
Departament de Tecnologia

14. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
Transmissió per engranatges
Engranatges rectes
g g
reductors en una grua
Càlcul de velocitats i relacions de
transmissió
Cristina Rodon Balmaña 14/ 23
Departament de Tecnologia

15. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
Tipus d’engranatges
Representació gràfica
Cristina Rodon Balmaña 15/ 23
Departament de Tecnologia

16. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
Propietats d’un engranatge
Les rodes giren
g
sincronitzadament.
La majoria de màquines i apa e s en què és necessari
a ajo a àqu es aparells e ecessa
reduir o augmentar la velocitat del motor duen rodes
dentades.
Cristina Rodon Balmaña 16/ 23
Departament de Tecnologia

17. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
MECANISMES DEL
Mecanismes de transmissió de moviment
MOVIMENT PER
ROTACIÓ
TRANSMISSIÓ TRANSMISSIÓ PER
TRANSMISSIÓ
PER CADENA O
PER POLITGES ENGRANATGES CORRETJA DENTADA
Cristina Rodon Balmaña 17/ 23
Departament de Tecnologia

18. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de
Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de
moviment de de moviment combustió
rotació
rotació de translació interna
Transmissió per cadena o corretja
dentada
Representació gràfica
de l t
d la transmissió
i ió Cadena de bicicleta
bicicleta.
per cadena.
Cristina Rodon Balmaña 18/ 23
Departament de Tecnologia

19. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió de
Transmissió Màquina
de les màquines moviment de moviment de
de moviment combustió
rotació de translació
translació interna
Mecanisme biela-manovella
Mecanisme biela-
M i bi l
manovella d’un
motor d’explosió.
Cristina Rodon Balmaña 19/ 23
Departament de Tecnologia

20. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
Màquina
de les màquines moviment de de moviment combustió
combustió
rotació de translació interna
interna
Motor de combustió interna o motor de 4T
Cristina Rodon Balmaña 20/ 23
Departament de Tecnologia

21. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
Màquina
de les màquines moviment de de moviment combustió
combustió
rotació de translació interna
interna
Funcionament del motor de 4T (quatre temps)
(q p )
1r temps
p 2n temps
p 3r temps
p 4t temps
Cristina Rodon Balmaña 21/ 23
Departament de Tecnologia

22. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Els motors de dos temps
Exemple: motocicletes
Funcionament del motor
Cristina Rodon Balmaña 22/ 23
Departament de Tecnologia

23. UNITAT 6: MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT
Introducció a l’estudi Transmissió de Transmissió Màquina
de les màquines moviment de de moviment combustió
rotació de translació interna
Motor d’encesa per compressió o dièsel
Motor dièsel
Cristina Rodon Balmaña 23/ 23
Departament de Tecnologia