3. INTRODUCCIÓ
Màquina
Elements connectats que transformen:
Energia d’entrada a Treball útil
Informació d’entrada a informació de sortida
Energia Màquina Treball
4. PARTS
Estructura: on es fixen les parts. L’esquelet.
Motor: dóna el moviment. Elèctric, de combustió.
Transmissors i transformadors del moviment:
engranatges, politges, palanques, ...
Elements de control i circuits: elèctrics, pneumàtics,
hidràulics. Gestionen la màquina.
6. CLASSIFICACIÓ
Transformació: energia o informació. Tren, telèfon.
Lloc d’aplicació: llar, transport, agricultura, indústria. Nevera,
màquina d'afaitar, bicicleta, tractor, torn.
Moviment: estàtiques o dinàmiques. Torradora, rentadora.
7. TREBALL
Està lligat a que hi hagi moviment.
W: Treball, “Work” (Joules, J)
F: Força (Newtons, N)
d: distància (metres, m)
W = F · d
1 N = 9,8 kg
W1 = W2
F1 > F2
s > d
8. POTÈNCIA
Treball fet per unitat de temps.
P: Potència (Watts, W)
W: Treball (Joules, J)
t: temps (segons, s)
P = W / t
1 CV= 736 W
W1 = W2
t1 > t2
P1 < P2
9. RENDIMENT
Les màquines no tenen un rendiment del 100%, sempre hi ha
pèrdues.
Rendiment:
Energia entrada = Treball útil + Pèrdues
η = W útil · 100
E entrada
10. MÀQUINES SIMPLES
Són aquelles que requereixen una única força per a
funcionar.
Palanca, pla inclinat, cargol, politja, roda, torn, falca.
11. MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
És una barra que oscil·la sobre un punt de suport.
Llei de la palanca:
Fa · da = Fc · dc
12. MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
En quina posició s’han de col·locar la mare i la filla per a jugar
amb comoditat damunt del balancí?
13. MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
Palanca de primer grau: el punt de suport es troba entre la
força i la càrrega.
Tisores, balancí, agulles d’estendre, martell-clau, etc.
14. MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
Palanca de segon grau: la càrrega es troba entre la força i el
punt de suport .
Carretó, obridor, trencanous.
15. MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
Palanca de tercer grau: la força es troba entre el punt de
suport i la càrrega.
Pinces, martell, pala.
NO es guanya força, és més pràctic d’usar.
16. MÀQUINES SIMPLES
LA PALANCA
Palanques múltiples: combina diferents palanques.
Braç retroexcavadora, tallaungles.
17. MÀQUINES SIMPLES
EL PLA INCLINAT
Pla útil per pujar i baixar càrregues.
Augmenta la distància, però disminueix la força per arribar a
la mateixa alçada.
F: força
h: alçada
P: pes
L: longitud
m: massa
g: gravetat (9.8)
F · h = P · L P = m · g
18. MÀQUINES SIMPLES
EL PLA INCLINAT
Conversió del pes en dues parts segons l’angle del pla ():
H: paral·lela al pla inclinat
V: perpendicular al pla
20. MÀQUINES SIMPLES
EL TASCÓ
És la suma de 2 plans inclinats amb un angle agut.
Destral, enformador, ganivet
21. MÀQUINES SIMPLES
EL CARGOL
Pla inclinat que es recargola sobre una superfície cilíndrica.
Amb poca força aixeca grans càrregues, però es necessita
un gran desplaçament.
Barrina, llevataps, broca, tamboret.
22. MÀQUINES SIMPLES
EL CARGOL
F: força
R: resistència
p: radi cargol
r: braç clau
Pas: distància entre 2 pics
Equival a 1 volta
Mètrica: M4, M3, M6
R · p = (2π r) · F
23. MÀQUINES SIMPLES
LA RODA
Va donar lloc al transport en l'antiguitat.
És precursora del torn, la politja o la roda hidràulica
24. MÀQUINES SIMPLES
LA POLITJA
Roda amb una ranura per on passa una corda.
No es fa menys força, però és més còmode.
Fa · ra = Fc · rc
ra = rc
Fa = Fc
25. MÀQUINES SIMPLES
EL POLISPAST
Són politges esglaonades que sí redueixen la força útil.
Si el pes de la politja s’obvia:
On Fa: força aplicada
Fc: força de càrrega
n: nombre de politges
Sinó s’obvia el pes de la politja:
Fa = Fc / 2n
Fa = (Fc + Q) / 2n
26. MÀQUINES SIMPLES
EL POLISPAST
Càlcul de l’estirament de la corda: com més politges, més
corda es necessita i més lent és el procés.
Per exemple, si es necessita la meitat de la força respecte al
pes a pujar, es necessitarà el doble de corda.
27. MÀQUINES SIMPLES
EL TORN
Es basa en el funcionament de la politja i el cargol per a
aixecar pesos.
Fc: Pes càrrega
Fa: Força aplicada
dc: radi torn
da: braç manovella
Fc · dc = Fa · da