LES MÀQUINES

Tecnologia 3 ESOJordi Pipó Vicent

INTRODUCCIÓ Màquina

Satisfà les necessitats humanes amb el mínim esforç

INTRODUCCIÓ Màquina

Elements connectats que transformen: Energia d’entrada a Treball útil Informació d’entrada a informació de sortida

Energia Màquina Treball

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.

PARTSEstructura

Circuit

Motor

Element transmissor

Element transformador

Element de control

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.

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 = W2F1 > F2

s > d

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 = W2t1 > t2P1 < P2

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

MÀQUINES SIMPLES Són aquelles que requereixen una única força per a

funcionar. Palanca, pla inclinat, cargol, politja, roda, torn, falca.

MÀQUINES SIMPLESLA PALANCA És una barra que oscil·la sobre un punt de suport. Llei de la palanca:

Fa · da = Fc · dc

MÀQUINES SIMPLESLA PALANCA En quina posició s’han de col·locar la mare i la filla per

a jugar amb comoditat damunt del balancí?

MÀQUINES SIMPLESLA 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.

MÀQUINES SIMPLESLA PALANCA Palanca de segon grau: la càrrega es troba entre la

força i el punt de suport . Carretó, obridor, trencanous.

MÀQUINES SIMPLESLA 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.

MÀQUINES SIMPLESLA PALANCA Palanques múltiples: combina diferents palanques. Braç retroexcavadora, tallaungles.

MÀQUINES SIMPLESEL 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

MÀQUINES SIMPLESEL PLA INCLINAT Conversió del pes en dues parts segons l’angle del pla

(): H: paral·lela al pla inclinat V: perpendicular al pla

MÀQUINES SIMPLESEL PLA INCLINAT Les piràmides

MÀQUINES SIMPLESEL TASCÓ És la suma de 2 plans inclinats amb un angle agut. Destral, enformador, ganivet

MÀQUINES SIMPLESEL 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.

MÀQUINES SIMPLESEL 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

MÀQUINES SIMPLESLA RODA Va donar lloc al transport en l'antiguitat. És precursora del torn, la politja o la roda hidràulica

MÀQUINES SIMPLESLA 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

MÀQUINES SIMPLESEL 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

MÀQUINES SIMPLESEL 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.

MÀQUINES SIMPLESEL 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