Elements de Màquines

Els elements mecànics, són les diferents parts que formen la majoria de màquines i mecanismes. Alguns d'ells tenen com a funció principal:

- Subjectar o unir diferents peces (cargols, clavetes...)

- Funció mecànica de guiatge o de transmissió de forces i moviments (barres, rodes, politges...)

 

Unions fixes i unions desmuntables

Els elements s'han de subjectar entre si per poder realitzar funció (subjectar-se, unirse... ) és a dir, les Unions.

UNIONS
Unions fixes	Soldadures
	Rebladures
Unions Desmuntables		Caragolades
		Unions d'elements de màquines: Clavetes, coixinets...

Unions fixes:  s'utilitzen quan la unió ha d'aguantar esforços mecànics i no és necessari desmontar-la. (Xassís d'un cotxe, estructura d'una grua...) Les mes importants -> unions soldades (per la seva complexitat)


Unions desmontables: Es desmonten amb facilitat (cargolades, clavetes, passadors...) Són utilitzades en la subjecció de la roda d'un cotxe, del bloc el motor d'una moto...

La reblada

La reblada és el recurs que utilitzem per a unir peces planes de poc gruix, en les quals es pot arribar a provocar una tensió interna i es podria deformar. La reblada el que fa és evitar que passi aquest fenòmen.

Rebladora i reblons passats d'alumini.

L'element que fem servir és el rebló.

El rebló s'introdueix en uns forats fets abans en les peces que hem d'unir. Una vegada que les peces queden sobreposades (els forats coicidiran), s'ha de picar fins formar una cabota que es formarà en l'extrem. El resultat de picar fins formar una cabota, dóna com a resultat la compressió entre les dues peces. Aquesta compressió impossibilita el seu moviment.

El cap dels reblons poden tenir diverses formes. El material pel qual està format el rebló, és molt divers, ja que depen de la força que hagi de fer la unió. Podem trobar d'acer suau, coure, alumini...

Existeixen varies maneres de distribuir les reblades per fer les unions:
 - Unions per a recobriment (dues peces se sobreposen).

 - Unions per a cobrejuntes (dues peces estan juntes i en el mateix pla per mitjà d'una planxa, que   agafa les dues peces a unir).

 -  Unions amb dues cobrejuntes (les peces estan en el mateix pla, juntes i unides per mitjà de dues planxes, una en cada cara).

Característiques d'una rosca

Una rosca queda ben definida quan en coneixem el pas, la inclinació i la geometria.

Pas de rosca: Format per una superfície solcada. Aquesta superfície forma un fil que s'enrotlla sobre un cilindre, que s'anomena caragol. Si el fil s'enrotlla en un forat, s'anomena femella

Inclinació de la rosca: Depenent d'on comenci l'enrotllament del fil, es pot saber si el cargol ha de girar cap a la dreta o cap a l'esquerra, qual l'hem d'introduir a la femella.
- Rosca dreta: S'haura de girar la cabota del caragol en el sentit horari.
- Rosca esquerra: S'haura de girar la cabota del caragol en el sentit antihorari.

Geometria del fil: Existeiexen varies formes geomètriques de fil. Cada una te una finalitat diferent.
- Forma triangular: Subjecció de les peces.
- Formes trapezials i quadrades: Transmetre forces importants.
- Formes arrodonides: buscar estanquitat (material contra incendis...)

Caragols, Femelles i Volanderes

Caragols i femelles: Són elements que tenen com a funció unir entre si dues peces, que en un futur es puguin muntar i desmuntar. El caragol i la femella han de tenir les mateixes característiques dimensionals i geomètriques.

Tipus de caragols: Hem de tenir clar la forma geomètrica i dimensional d'aquests elements:
                                                       - El Mètric
                                                       - La Forma 
                                                       - La Llargada

Unions d'Elements de Màquines

Per unir dues peces cilíndriques (politja, eix..), que es puguin desacoblar facilment, utilitzem les clavetes.

Clavetes: Són peces petites, formades per, principalment acer, però poden estar formades per altres materials. Estàn ubicades dins uns Rebaixos o Entalles. La forma de les clavetes depén dels esforços que transmetin els elements que subjecta. Segons els esforços podem distingir:

- Clavetes Transversals: Tenen com a funció principal unir dues peces cilíndriques. Aquestes peces han d'encaixar quan treballen a tracció o compressió. Són semblants a una falca, amb la diferència que, per un costat és recta, i per l'altre sol tenir una petita inclinació.

- Passadors o Clavilles: S'utilitzen per a esforços petits. Són elements de fusta o metall, cilíndrics o cònics- S'introdueixen en un forat que travessa les peces a unir. El seu ajustament és molt senzill.

- Clavetes longitudinals: La funció d'aquesta claveta és: Assegurar la immobilitat axial de les peces que uneix. Les cares de la claveta entren en contacte amb els elements a acoblar. També tenen una petita conicitat per garantir que no hi haurà cap tipus de desplaçament.

- Llengüetes: Aquestes peces són un tipus de clavetes que permeten el desplaçament axial de les peces acoblades. La cara superior d'aquestes clavetes no poden tocar l'entalla del cub, ja que la força la fan les cares laterals de la claveta i entalles. Hi ha un altre tipus de llengüetes:
   - Llengüetes Rodones o Woodruff: Tenen la cara inferior, en forma de semicercle. La entalla de l'eix  ha de tenir la mateixa forma. Es fan servir quan l'espai i els esforços que han de suportar, són petits.

Molles i Unions Elàstiques

Les Molles i Unions elàstiques es fan servir per absorbir energia o com a càrregues de xoc. Poden produir una força i/o una pressió.

Les Molles són tots aquells elements materials els quals tenen la propietat elàstica: capacitat de deformar-se en rebre una força i poder tornar a la seva forma i posició inicial.

 CLASSIFICACIÓ DE LES MOLLES
Les molles tenen molta varietat de formes geomètriques, que depenen segons la funció que han de fer.
- Molles de tensió o tracció.
- Molles de compressió.
- Molles de torsió.
- Molles de ballesta.
- Molles d'espiral.
- Molles de goma.


 

Tipus de Molles

Molles de Tensió o Tracció
- Estan formades d'un fil de secció circular enrollat helicoïdament. Té els extrems doblegats en forma de ganxo. Estan dissenyades per a suportar esforços que tenen tendència a estirar-les.

 

Molles de Compressió

- Tenen la mateixa geometria que les de Tensió/Tracció. La diferència es que estan pensades per resistir esforços que intentin comprimir-les. 

Molles de Torsió

- S'enrotllen helicoïdament, però els seus extrems tenen forma diferent que permet suportar esforços de torsió.

 

Molles de Ballesta

- Les fulles planes d'acer esta corbades i unides entre sí per mitja d'una brida. Les fixacions dels extrems estan articulades per uns braços giratoris als suports (permet que la molla es pugui estirar).

 

Molles d'Espiral

- La funció d'aquestes molles és acumular un moment de gir d'un eix que està unit per l'extrem interior de la molla, mentre que a l'altre extrem es troba unit a un suport. 

Rodaments

Un rodament, també conegut amb el nom de coixinet, és un element intermedi muntat entre dos òrgans d'un mecanisme que giren un respecte a l'altre, per tal d'aconseguir que la fricció entre aquests sigui minima. També es fan servir per assegurar que aquests dos òrgans quedin units.

Parts d'un Rodament
 - Anell exterior: La part exterior entra a pressió dins de l'element que gira o l'element fix. La part interior seveix de camí de rodaments dels cossos rodants.

- Anell interior: La part interior esta lligada a l'element que gira o a l'element fix. la part exterior serveix de camí de rodament dels cossos rodants.

- Cossos rodants: La seva funció és: Fer que la fricció sigui només la que provocan els cossos rodants en girar per el camí de rodaments.

- Separadors. Fan la funció de tenir els cossos rodants entre si.

Classes de rodaments

Tot rodament ha de suportar unes càrregues, ja siguin el mateix pes de l'òrgan que aguanten o els esforços que poden rebre de l'exterior.
Quan la força que ha de suportar el rodament, és perpendicular a la línia imaginària que passa pel centre del coixinet, és anomenada força radial.
Quan la força és paral·lela a aquesta línia imaginiaria o de centre rep el nom de força axial.
La combinació de les dues forces es coneix com força obliqua.

Rodaments rígid de boles
· Les seves pistes són molt profundes.
· Tenen una gran capacitat de càrrega axial i radial.
· Permeten altes velocitats de gir.
· Presenten una mínima fracció.
· Són més barats.








Rodaments de rodets cilíndrics
· Les seves guies són rectangulars i es troben a la part interior de l'anell superior.
· L'anell interior sol ser llis.
· Suporta elevades càrregues radials.
· Permeten altes velocitats de gir





 Rodaments de rodets cònics
· És el més indicat per resistir càrregues axials i radials alhora.












Rodaments d'agulles
· Permet el disseny d'estructures lleugeres i que requereixin molt poc espai.









Vídeo de Rodaments: Com es fan: https://www.youtube.com/watch?v=QXhh0VEU8_0

Lubrificants

- La lubrificació consisteix en la col·locació d'unes substànces entre les superfícies de peces mòbils que llisquen en contacte mutu per tal de disminuir les pèrdues d'energia i el desgast que es produeix entre elles.

- Un lubrificant és aquella substància capaç de disminuir les friccions que existeixen en els elements de màquines quan es mouen els uns respecte dels altres.

Objectius de la lubrificació
· Reduir sensiblement el fregament entre les superfícies en contacte
· Reduir el desgast
· Evitar la corrosió
· Dissipar l'escalfor generada pel fregament.