sábado, 8 de junio de 2019

TEMA 3- MÀQUINES TÈRMIQUES


Els motors tèrmics transformen l'energia d'un combustible en energia de 
moviment (energia mecànica). 
Aquesta transformació és produeix en els motors a través d'un conjunt de mecanismes. 
ENERGIA, TREBALL I POTÈNCIA
TREBALL
Quan fem un treball, apliquem una força o més d'una sobre un cos i provoquem o modifiquem el seu moviment.
Per calcular el treball fet, fem servir aquesta formula, on:
W= treball (J)
F= força (N)
s= desplaçament (m)

ENERGIA
L'energia és la capacitat de fer un treball

POTÈNCIA
La potència és el treball fet en un temps determinat. Dóna la idea de la rapidesa en la que es pot fer un treball.
Per calcular la potència fem servir la següent formula:
P= potència (W)
W= treball (J)
t= temps (s)



MÀQUINES DE COMBUSTIÓ INTERNES
El tipus de combustible determina el disseny específic del motor per aconseguir l’alliberament d’energia esperat. Hi ha de dos tipus: 
 → Motors d’encesa per guspira o de cicle Otto
 → Motors d’encesa per compressió o de cicle dièsel
També hi ha diferents solucions estructurals que es diferencien pel nombre de cicles: 
 → A dos temps (2T)
 → A quatre temps (4T)


EL MOTOR D'ENCESA PER GUSPIRA 
Resultado de imagen de MOTOR D'ENCESA PER GUSPIRA O DE CICLE OTTO

El cicle de funcionament d’aquest motor constava de quatre o fases i va suposar la base del motor d’explosió de gasolina.
La inflamació de la gasolina a l’interior de la cambra de combustió es provocada per guspira elèctrica que es produeix a la bugia.




1er temps: ADMISSIÓ

L’èmbol es troba en el PMS (punt mort superior). La vàlvula d’escapament està tancada, i la d’admissió s’obre. A mesura que l’èmbol comença a baixar, provoca una succió que aspira l’aire de l’exterior, que entra barrejat amb una petita quantitat de gasolina que ha estat polvoritzada per l’injector. Aquesta fase acaba quan l’èmbol arriba al PMI (punt mort inferior).







2n temps: COMPRESSIÓ
La vàlvula d’admissió es tanca, i l’èmbol inicia el seu ascens fins a arribar al PMS. La barreja d’aire i de gasolina assoleix la seva màxima compressió.










3er temps: EXPLOSIÓ

La bugia fa de saltar la guspira per inflamar la barreja d’aire i gasolina. Es produeix una forta explosió i els gasos s’expandeixen i empenyen fortament l’èmbol cap al PMI.







4rt temps: ESCAPAMENT
Quan l’èmbol arriba al PMI, ’obre la vàlvula d’escapament, i els gasos surten a l’exterior empesos per la pujada de l’èmbol. Quan aquest arriba al PMS, aquesta vàlvula es tanca i el cicle torna a començar.




TRANSFORMACIÓ DE L'ENERGIA TÈRMICA EN ENGERIA MECÀNICA 



EL RENDIMENT ENERGÈTIC


LES CARACTERÍSTIQUES DELS MOTORS

LA CILINDRADA
La cilindrada és una característica dels motors que està relacionada amb la potència que pot lliurar i el seu consum.
El volum d’un cilindre (Vc) es calcula a partir del seu radi (r) i de la cursa (c). La cursa és la distància màxima que recorre l’èmbol: entre el PMS i el PMI.
El volum d’un cilindre (Vc) es calcula a partir del seu radi (r) i de la cursa (c). La cursa és la distància màxima que recorre l’èmbol: entre el PMS i el PMI.
La cilindrada del motor (Vt) dependrà del nombre de cilindres (nc) que tingui:

lunes, 13 de mayo de 2019

TEMA-2 MÀQUINES I MECANISMES


TEMA-2 MÀQUINES I MECANISMES


1. MÀQUINES

És un conjunt de mecanismes, amb moviments coordinats, que transforma una forma d’energia en treball útil o en un altre tipus d’energia.

Les màquines poden facilitar la realització de treball suplint o multiplicant l'esforç humà.

CLASSIFICACIÓ DE LES MÀQUINES

MÀQUINES SIMPLES: dispositius senzills amb un o dos elements que només requereixen d'una força  per funcionar. S'utilitzen per multiplicar forces o moviment.
Un arc és una màquina simple

MÀQUINES COMPLEXES: transformen l’energia d’entrada, que pot provenir de la natura o d’algun combustible, en energia mecànica o altres energies. En general, parlem de màquines motrius.

Una excavadora és una màquina complexa.


PARTS DE LES MÀQUINES

L'ESTRUCTURA: on es fixen les altres parts:
EL MOTOR: peça  fonamental que transforma l'energia.
DISPOSITIUS DE CONTROL
MECANISMES: transmeten la fora i el moviment.


1.1 MÀQUINES SIMPLES

LA PALANCA

És una barra rígida capaç de girar al voltant d'un punt de suport o fulcre, té com a funció multiplicar l'efecte de la força.

Sempre té una força aplicada, el fulcre o punt de suport i la resistència o càrrega.

Hi ha tres tipus de palanca:



Quan volem saber la resistència, el punt d'aplicació o la força fem servir una fórmula. És la següent anomenada llei de la palanca:

F·d1=R·d2
F=Força
R=Resistència
d1: longitud braç de força

d2: longitud braç de resistència

LA RODA

Les seves aplicacions són moltes: el transport de càrregues amb carros, la politja, la roda hidràulica, el torn, la roda de molí, etc.

-LA POLITJA

És una roda que té la superfície central en forma de canal per la qual es fa passar una corda. El principi  del funcionament és una palanca de primer grau.

F=R


LA POLITJA



Ja que aquesta màquina simple és còmode però no amplifica la força, per això  existeix una politja mòbil.


-EL POLISPAST

Està format per politges fixes i politges mòbils. Per calcular la força és fa servir aquesta fórmula.

F=R/2n
F=Força
R=Resistència
n: nº de politges mòbils



Per calcular la longitud de la corda estirada es  fa servir un fórmula a partir de la llei de la palanca.

F·l1=R·l2
l1=  longitud de la corda estirada
l2= alçada que puja la càrrega



EL POLISPAST


EL PLA INCLINAT

És una rampa que permet elevar càrregues, fent menys força que si ho féssim de manera vertical.

Si el treball és el  mateix:


F=R·h/L
F=Força
R=Resistència
h: alçada
L: Longitud del pla


-EL CARGOL (una aplicació del pla inclinat)

Quan s'aplica una força i es cargola, es multiplica la força aplicada. Els filets (formen la rosca) disminueixen l'esforç.

F·2·3'14=R·p
F=Força
R=Resistència
p: nº de passos de rosca


2. MECANISMES

Un mecanisme és un conjunt de peces que fan funcions de guiatge, transformació i transmissió del moviment relacionat amb les forces que actuen en una màquina.

SISTEMES DE TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT

Mecanisme capaç de transportar el moviment des del punt d'on el generen fins el punt que el punt d'aplicació.





Els sistemes més importants són:

⇒ ENGRANATGES: roden amb sentits contraris.
⇒ POLITGES/CORRETGES: transmeten moviment sense canviar de sentit.
⇒ RODES DE FRICCIÓ: roden amb sentits contraris.
⇒ TRANSMISSIÓ PER CADENA: transmeten moviment sense canviar de sentit.




ELEMENTS D'UNA TRANSMISSIÓ


⇒ RODA MOTRIU: està connectada al motor.

⇒ RODA CONDUÏDA: rep el moviment.



TIPUS DE TRANSMISSIONS

⇒ MULTIPLICADOR: la velocitat de la roda conduïda augmenta.
⇒ RODA CONDUÏDA: la velocitat de la roda conduïda disminueix


RELACIÓ DE TRANSMISSIÓ

i=n1/n2
i=relació de transmissió
n1= velocitat de la roda motriu
n2= velocitat de la roda conduïda

La velocitat es calcula en rpm (revolucions per minut).


CÀLCUL DE TRANSMISSIONS SIMPLES

PER RODES, POLITGES, FRICCIÓ,..
n1·d1=n2·d2
n1= velocitat de la roda motriu
n2= velocitat de la roda conduïda
d1= diàmetre de la roda motriu
d2= diàmetre de la roda conduïda


PER ENGRANATGES (dels tres tipus: helicoïdals, rectes o cònics)
n1·z1=n2·z2
n1= velocitat de la roda motriu
n2= velocitat de la roda conduïda
z1= número de dents de la roda motriu
z2= número de dents de la roda conduïda


PER MECANISMES DE CON ESCALONAT

Un mecanisme de con escalonat de politges és un sistema de transmissió format per un grup de politges ordenades per la mida del diàmetre (de més gran a més petit) i muntades en un eix (eix motriu), que estan enfrontades a un altre grup de politges idèntic col·locat en posició inversa


n1·d1=n2·d2
n1= velocitat de la roda motriu
n2= velocitat de la roda conduïda
d1= diàmetre de la roda motriu
d2= diàmetre de la roda conduïda


CÀLCUL DE TRANSMISSIONS COMPOSTES
Una cadena de transmissió d'un cotxe (és un exemple de transmissió composta).

PER RODES, POLITGES, FRICCIÓ,...
n1/nN=d2·d4... dn/d1·d3... dn
n1= velocitat de la roda motriu
n2= velocitat de la roda conduïda
d1= diàmetre 1
d2= diàmetre 2
d3= diàmetre 3
d4= diàmetre 4



PER ENGRANATGES
n1/nN=z2·z4... zn/z1·z3... zn
n1= velocitat de la roda motriu
n2= velocitat de la roda conduïda
z1= nº de dents roda 1
z2= nº de dents roda 2
z3= nº de dents roda 3
z4= nº de dents roda 4

MÀQUINES O INVENTS RESPECTUOSOS AMB EL MEDI AMBIENT

ELS COTXES ELÈCTRICS: són respectuosos amb el medi ambient ja que no emeten gasos contaminants a l'atmosfera.



lunes, 1 de abril de 2019

TEMA -1 LES PROPIETATS DELS METALLS


3. LES PROPIETATS DELS MATERIALS

Són aquelles propietats que determinen el comportament dels materials quan estan sotmesos a esforços o forces.

Els tres tipus de propietats poden ser:
• MECÀNIQUES
• TÈRMIQUES
• ELECTROMAGNÈTIQUES

PROPIETATS MECÀNIQUES


RESISTÈNCIA
Capacitat que té un material de suportar esforços sense deformar-se excessivament ni trencar-se.

Resultat d'imatges de plastic
Material amb una gran resistència.


TENACITAT I FRAGILITAT

La tenacitat és la propietat que tenen alguns materials de suportar forces i cops sense trencar-se. 

És la capacitat de resistència al xoc.

La fragilitat és tot el contrari.

Els materials fràgils es trenquen fàcilment al rebre cops.

           Resultat d'imatges de martell eina  Resultat d'imatges de ceramica
Un martell és un objecte amb molta tenacitat, en canvi, la ceràmica és un material molt fràgil.

Capacitat que té un material de recuperar la seva forma original després d'haver estat deformat per un esforç.
      Resultat d'imatges de goma de pelo

   Una goma de cabell és elàstica,i bé uns guants.




DURESA

Capacitat que té un material per oferir resistència a ser rallat, penetrat o tallat.
  
Un diamant és un material  molt dur


PLASTICITAT
Capacitat que té un material per adquirir deformacions permanents sense trencar-se.


Resultado de imagen de plasticitat
Aquest tipus de gomes tenen una gran plasticitat.


De plasticitat en deriven dues propietats més:
DUCTILITAT: capacitat que tenen els materials per deformar-se permanentment en forma de fil prim sense trencar-se
MAL·LEABILITAT: capacitat que tenen els materials per deformar-se permanentment en forma de làmina molt fina sense trencar-se


PROPIETATS TÈRMIQUES



. ESTRUCTURES 

Una estructura és un conjunt de peces units entre si, que serveixen de suport i d'esquelet d'alguna cosa amb la funció bàsica de suportar forces. Una estructura ha de complir 3 condicions bàsiques:

• SER RESISTENT: per suportar grans càrregues.
• SER RÍGIDA: perquè no es deformi amb els esforços.
• SER ESTABLE:per no bolcar amb les forces externes.

ELS ELEMENTS DE LES ESTRUCTURES
Els elements de les estructures són: fonaments, elements horitzontals, elements verticals, tirants, arcs, voltes, cúpules i perfils.


TIPUS D'ESTRUCTURES 

ESTRUCTURES D'ARMADURA
Són les que estan formades per un conjunt d'elements units entre si que constitueixen l'esquelet de diferents tipus d'objectes o construccions. N'hi ha de diferents tipus:

• ESTRUCTURES TRAMADES: estan formades per barres verticals i horitzontals unides entre si de forma rígida.
• ESTRUCTURES TRIANGULADES: són estructures metàl·liques.
• ESTRUCTURES PENJANTS: són les que suporten construccions a través de cables o barres.



ESTRUCTURES LAMINARS O DE CARCASSA
Són les que estan formades per làmines o plafons units entre si que solen envoltar l'objecte.

ESTRUCTURA LAMINAR D'UN COTXE

ESTRUCTURES MASSIVES
Són estructures molt pesants que concentren gran quantitat de material.

LES PIRÀMIDES SÓN ESTRUCTURES MASSIVES

ALTRES TIPUS D'ESTRUCTURES
 Són les estructures com ara: les voltes, les pneumàtiques i les geodèsiques.

Resultat d'imatges de disney world, epcot
ESTRUCTURES GEODÈSIQUES

DISSENY D'ESTRUCTURES
 A l'hora de dissenyar una estructura s'ha de tenir en compte:
• ELS MATERIALS: i les seves propietats.
• LA FORMA: i la seva disposició.
• L'ESTABILITAT: no pot bolcar ni caure.

5. IMPACTE DE LES CONSTRUCCIONS A LA NATURA


El principal impacte que tenen les construccions a la natura és que l'eliminen. Això passa perquè molts llocs ja estan construïts i el que es fa és anar construint a llocs naturals. Però no només hi ha aquest impacte.

 Els principals efectes de la construcció són:

• Posen en risc els Parcs Naturals: ja que moltes vegades es fan plans urbanístics per construir Parcs Naturals (com ara carreteres).

• Consumeixen materials: molts dels materials fets servir per construir s'extreuen de la natura (com ara la fusta).

• Consumeixen energia: durant el procés de construcció es fan servir moltes energies i normalment no són respectuoses amb la natura.