Activitats de la Mecànica 2!!!

1.PINYÓ I CREMALLERA:

1.       Quines característiques té un mecanisme pinyó-cremallera?

El mecanisme pinyo-cremallera permet transformar el moviment circular en moviment rectilini. I transformar-los a l’inversa. Està compost per el pinyo (un normal) i la cremallera.

2.       Explica com funciona una porta corredissa amb el sistema pinyó-cremallera.

Les portes correderes que tenen sistema pinyó-cremallera la majoria són automàtiques, que és impulsat per un motor elèctric que les fa avançar o retrocedir.

3.       Quina funció fa un mecanisme pinyó-cremallera en un trepant de columna?

La funsió que fa un mecanisme pinyó-cremallera en un trepant de columna és pujar i baixar la plataforma a on es col·loquen les peces que has de ser perforades.

4.       Què és un tren cremallera? Com funciona?

Un tren de cremallera és un tren que tenen tres carrils dentats o cremallera que està al centre de la via. Els eixos motrius del tren tenen un pinyó que fa a la cremallera i impulsa el tren cap a d’alt amb facilitat.

5.       A l’Estat espanyol hi ha uns quants trens cremallera en funcionament. Busca a Internet on es troben alguns d’aquests trens i fes una petita descripció de les seves característiques. Adjunta-hi un parell de fotografies comentades.

MONTSERRAT: Va ser el primer ferrocarril de cremallera espanyol. Es donaven les condicions òptimes. D'una banda es tractava d'un punt d'interès singular, el monestir de Montserrat, punt de peregrinació. D'altra banda es donava una mala comunicació per camins i, finalment, a poc més de vuit kms. a la vall del Llobregat, es trobaven dues estacions de ferrocarril que connectaven directament amb Barcelona. Aquestes tres característiques van fer aparèixer com interessant la possibilitat de la construcció d'un ferrocarril.

El abrupte de la muntanya, que exigia pendents de 150 mil·lèsimes feia impossible un ferrocarril de simple adherència, de manera que tot el traçat es va plantejar amb cremallera central. De fet, les locomotores tenien tracció a les rodes, que només tenien missió portant, estant restringida la força d'arrossegament a les rodes centrals amb corona dentada. Aquestes locomotores tenien una altra curiosa característica, com era l'estranya disposició de la caldera. Aparentment inclinada, es disposava per mantenir una horitzontal contínua davant la forta pendent constant de la línia, ja que en posició normal deixaria part de la caldera sense aigua. Per aquesta mateixa raó -a més d'altres, com el frenado- no invertien sentit en capçalera de línia, baixant a l'inrevés les rampes de la muntanya, al capdavant o cua de tren, segons el sentit.

Aquesta línia va ser inaugurada el 1892 des de Monistrol fins al monestir, amb enllaços amb els ferrocarrils de via estreta dels FFCC Catalans i els de via ampla de la Cia. del Nord. Va tenir una brillant existència fins a la Guerra Civil. Malgrat el seu èxit, mai va arribar a estar electrificada (encara que no van faltar múltiples intents), explotant sempre amb locomotores de vapor. La guerra va afectar durament a les instal·lacions i, sobretot, al material mòbil. Amb forces minvades reprendre camí després de la guerra, però les dificultats començaven a ser creixents. El toc d'alerta definitiu va venir donat per un greu accident esdevingut al juliol de 1953, dia especialment nefast ja que s'havien organitzat trens especials, que va acabar amb la vida de vuit persones, ferint a altres 122 i perdent-se en el xoc múltiple tres trens. Aquesta pèrdua múltiple de material, i la creixent competència de la carretera davant d'un veterà i malmès tren de vapor van fer que aquesta línia es clausurés quatre anys més tard.

NURIA:  També situat en l'àmbit català aquest ferrocarril uneix l'estació de Ribes de Freser (de la línia de Renfe a Puigcerdà) amb el Santuari de Núria. La construcció d'aquest ferrocarril elèctric amb tracció mixta, adherència i cremallera es va concloure en 1931, tres anys després del començament de les obres per a una línia de 12 kms. Va ser equipada amb el mateix sistema de cremallera que Montserrat, la ABT i de fet, per a la fase d'obres va ser enviada a la línia una locomotora de vapor d'aquest ferrocarril, convenientment adaptada per circular pels trams de simple adherència, Dels 125 kms de via mètrica, set estan dotats amb cremallera central, necessaris per salvar les rampes de 150 mil·lèsimes. En els trams de simple adherència només arribaven fins a les 55 mm. El total d'altura salvat per la línia era de 1.059 m.

Aquest ferrocarril ha tingut un esdevenir variable. Amb un gran èxit inicial, aviat va ser afectat per la Guerra Civil i la postguerra. La proximitat a la frontera francesa, en època de maquis, va fer que els controls policials per al viatge en el tren arribessin a ser kafkians (necessitat de salconduit per a tots els viatgers del tren). Malgrat les limitacions va ser sobrevivint i va renéixer amb el boom turístic dels seixanta. De tota manera, l'obsolescència del material i l'augment de costos feien inviable l'explotació per la companyia propietària, de manera que finalment el 1982, la propietat i gestió d'aquest ferrocarril va passar als Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya. Aquest canvi de propietat suposar una profunda renovació de via i, sobretot, de material mòbil, totalment canviat per moderns automotors que van substituir als originals de 1930. És en l'actualitat l'únic ferrocarril de cremallera en actiu a Espanya.

7.Com funciona el mecanisme bàsic de la direcció d’un automòbil?

El mecanismo bàsic dela dirección d’un automóbil, que es que quan el volan gira, es fa girar també un pinyó que acciona una cremallera. Aquesta cremallera camnvia l’orentació de les rodes i el vehicle gira. 

2.CARGOL SENSE FI I ENGRANATGE:

1.       Quines característiques té aquest mecanisme de transmissió de moviment?

El mecanisme cargol sense fi-corona permet transmetre moviment de rotació entre dos eixos perpendiculars.

2.       Per què s’utilitza aquest mecanisme en cintes transportadores i altres màquines industrials?

Es fa servir aquest mecanisme perquè es un mecanisme reductor de velocitat.

3.       Quina funció fa un mecanisme caragol sense fi-corona en una vàlvula de mida gran?

Perquè és un gran reductor de velocitat.

4.       Podem trobar el mecanisme caragol sense fi-corona  en moltes màquines que han de moure’s lentament o amb precisió. En pots posar tres exemples? Cita’ls.

Per exemple en els sistemes de reg, sinta transportadora, embassaments o en càmeres de vigilància.

5.       Dóna 3 exemples d’ús d’un caragol sense fi-corona en sistemes d’elevació.

Per exemple l’ancora d’un vaixell,  els acensors i les grues.

3.LLEA I EXCÈNTRICA:

1.       Què són les lleves i les excèntriques?

Les lleves i les excèntriques són mecanismes que tranformen el moviment rotatiu d’un eix en moviment rectilini alternatiu.  Estan formades per una peça giratòria, la lleva i per un element amb el qual té contacte la vareta.

2.       En què es diferencien les lleves i les excèntriques? Dibuixa’n un exemple de cadascuna.

Les lleves i les excèntriques es diferencien en la forma de la peça giratòria, en el cas de l’excèntrica és circular i la lleva no és del tot circular.

3.       Què és un seguidor? Quin altre nom té?

Un seguidor està en contacte amb la lleva o l’excèntrica, el seguidor també es pot dir vareta.

4.       Inventa i dibuixa un mecanisme d’una joguina (diferent al d’aquesta miniunitat) que vagi accionat per una excèntrica.

5.       Què és un microruptor? Per a què es fa servir?

Un microruptor  és un petit interruptor que obre i tanca un circut elèctric quan s’acciona la palanca. És fa servir com a sensó de polsació.

6.       A la miniunitat hi ha un exemple d’ús d’una lleva per captar informació d’una màquina. Com funciona?

És fa servir per captar información sobre el funcionament de les màqines o sistemes tècnics de tot tipus.  Per exemple, es pot fer servir una lleva, un mcroruptor i un compotador electrònic per poder saber el nombre de voltes que fa un eix.

7.       Quina funció tenen les lleves en els motors de gasolina i dièsel? Fes un dibuix que ho expliqui.

La funció que tenen le lleves en els motors de gasolina i diésel és obrir i tancar els motors  de gasolina i diésel.

4.BIELA I MANOVELLA

1.       Què és una manovella? Posa’n un exemple.

Una manovella és una palanca que ens permet fer girar manualment un dispositiu mecànic. Per exemple una manovella que permet baixar i pujar la persiana.

2.       Quina transformació de moviments pot fer un mecanisme biela-manovella?

Permet  transformar el moviment rotatiu de la manovella en un moment rectilini alternatiu.

3.       Quina funció fa un mecanisme biela-manovella en un motor de combustió interna?

La funció que fa un mecanisme de biela-manovela en un motor de combustió interna és fa servir per transformar el moviment de vaivé del pistons del motor en el moviment rotatiu que impulsa les rodes, amb la intermediació d’un canvi de marxes.

4.       Què és i per a què serveix un cigonyal?

El cigonyal és la manovella però li diem cigonyal perquè pés una sèrie de manovelles unides entre si que formen un eix doblegat en forma de colze.

5.       Quina diferència hi ha entre el mecanisme biela-manovella de les antigues locomotores de vapor i el dels motors moderns de combustió interna?

A les antigues locomotores de vapor s’utilitzava un mecanisme biela-monovelles per fer girar les rodes a partir del moviment alternatiu generant per una màquina de vapor. A diferència dels motors de combustió interna, la biela mavia directament les rodes, sense un canvi de marxes intermedi.

6.       Per a què s’utilitza un mecanisme biela-manovella en una màquina de cosir? Explica com funciona.

Per obtener un moviment alternatiu. L’element motriu és la manovella, un motor elèctric que fa girar ràpidament la manovella per aconseguir un moviment rectilini alternatiu en un extrem de la bila, en el quanl es col·loca l’agulla.

5.LA JUNTA DE CARDAN:               

1.       Què és i per a què serveix la junta de Cardan?

La junta de Cardan és un mecanisme de transmissió de moviment. Es fa servir per transmetre moviment rotacional entre dos eixos, que han d’estar col·locats un a continuació de l’altre.

2.       De quines parts consta?

Consta de 4 parts: La forqueta, l’eix motor, l’eix resistent i la creu o creueta.

3.       Dibuixa una junta de Cardan i explica el seu funcionament.

Quan girem el primer eix, l’eix motor, es transmet la mateixa velocitat mitjana de rotció al segon eix, l’eix resistent.  Els dos eixos fan el mateix nombre de voltes per minut, amb la qual cosa la relació de transmissió és 1. Quan l’angle entre els dos eixos és de 0 graus, tots dos giren com si fessin un sol eix. A mesura que l’angle augmenta, la transmissió és més difícil. L’angle màxim admissible és de 45 graus, tot i que normalments no se superan els 20 graus.

4.       Cita algun exemple de l'ús de la junta de Cardan.

Per exemple la transmissió de vehicles pesatscom per exeple els camions.