MOTORS

· MOTORS·

Un motor és una màquina capaç de transformar l'energia emmagatzemada en combustibles, bateries o altres fonts en energia mecànicacapaç de realitzar un treball.

Tipus de motors:

• Motors tèrmics: quan el treball s'obté a partir d'algunes diferències de temperatura.
• Motors elèctrics: quan el treball s'obté a partir d'un corrent elèctric.
• Motor de combustió: genera moviment durant la combustió de matèria orgànica, generalment gasolina, gasoil o querosè.

MOTORS DE COMBUSTIÓ:

Motors de combustió interna:

Un motor de combustió interna és un tipus de màquina que obté energia mecànica directament de l'energia química produïda per un combustible que crema dins d'una cambra de combustió, la part principal d'un motor. S'utilitzen motors de combustió interna de dos tipus:

• El motor cíclic Otto, el seu nom prové del tècnic alemany que el va inventar, Nikolaus Otto, és el motor convencional de gasolina que s'utilitza a l'automoció i l'aeronàutica.

• El motor dièsel, anomenat així en honor de l'enginyer alemany Rudolf Diesel, funciona amb un principi diferent i sol consumir gas-oil. S'utilitza a camions, autobusos i automòbils.

                                               

FUNCIONAMENT:

Motors de combustió externa:

Un motor de combustió externa és una màquina que realitza una conversió d’energia calorífica en energia mecànica mitjançant un procés de combustió que és realitza fora de la màquina, generalment per escalfar aigua que, en forma de vapor, serà la que realitzi el treball, en oposició als motors de combustió interna, en els que la pròpia combustió, realitzada dintre del motor, és la que porta a terme el treball.

ENERGIA MECÀNICA (POTENCIAL I CINÈTICA)

· ENERGIA MECÀNICA·

L'energia mecànica és la suma de l'energia cinètica i la potencial.  L'energia mecànica es pot transformar parcialment en altres tipus d'energia, com l'elèctrica, i es pot obtenir per transformació d'altres energies, com la química (en una persona que camina) o l'elèctrica (en un ventilador).

·ENERGIA POTENCIAL·

L'energia potencial és l'energia que un objecte posseeix a causa de la seva posició en un camp de forces o que un sistema té a causa de la configuració de les seves parts.

· ENERGIA CINÈTICA·

L'energia cinètica és l'energia que conté un cos pel fet d'estar en moviment. L'energia cinètica d'un cos és equivalent a la quantitat de treball necessari per establir la seva velocitat a partir d'un estat de repòs. És l'energia dels mòbils en relació a un sistema inercial. És proporcional a la massa del cos i augmenta amb la velocitat.

COM ES CALCULEN L'ENERGIA MECÀNICA, LA POTENCIAL I LA CINÈTICA?

En la següent imatge es veuen les fòrmules per poder calcular l'enercia cinètica i la potencial, i per tant també la mecànica. L'unitat d'aquestes energies és la Joules (J). També podem veure com trobar l'unitat a través de les unitats de les fòrmules.

Un exercici simple per calcular l'energia mècanica, la potencal i la cinètica seria amb l'exemple següent d'un objecte caient.

En la primera imatge podem veure l'objecte a diferents alçades i segons la seva alçada tindrà unes energies o unes altres.

En la segona foto podem veure el càlcul de les energies representades en la foto anterior.

TURBINES

· TURBINES·

Una turbina és una turbomàquina formada per aspes unides a un eix que giren quan reben fuid com aigua, gas o vapor a molta pressió.

PELTON:

És una de les turbines més eficients. La turbina Pelton és el que s'anomena una turbina "d'acció", ja que l'element impulsor (normalment aigua) s'aplica directament sobre ella per a fer-la moure.

FRANCIS:

Una turbina de reacció de flux intern que combina conceptes tant de flux radial com de flux axial.

KAPLAN:

Són turbines d'aigua de reaciió de flux axial, amb un rodet que funciona de manera semblant a l'hèlix d'un vaixell.

ENERGIES RENOVABLES I NO RENOVABLES

· ENERGIES NO RENOVABLES·

L'energia no renovable és aquella font d'energia que una vegada exhaurida no es podrà o serà molt costós i difícil tornar a ser aconseguida. Fa referència a l'escala de vida humana, ja que processos com l'acumulació de carboni han tardat fins a 9.500 mil anys. Les fonts exhaurides principals són:

- El carbó: roca sedentària d'origen orgànic, es fa servir com a combustible fòssil pel seu elevat poder calorífic. (contingut majoritari de carboni).

- Gas natural: és una font d'energia fòssil que està constituida per una barreja d'hidrocarburs. El seu poder calorífic varia molt. És una energia primària.

- Petroli: Barreja no homogènia d'hidrocarburs, composts, formats per hidrogen i carboni. És un recurs natural no renovable, matèria primera de molts materials i productes, combustible fòssil i principal font primària del món.

· ENERGIES RENOVABLES·

Conjunt de fonts d'energia que periòdicament es troben a disposició dels humans, i que som capaços de trasformar en energia útil. Teoricamenr són inesgotables, ja que majoritariament proenen del sol. Es regeneren o renoven de manera més ràpida a la velocitat que les consumim. Exemples de les principals energies renovables:

- Vent (energia eòlica): moviment de gasos a gran escala. Energia generada per l'efecte de corrents d'aire i que és transformada en altres formes útils per l'activitat humana.

- Marees (energia mareomotriu o hidràulica): s'obté a partir de les mrees, però també per l'onatge i els corrents marins.

- Solar: prové del sol en ones electromagnètiques. És renovable ja que l'energia rebuda del sol no canvia pel fet d'utilitzar-la. Tenim dos tipus d'energia eòlica: l'energia solar fotovoltàica (aprofitament per mitjants electrònics) i l'energia solar tèrmica (aprofitament per mitjants tèrmics). 

ENERGIES AL MÓN:

ENERGIES A ESPANYA:

ENGRANATGES

·ENGRANATGES·

Segons la definició de Viquièdia: 

S'anomena engranatge un element utilitzat per transmetre moviment entre les diferents parts d'una màquina o mecanisme mòbil. Els engranatges estan formats per dues o més rodes dentades. La més petita s'anomena pinyó.

Un engranatge serveix per transmetre moviment circular mitjançant el contacte de rodes dentades. Si el sistema és compost de més d'un parell de rodes dentades, es pot anomenar tren d'engranatges.

Per poder calcular la velocitat o les voltes d'un engranatge, necessitem saber la següent fòrmula: 

V1 · Z1 = V2 · Z2

V1 i V2= velocitat (també pot ser n referin-se a les voltes)

Z1 i Z2= dents.

Fotos apunts: meves

POLITGES I RODES DENTADES

·POLITGES I RODES DENTADAS·

Segons la definició de sities.google.com :

La politja és una peça cilíndrica, generalment de poc gruiz, amb un forat central pel qual passa o on es fixa un eix que, a la vegada que fa de suport, possibilita el gir de peça. Segos la forma de la llanda o part circular exterior, les politges poden ser planes, acanalades o dentades.

Les rodes dentades són peces cilíndriques que tenen a la perifèria una sèrie de sortints aomenats dents i una sèrie d'entrants.

Quan els sortints d'una roda dentada encaixe sense topar amb els entrants d'una altra, la peça s'anomena engranatge.

En la següent foto trobem com s'explica la formula per a les politges i les rodes dentades junt amb un petit exemple:

Per poder calcular sobre les politges i les rodes dentades necessitem la formula següent:

D1 · n1 = D2 · n1

D1 i D2 = distancia de la motriu i la conduida (diàmetre)

n1 i n2 = voltes.

Fotos apunts: meves

CARGOLS I FEMELLES

·CARGOLS I FEMELLES·

Segons la definició de sites.google.com :

Un cargol és una peça cilíndrica o cònica amb una canal exterior en forma d'hèlix, anomenat filet de rosca. La femella és la peça contrària, és a dir, una peça amb un forat que té a la seva superfície interior una canal exterior en forma d'hèlix. Si la canal del cargol i de la femella són iguals, una girarà respecte l'altre.

Aquest mecanisme cargol-femella tranforma un moviment circular en un moviment rectilini, a la vegada que redueix l'esforç. S'utilitza en gats, llevataps, claus angleses, etc.

Quan la femella gira respecte al cargol, cada volta que dóna avança la distància compresa entre dos filets consecutius. Aquesta distància s'anomena pas de rosca. El moviment d'aquesta rosca és rectilini, ja que el filet de rosca s'assemblaria a un pla inclinat sobreposat en el cilindre del cargol.

La resistència que s'ha de vèncer per fer girar un cargol dins d'una femella, sense tenir en compte el fregament entre els dos elements, es calcula amb aquesta fórmula:

 R = (F · 2 · π · r) / p

 

R= resistència que cal vèncer(N).

F= força que cal fer(N).

r= radi de gir de la maneta(mm).

p= és el pas de rosca del cargol(mm).

EXERCICIS D'EXEMPLES:

1) Calcula la resitencia que s'ha de vèncer per desplaçar el argol segons les dades indicades.

F= 20N    r= 200mm P= 3mm

R · P = F · 2 · pi · r

R = 20N · 2 · pi · 200

   --------------------= 8,357,58N

          3mm

Fotos apunts: meves