dijous, 2 de març del 2017

TEMA 3 - MÀQUINES TÈRMIQUES

ENERGIA I MÀQUINES TÈRMIQUES


MOTOR TÈRMIC és una màquina motriu que transforma l'energia tèrmica en energia mecànica.

Classificació dels motors tèrmics:









ENERGIA, TREBALL I POTÈNCIA


TREBALL és l'acció d'aplicar una o més forces sobre un cos o modificar el seu moviment


                        W   = F.s          joule = newton.1metre

w= és el treball
F= és la força aplicada
s= el desplaçament del cos


ENERGIA és la capacitat de realitzar un treball.  La unitat de treball és la mateixa que la de l'energia el joule ( J ).

POTÈNCIA és el treball efectuat per unitat de temps. 




                        
                         




Cavall de vapor: CV és una unitat de mesura de la potència.   1 CV = 735,5 W s'arrodoneix a 736 W







EL RENDIMENT ENERGÈTIC

El rendiment és una forma d'expressar l'eficiència d'una transformació energètica, que s'obté de relacionar la energia útil amb l'energia d'entrada.






Totes les transformacions energètiques tenen rendiments inferiors del 100 %.



MÀQUINES TÈRMIQUES DE COMBUSTIÓ EXTERNA




MÀQUINES DE COMBUSTIÓ EXTERNA, el combustible es crema fora de la màquina per escalfar aigua fins convertir-la en vapor.





LA TURBINA DE  VAPOR ROTATIVA


Una turbina de vapor  és un aparell mecànic que transforma l'energia tèrmica continguda en el vapor a pressió en energia mecànica rotatòria. 
Aquest vapor es genera en una caldera. En la turbina es transforma l'energia interna en energia mecànica que és aprofitada per un generador per produir electricitat.






rotor d'una turbina de vapor




MOTORS ALTERNATIUS, són coneguts com a motors d'explosió (gasolina) i motors dièsel, són motors tèrmics en els quals els gasos resultants d'un procés de combustió empenyen un èmbol o pistó, desplaçant a l'interior d'un cilindre i fent girar un cigonyal, obtenint un moviment de rotació.


MÀQUINES DE COMBUSTIÓ INTERNA ALTERNATIVES



MÀQUINES DE COMBUSTIÓ INTERNA, el combustible es crema a l'interior del motor.




S'anomen motors d'explosió, ja que la combustió es produeix dins del propi motor.
Els combustibles utilitzats són la gasolina, el gasoil i el gas natural.
N'hi ha de dos tipus: els motors d'encesa per guspira o cicle Otto i els d'encesa per compressió o cicle dièsel.  Poden ser de dos temps o de quatre.


En el següent enllaç ens explica que és un motor de gasolina , com funciona...



MOTOR D'ENCESA PER GUSPIRA O DE CICLE OTTO

El nom ve de l'enginyer alemany Nikolaus Otto, que el va dissenyar l'any 1876.
Aquest motor fa servir com a combustible la gasolina.
Hi ha dos sistemes per portar la gasolina del dipòsit al motor per un carburador i a través d'un injector. La bugia provoca l'espurna amb que s'inflama la gasolina.




motor de quatre temps









En aquest vídeo podem veure com funcione un motor de cicle Otto


MOTOR D'ENCESA PER COMPRESSIÓ O DE CICLE DIÈSEL

El va dissenyar l'enginyer Rudolf Dièsel.
És un motor de quatre temps en què la inflamació de la mescla d'aire i combustible es fa per compressió, sense guspira, el combustible és el gasoil.




Aquest vídeo ens explica el motor de quatre temps dièsel







COMPARATIVA ENTRE EL GASOIL I LA GASOLINA







El motor Otto va amb gasolina i el dièsel amb gasoil.

Una altra diferència està en l'encesa: els motors Otto o de gasolina es fa amb una espurna provocada per la bugia, mentre que en els dièsel l'encesa es fa per compressió.





El motor dièsel generalment és més pesat que el motor Otto, això es degut a que el motor dièsel funciona a pressió considerablement més gran i per tant necessita elements més grans .

Els motors dièsel tenen un rendiment més alt, són més robustos i duradors, i tenen un consum més baix.
L'inconvenient dels dièsel és que són més pesats, més costosos i fan més soroll.




COMPARATIVA ENTRE ELS COTXES ELÈCTRICS I DE COMBUSTIÓ






Un vehicle elèctric està propulsat exclusivament per un motor elèctric alimentat per una bateria que es carrega des de d'una presa a la xarxa elèctrica.

parts d'un cotxe elèctric





Un motor elèctric és més compacte, més econòmic i més simple que un motor de combustió interna (no necessita circuit de refrigeració, ni oli).
El vehicle elèctric és molt silenciós.
El cotxe elèctric te una autonomia més limitada que el cotxe de gasolina o dièsel.




Al fer servir un vehicle elèctric contribuïm a la reducció de les emissions de CO2 i altres partícules contaminants i disminuïm la dependència del petroli i combustibles fòssils.

L'energia que consumeix un vehicle elèctric es tres vegades inferior a la d'un vehicle de combustió per fer la mateixa distància.






Aquí us deixo algunes webs pels amants del motor:

http://www.motor16.com/
https://www.actualidadmotor.com/
https://www.motorpasion.com/
Asociados | Federación Española de Vehículos Antiguos
http://www.motoryracing.com/



MÀQUINES DE COMBUSTIÓ INTERNA ROTATIVES

Les turbines de gas són utilitzades en l'accionament d'alternadors per a la producció d'electricitat i els truboreactors s'utilitzen  en el camp de l'aeronàutica.

LA TURBINA DE GAS DE CICLE OBERT

Les turbines de gas de cicle obert es fan servir basicament en la propulsió d'aeronaus i energia elèctrica. El seu funcionament es basa en l'energia d'uns gasos que passen a gran velocitat pels àleps fent-los girar.





EL TURBOREACTOR

És una variant de la turbina de gas de cicle obert que té aplicació en el camp de la aeronàutica.
Les quatre fases del motor: admissió, compressió, explosió i escapament, es produeixen simultàniament, i en aquesta seqüència, al llarg del turboreactor.




Els turboreactors utilitzen com a combustible el querosè, que és un derivat del petroli.


ELS COMBUSTIBLES

El combustible és una substància usada per a produir energia mitjançant la seva combustió.
L'energia continguda en els combustibles, un cop alliberada, es pot transformar en altres tipus d'energia, que es pot emmagatzemar, transportar i utilitzar en un moment determinat.

El carbó, el petroli i el gas natural provenen d'un procés de fossilització de la matèria orgànica que fa milions d'anys va quedar atrapada sota diferents capes del subsòl.




dijous, 2 de febrer del 2017

ELS MECANISMES


MECANISME és un conjunt de peces (barres, politges, guies...) que fan funcions de guiatge, transformació i transmissió del moviment relacionat amb les forces que actuen en una màquina.


Poden ser: de transmissió del moviment o transformació del moviment.

MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL MOVIMENT

Permenten passar el moviment d'un eix a un altre, modificant la velocitat i/o el sentit del gir.
Exemples:



engranatges

cadenes

corretges


En aquest enllaç podem veure els diferents mecanismes de transmissió de moviments:


https://www.edumedia-sciences.com/es/media/831-sistemas-de-transmision-de-movimiento


La freqüència de rotació és la velocitat que giren els mecanismes i s'expressa en voltes per minut o revolucions per minut.


La relació de transmissió indica el nombre de voltes que fa l'eix conduït per cada volta que fa l'eix motriu.

                                                  𝑖=𝑛2𝑛1

i= relació de transmissió (no té unitats)
n1= freqüència de rotació de l'eix motriu o roda motriu (rpm)
n2= freqüència de rotació de l'eix conduït o de la roda conduïda (rpm).


Si l'eix conduït gira més a poc a poc que el motriu, es tracta d'un sistema reductor.
Si l'eix conduït gira més ràpid que el motriu, es tracta d'un sistema multiplicador.









MÀQUINES I INVENTS CURIOSOS

En aquest vídeo podem veure des de un os intel·ligent perquè jugui el gos, una càmara de 360 graus, un dispositiu pel cotxe amb pantalla fotocròmica ...







Aquí us deixo un vídeo de les últimes novetats en robots





Aquest vídeo va de sabatilles....








En aquest enllaç parla d'invents que no han arribat a l'actualitat però són curiosos:



En aquest enllaç de la revista "Muy Interesante" hi ha invents dels egipcis que encara fem servir a l'actualitat:  

diumenge, 29 de gener del 2017

TEMA2 - MÀQUINES I MECANISMES


LES MÀQUINES


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


CLASSIFICACIÓ DE LES MÀQUINES:

  • Màquines simples:  són dispositius senzills, amb un o dos elements que només  requereixen d’una força per funcionar. Les màquines simples s’utilitzen per multiplicar forces o moviment.
 





  • Màquines complexes: transformen una energia primària, que prové de la natura (vent, aigua o foc) en energia mecànica.













LES MÀQUINES SIMPLES

  • LA PALANCA

Un palanca és una barra rígida capaç de girar al voltant d'un punt de suport o fulcre, la seva funció és la de multiplicar l'efecte de la força aplicada.




En aquest vídeo ens explica els tres tipus de palanques que hi ha:










EXEMPLES DE PALANQUES DE PRIMER GRAU








EXEMPLES PALANQUES SEGON GRAU






EXEMPLES PALANQUES TERCER GRAU








La llei de la palanca: per tal que una palanca estigui en equilibri, cal que el producte de la força pel seu braç o distància de suport, sigui igual al producte de la resistència pel seu braç o distància.




  • LA RODA

És un dels invents més notables de la humanitat. Les seves aplicacions són moltes.



  • LA POLITJA I EL POLISPAST
La politja o corriola és una roda que té la superfície central en forma de canal per la qual es fa passar una corda o una corretja. El seu principi de funcionament és el d'una palanca de primer grau.






Polispast és quan fem una combinació de politges per incrementar més la força.








La expressió que ens determina la força que hem de fer és:



  

F= força per elevar la càrrega
R= valor de la càrrega
n= nombre de politges mòbils





  • EL PLA INCLINAT
És una rampa  que permet elevar càrregues, fent menys força que si ho féssim verticalment.






EL CARGOL: una aplicació del pla inclinat
Els cargols estan formats per rosques, que són plans inclinats enrotllats sobre superfície cilíndrica.
Quan s'aplica una força  i es cargola, es multiplica la força aplicada.