Embedded Files
(Marc Núñez - TI1 2010/11)
Index
3.5.1 Acumuladors d'energia
3.5.1.a Cinètica de rotació: Volants d'inèrcia
3.5.1.b Potencial - elàstica: Molls
3.5.2 Disipadors d'energia
3.5.2.a Frens
3.5.2.b Amortiguadors
3.5.1 Acumuladors d'energia:
3.5.1.a Cinètica - de rotació: Volants d'inèrcia
-Què és?
El volant d'inèrcia és un mecansime pesat, de forma circular i completament passiu.
-Utilitat
El volant d'inercia es utilitzat per conservar l'energia cinètica. Així, disminueixen les possibles vibracions i proporciona una inèrcia que pot ser utilitzada poc després. A continuació veurem algunes de les aplicacions.
-Aplicacions
-Per absorbir l'energia de frenada d'un vehicle, de manera que pot ser utilitzada poc després.
-Per suavitzar el funcionament de les instalacions generadores d'energia eolica i fotovoltaica, o bé diverses aplicacions electriques industrials.
-Per mantenir una font d'energia ininterrumpida, com per exemple al motor d'un cotxe, si la diferència entre explosió i explosió es massa gran, el volant li dóna el moviment (posteiorment adquirit) al cigonyal per no disminuir la velocitat.
-Formules
Aquesta formula representa l'energia cientica d'un volant d'inèrcia o qualsevol rotor, on I = Moment d'inèrcia i w = velocitat angular
L'ecuació que explica el moviment del volant d'inèrcia es tracta d'una ecuació diferencial, que supera el nivell de matemàtiques de 1r de Batx. De totes maneres, aquesta és l'ecuació:
3.5.1.b Potencial - elàstica: molls
El moll en si, no és un mecansime, sinó un operador. Els molls s'utilitzen a un gran nombre de mecansimes:
-Molts productes d'us quotidià
-Les suspensions d'un cotxe, són mecanismes que inclouen molls.
-Ferramentes especials
-Una arma de foc. Les armes de focs utilitzen molls per disparar les bales:
Un exemple d'un mecanisme que acumuli energia potencial elàstica siria una catapulta:
La formula de l'energia potencial elàstica és:
E = 0'5k·x²
On k és la constant de elasticitat (dépen del material que sigui) i x és la diferència entre la posició final i la posició inicial del dispositiu.
3.5.2 Disipadors d'energia
3.5.2.a Frens (brake):
-Què són?
Els frens són dispostius que transformen l'energia cinètica d'un cos en calor o treball.
-Utilitat.
Els frens serveixen per aturar o disminuir el moviment d'un cos (energia cinètica), per això deim que són disipadors d'energia.
-Aplicacions.
-Per a tot tipus de vehicles que utilitzin rodes per a que sigui possible el seu desplaçament
-S'utilitzen també a algunes màquines industrials.
-Tipus
-De disc:
El fre de disc consisteix en una part mòbil (el disc) que va aferrada a la roda, i per tant gira amb ella. A aquest disc hi ha acoplades dues superficies que proporcionen molta fricció. Quan es junten, l'energia cinètica de les rodes es transforma en calor a través d'aquestes superficies (pastilles). Animació fre de disc.
-Cònic:
-De sabata:
Es tracta d'un tambor (aferrat a la roda com abans) tancat en el qual una sabata es presionada contra la superficie interior del tambor, aturant així el moviment.
-De tambor:
Aquest fre consisteix en un tambor (negre) que té al seu interior dues sabates (vermell) engaxades a dos punts de rotació (blau inferior). Hi ha un lleba que es troba entre elles. Si feim girar aquesta lleba 90º, les sabates faran fricció amb el tambor i aturaràn el moviment. Animació fre de tambor-sabates
-De cinta:
Aquest tipus de fre fa que la banda aturi el tambor que es troba girant quan aquesta s'oprimeix. Aquesta banda sol estar feta de ferro. Exemple: en una planta de reciclatge, per aturar tota la maquinària en un moment determinat, s'utilitzen aquests tipus de frens. Animació fre de cinta.
3.5.2.b Amortidors (damper):
-Què són?
-Els amortidors són dispositius que absorbeixen energia.
-Utilitat
-S'utilitzen per evitar vibracions o oscilacions no desitjades, o bé per absorbir l'energia d'impactes o cops, per tal de que no afecti a la carga o als passatgers.
-Aplicacions
- La seva principal aplicació, com els frens, és la dels vehicles.
- També es troben a aparells domèstics, com una rentadora, per exemple.
-Tipus
-De fricció o secs:
Els dos braços que es veuen en la imatge s'enganxen un a la roda i un altre a la carroceria del vehicle. Estan units amb dos discs separats amb un material d'una fricció molt alta. Aquests amortidors són més habituals a les rentadores.
-Hidràulics (de fluid (oli)):
Quan la barra baixa (A), fa que el pistó (B) baixi, per tant, l'oli que es troba en el diposit (D) passa per uns forats estrets del pistó que dificulten el moviment. Així, baixa el segon pistó flotant (E). Quan aquest baixa, comprimeix l'aire i per la pressió donada amb l'oli i l'aire, l'amortidor s'oposa al moviment.
On A = La barra
B = Pistó estancat
C = Cilindre
D = Dipòsit d'oli
E = Pistó flotant
F = Càmara d'aire
Bibliografia:
http://es.wikipedia.org/wiki/Volante_de_inercia
http://es.wikipedia.org/wiki/Amortiguador
http://www.sabelotodo.org/automovil/suspension.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Freno
http://es.wikipedia.org/wiki/Freno_de_disco
http://www.sabelotodo.org/automovil/frenozapata.html
http://www.sabelotodo.org/automovil/frenobanda.html
Page updated
Google Sites
Report abuse