Vés al contingut

Unió mecànica

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Biela d'un motor de Volkswagen.
Cigonyal de motor Citroën dos cilindres «boxer». El muntatge del conjunt es basa en la interferència forçada.[1]

Una unió mecànica és la disposició formada per tres o més elements: dues peces físiques i un element d’unió. El sistema d’unió mecànica permet formar un conjunt de diverses peces mitjançant les parts individuals i els elements d’unió corresponents. Hi ha conjunts fixos i conjunts desmuntables.

La major part d’estris habituals (eines, mobles, armes, roba, calçat, vehicles, ...) estan formats per conjunts de peces.[2] L’estudi de les unions mecàniques és fonamental per tal d’assegurar un bon funcionament dels conjunts esmentats.[3]

Tipus d’unions

[modifica]

Parells cinemàtics

[modifica]

En enginyeria mecànica, un parell cinemàtic és una unió entre dos membres d'un mecanisme. Un exemple són dues barres unides per un pern (unió anomenada articulació, fig. 2) que permet que les peces girin al voltant del pern.

Els parells cinemàtics es classifiquen en diferents tipus segons el moviment que permeten, i són un element cabdal en la construcció d'un mecanisme, ja que defineixen el tipus de moviment que hi haurà entre les peces unides.[4][5]

Materials metàl·lics

[modifica]

Fustes i materials "clavables"

[modifica]

Fustes

[modifica]

Les unions entre peces de fusta (natural o transformada), entre materials semblants a efectes d’unió (per exemple, planxes d’escuma plàstica) i materials combinats poden ser diverses. Si les peces a unir inclouen (a més de les fustes) metalls, materials ceràmics o polímers les unions poden ser més elaborades.

Encaixos

[modifica]

Un detall de les unions de dues peces de fusta és el dels encaixos. Un encaix determina la forma dels extrems de les dues peces de fusta a unir. Hi ha encaixos tradicionals. Alguns dels quals es llisten a continuació:

Elements d’unió

[modifica]
  • claus
    • coure [15]
    • bronze, llautó, alumini i altres [16]
    • ferro [17]
  • cargols
    • tirafons
    • cargols passants
    • perns roscats
  • grapes [18]
  • inserts roscats
  • coles i adhesius diversos
  • peça femella i peça mascle amb interferència (muntatge forçat)

Eines amb mànec de fusta

[modifica]

Sovint el mànec va encaixat i forçat. A vegades amb un fiador de tipus falca o similar.

  • martells
  • destrals
  • falç
  • dalla
  • enformador
  • ribot
  • aixes

Altres

[modifica]
  • botes (dogues i cèrcols metàl·lics)

Polímers

[modifica]

Materials ceràmics

[modifica]

Materials flexibles

[modifica]
  • Unions cosides

Unions de forma

[modifica]
Tanca de fusta.
Xurriac trenat

Alguns materials es fabriquen a partir d'una matèria primera aprofitant unions de forma. Són unions sense elements d'unió.

  • Cistelleria
  • Canyissos
  • Teixit
  • Feltre
  • Gèneres de punt
  • Cordes
    • Cordes pròpiament dites
    • Nusos
  • Cuir trenat
    • Per exemple: en un xurriac de cuir trenat,[19] totes les unions són de forma (sense fil de cosir ni adhesius de cap mena)
  • Xarxes
  • Teles metàl·liques
  • Tela metàl·lica
    Tela metàl·lica
  • Els diferents tipus de teixit: 1 triple doblec, 2 doblec simple, 3 corrugat (Claude Augé:Larousse universel, 1922)
    Els diferents tipus de teixit: 1 triple doblec, 2 doblec simple, 3 corrugat (Claude Augé:Larousse universel, 1922)
  • Gàbies de "tela metàl·lica hexagonal per a aus de corral
    Gàbies de "tela metàl·lica hexagonal per a aus de corral

Exemples històrics

[modifica]
Reconstrucció de la destral d'Ötzi amb la punta de coure polida[20]
Destral de sílex en un suport de banya de cérvol.[21]

Neolític

[modifica]

La substitució dels útils de pedra tallada pels de pedra polida no és la novetat més important, si bé és la que dona nom al període. La diversificació de tasques que calia realitzar (tales d'arbres, sembra de llavors, sega de cereals, molta del gra...) explica que els primers agricultors haguessin de crear nous estris específics per a cada funció. La majoria d'estris eren de sílex amb un mànec de fusta, altres eren d'os i banya d'animal. Feien ceràmica per emmagatzemar aliments, tela per a la roba amb llana i lli, instruments de música...

Alguns instruments importants del període foren les destrals. En la versió més elaborada, una destral constava de tres peces: la part esmolada de pedra polida (de sílex, jade o altres), un suport de banya (sovint de cérvol) i un mànec de fusta.[22] En aquestes destrals l’element d’unió podria considerar-se el suport de banya. De fet, la unió destral-banya és una unió de forma i la unió mànec-banya una unió de forma amb el mànec forçat contra la banya.

Edat del bronze

[modifica]
Destral de bronze de les tombes de Messara. De dues peces reblades.

Edat del ferro

[modifica]

Fenicis i cartaginesos

[modifica]
Principi d'acoblament (per testa) dels taulons dels antics vaixells grecs amb doble caixa i metxa postissa

L'acoblament de caixa i metxa s'emprava per unir els taulons dels antics vaixells grecs amb doble caixa i metxa postissa. Aquest conjunt es fixava amb una clavilla de fusta per cada banda. El sistema de construcció dels grans vaixells de l'antiguitat (l'encadellat amb fiador de les planxes del folre) fou d'origen fenici. Els romans l'anomenaven "encadellat fenici" ("coagmenta punicana", en llatí plural).[23]

Antic Egipte

[modifica]

Les imatges mostren tres conjunts materials que representen tres unions mecàniques i els elements d’unió corresponents. El primer exemple, una barca solar, recorda les unions cosides de les peces de fusta que formen el buc de l’embarcació. En aquest cas concret les unions anaven reforçades amb encaixos de caixa i metxa. El segon exemple és el de les rodes d’un carro de guerra. El botó d’una roda estava format per la unió dels sis «vèrtexs» de sis peces de fusta – cadascuna doblegada en angle- de manera que cada radi estava format per la unió de dos braços de peces angulars contigües. El tercer exemple es basa en la màscara funerària de Tutankamon i permet recordar una mena de soldadura tova per a metalls.

Antiga Grècia

[modifica]

La cultura clàssica grega ofereix molts exemples de conjunts formats per peces unides mecànicament entre si. De forma aleatòria es presenten els conjunts següents: una llança dels hoplites, un escut dels hoplites, un sistema mecànic per a les curses de carros,[28] el mecanisme d'Anticitera i les màquines de guerra en general.[29]

  • Figura 1. Dos hoplites lluitant amb les seves llances.
    Figura 1. Dos hoplites lluitant amb les seves llances.
  • Figura 2. Combat entre dos hoplites mostrant el sistema de penjar i agafar l'escut.
    Figura 2. Combat entre dos hoplites mostrant el sistema de penjar i agafar l'escut.
  • Figura 3. Curses de carros
    Figura 3. Curses de carros
  • Figura 4. Reproduccions d'antigues màquines de guerra gregues o romanes
    Figura 4. Reproduccions d'antigues màquines de guerra gregues o romanes

En la figura 1 es pot observar una llança grega formada per tres peces: la punta (de bronze o d'acer), l'asta (de freixe o una fusta semblant) i l'aristol (de bronze o acer). Aquest conjunt suposa dues unions.

Vikings

[modifica]

Els vaixells dels vikings, els drakkars, tenien (gairebé tots) els bucs tinglats.

El sistema de llates juxtaposades era el més popular en les costes de la Mediterrànea. Barques, bous, gussis i vaixells de gran port tenien bucs segons aquesta disposició. El mètode de llates tinglades (en el qual cada llata s'encavalca sobre la llata inferior) era típica de les costes atlàntiques. Un exemple serien els vaixells dels Vikings, els drakkars. El mètode de cosir les llates se seguia en diverses parts del món, amb exemples en els països nòrdics i en les costes de l'Índic.

La unió de dues llates en un drakkar s'assegurava mitjançant reblons de ferro (o claus amb cabota a l'exterior i punta doblegada a l'interior). L'estanquitat es procurava amb molsa o llana impregnades de resina o pega.[30]

  • Proa d'un drakar
    Proa d'un drakar

Edat mitjana

[modifica]

A més de les eines i armes antigues (incloënt l'artilleria) hi ha dues menes de conjunts susceptibles de ser recordats: els rellotges mecànics i les ballestes. `

Renaixement

[modifica]

Deixant de banda altres progressos tècnics d’aquesta època, el descobriment i difusió de noves màquines i mecanismes va exigir l’ús de diferents sistemes d’unió.

Taccola

[modifica]

Leonardo da Vinci

[modifica]

Justus Lipsius

[modifica]

Revolució Industrial – segle vint

[modifica]

A partir de la revolució industrial hi va haver una explosió en la fabricació de tota mena de màquines. Entre altres: els telers, les locomotores de vapor i les màquines eina. Sense menystenir altres casos. En qualsevol dels conjunts esmentats hi ha una munió de peces i unions mecàniques.

Patents

[modifica]

Les unions i els elements d’unió, aproximadament des del segle quinze, han estat objecte de patents i accions similars. Vegeu una mostra aleatòria i reduïda, ordenada cronològicament, a continuació. Les patents indicades poden incloure les eines de muntatge per a muntar o estrenyer els elements d'unió.

  • 1891. L'empresa sueca Bahco atribueix un disseny millorat (d'una clau anglesa amb mordasses ajustables), el 1891 o el 1892, a l'inventor suec Johan Petter Johansson qui el 1892 va rebre una patent.[31][32]
  • 1909. Cargols Allen.[33]
  • 1944. Reblons cecs.[34]
  • 1981. Cargols Pozidriv.[33]

Referències

[modifica]
  1. ↑ «embiellage révisé» (en francès). Belgian 2CV Belges, 06-10-2005. [Consulta: 24 agost 2024].
  2. ↑ Unions desmuntables en els vehicle. CESVIMAP, 2003, p. 75 (Col·lecció de llibres per a cicles formatius). ISBN 978-84-9701-092-4. 
  3. ↑ Silva, M.L.. UF1962 - Ensamblado de componentes de equipos eléctricos y electrónicos (en castellà). Editorial Elearning, S.L., 2015, p. 431. 
  4. ↑ Cardona Foix, Salvador; Clos Costa, Daniel Teoria de màquines. Universitat Politècnica de Catalunya. Iniciativa Digital Politècnica, 10 abril 2010, p. 15–. ISBN 978-84-9880-379-2. 
  5. ↑ Franz Reuleaux. The Kinematics of Machinery: Outlines of a Theory of Machines. Macmillan, 1876. 
  6. ↑ Alonso Marcos, C. Tecnicas de unión y montaje (en castellà). Ediciones Paraninfo, S.A, 2022, p. 95 (Paraninfo ciclos formativos). ISBN 978-84-1366-078-3. 
  7. ↑ Coral, J.F.. Unions Cargolades. Edicions de la UPC, S.L., 2010 (TEM Temes d'Enginyeria Mecánica). ISBN 978-84-8301-142-3. 
  8. ↑ Selected Advances in Welding, Brazing, and Soldering Technology. Small Business Administration, 1968. 
  9. ↑ «Historique» (en francès). Lamello AG. [Consulta: 24 agost 2024].
  10. ↑ Walker, C. Stickmaking: The Complete Guide. Crowood, 2018, p. 88. ISBN 978-1-78500-414-8. 
  11. ↑ Meier, D. Seafarers, Merchants and Pirates in the Middle Ages. Boydell Press, 2006, p. 46. ISBN 978-1-84383-237-9. 
  12. ↑ de Paula Mellado, F.; de Laboulaye, C.P.L.. Diccionario de artes y manufacturas de agricultura, de minas, etc (en castellà). Mellado, 1857, p. 377 (Diccionario de artes y manufacturas, de agricultura, de minas, etc: descripción de todos los procedimientos industriales y fabriles). 
  13. ↑ Comas, R.P.. Manual del luthier: tratado práctico sobre la construcción de violines (en castellà). Ramón Pinto Comas, 1989. ISBN 978-84-404-5419-5. 
  14. ↑ «Scarfing Plywood». Building Burnett, 01-01-1970. [Consulta: 23 agost 2024].
  15. ↑ Blake-Coleman, B.C.. Copper Wire and Electrical Conductors: The Shaping of a Technology. Harwood Academic, 1992, p. 110. ISBN 978-3-7186-5200-6. 
  16. ↑ Popular Science. Bonnier Corporation, p. 121. 
  17. ↑ Ribas i Bertran, M. Els orígens de Mataró (en portuguès). Caixa d'Estalvis Laietana, 1988, p. 81. ISBN 978-84-232-0271-3. 
  18. ↑ Kolb, J. Bois: systèmes constructifs (en francès). Presses polytechniques et universitaires romandes, 2011, p. 243. ISBN 978-2-88074-947-7. 
  19. ↑ Nonell, J. Grámatica de la llengua catalana (en castellà). Llibreria de A. Verdaguer, 1906, p. 58. 
  20. ↑ Miodownik, M. Liquid: The Delightful and Dangerous Substances That Flow Through Our Lives. Penguin Books Limited, 2018, p. 76. ISBN 978-0-241-97731-6. 
  21. ↑ Camps, G. Manuel de recherche préhistorique (en francès). FeniXX réédition numérique, 1989, p. 203. ISBN 978-2-402-37749-2. 
  22. ↑ Chamber's Encyclopaedia: A Dictionary of Universal Knowledge. W. & R. Chambers, 1892, p. 745 (Chamber's Encyclopaedia: A Dictionary of Universal Knowledge). 
  23. ↑ Sean McGrail. Early Ships and Seafaring: Water Transport within Europe. Pen and Sword, 30 novembre 2014, p. 69–. ISBN 978-1-4738-4777-4. 
  24. ↑ «Ancient Egypt Boats». [Consulta: 21 agost 2024].
  25. ↑ Egypt, Ancient. «Pharaoh’s chariot wheel: the power behind the throne». The Past – History / Archaeology / Heritage / Ancient World, 10-04-2023. [Consulta: 21 agost 2024].
  26. ↑ «La máscara de Tutankamón, una obra maestra del arte egipcio» (en castellà). historia.nationalgeographic.com.es, 03-07-2024. [Consulta: 15 agost 2024].
  27. ↑ Riegler, T. The big soldering book: Practical knowledge from A to Z. Verlag für Technik und Handwerk, p. 14. 
  28. ↑ «Ancient Olympics». ancientolympics.arts.kuleuven.be. [Consulta: 21 agost 2024].
  29. ↑ Technē and Method in Ancient Artillery Construction: The Belopoeica of Philo of Byzantium. Mark J.Schiefsky.
  30. ↑ Moorcroft, C. Curriculum Focus - The Invaders KS2. Mark Allen Group, 2014, p. 88 (Curriculum Focus). ISBN 978-1-909333-97-0. 
  31. ↑ Johansson, Johan Petter. «Pn = 4066 & id = 57764 SE Patent: SE-4.066 Stallbar skrufnyckel», 11-05-1892.[Enllaç no actiu]
  32. ↑ «Johan Petter Johansson». Tekniska museet, 07-12-2021. [Consulta: 23 agost 2024].
  33. ↑ 33,0 33,1 «Fastener and driver combination». Google Patents, 14-07-1981. [Consulta: 23 agost 2024].
  34. ↑ «Blind rivet». Google Patents, 20-11-1944. [Consulta: 23 agost 2024].
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Unió_mecànica&oldid=34119961»