La mesura

- Què és mesurar?

És el procediment de comparar una magnitud coneguda presa com a unitat, amb una altra de la mateixa naturalesa, per torbar la relació existent entre elles.

- Què és una magnitud?

Tot allò mesurable

- I què és la metrologia?

És el que estudia:

• Mesuraments

• sistemes d'unitats

• requisits en la fabricació

Sistema D' unitats (S.U)

• Sistema internacional

• Sistema tecnològic

• Sistema anglosaxó

Error en la mesura

Què és la exactitud?

És la capacitat d'aproximar al màxim un valor mesurat, al valor real.

Què és la precisió?

És la capacitat que té un sistema de mesura a aproximar al màxim cap al valor real.

Què és l'apreciació?

La unitat mínima que té l'aparell per mesurar.

Errors absoluts

Exemple:

1,85+-0,4 mm

9,6 +- 0,1 m

185+-1 m2

Errors relatius

0'3+- 0,1; (0,1/0,3)·100=33,3%

32,1+- 0,1; (0,1/32,4)·100=0,3%

Els errors s'expressen de dues maneres:

0,3+- 0,1 mm (mètode absolut)

o 0,3 +- 33,3 % (mètode relatiu)

Redondeig

0',098 ---> 0,1

Formes de mesurar

• Mesura directa: es mesura directament

• Mesura indirecta: es mesura indirectament i es troba el resultat per una relació funcional (Per exemple I=V/R, o A =b·h).

Suma d'errors

Multiplicació d'errors

Es sumen els errors relatius.

Tipus d'instruments

Es classifiquen segons:

(1)S'utilitza amb regles. Segons la distància a mesurar, es pot utilitzar una cinta, un peu de rei, o un micròmetre.

(2)La mesura es fa per comparació. Es pot utilitzar com a comparador:

una galga ,

un comparador de lectura amplificada,

una amplificació mecànica,

una amplificació òptica

una amplificació pneumàtica.

Propietats mecàniques dels materials. Assaigs.

• Resilicència: és la capacitat que té un material a suportar cops o impactes bruscos.

Materials siderúrgics, ceràmics i polímers. Procediments de fabricació

(Gràfic de tensions al llibre de 1er de batxillerat)

Materials Ceràmics

Acabats i tractaments tèrmics

La duresa de l'acer depèn del percentatge de carboni present, i del tractament tèrmic que se li apliqui.

Què és un tractament tèrmic?

És un procés en el que només utilitzem la temperatura amb l'objectiu de variar la duresa, la resistència mecànica, la plasticitat...etc.

Que és un tractament termoquímic?

Similar a un tractament tèrmic, variant a més la composició química de la capa externa. Millora la duresa i augmenta la resistència a la corrosió.

Cementació:
És un procés termoquímic on es fa que hi hagi un increment del % de carboni en la capa externa d'un material, i permet augmentar la duresa, la resistència al desgast, i la resilicència. Es fa entre 850 i 950 º C. N'hi ha de tres tipus:

Sòlid: ”carbó de coc i carbonats. Té com a inconvenient la dificultat de preparar la barreja.

Líquid ”al fosa o cianurs”. Té com a inconvenient que provoca residus tòxics.

Gasós: “metapropé i butà” Té com a inconvenient que és un procés car.

Nitrurització:

Es fa a 500ºC durant 4 dies. Al final del procés obtenim un material amb una duresa molt elevada, i una també elevada resistència a la corrosió.

Cianurització:

Un entremig dels dos anteriors.

Sulfurització:

-->S'afegeix a més de sofre i carboni, nitrogen[Author:SG]

TREMP

En el tremp, la duresa HBC disminueix a mesura que ens distanciem de l'extrem o punt trempat.

Existeixen dos tipus de tremp: continu i superficial

Recuita

Materials més tous i menys fràgils. Els seu objectiu és augmentar la plasticitat del material. Permet eliminar tensions internes. S'assembla amb el tremp en el temps a escalfar el material, però es diferencia d'ell en la temperatura de refredament.

Sistemes de producció i marketing

L'entorn productiu: la producció de bens

Què és?

És l'entorn en el qual produeix una societat determinada els seus bens.

Diferències entre eines

Màquina eina: requereix un operari per al seu funcionament

Autòmat: no requereix control humà. Només fa una funció fixa.

Robòtica: màquina reprogramable per altres funcions específiques.

La producció

Matèries primes + factors productius = bens

Exemple:

Fusta + (capital, treball) = taula

Layout: distribució adequada de les màquines a fi d'optimitzar la producció. Hi ha dos tipus: el de producte (es distribueixen per crear una sola màquina) i el de processos (Es distribueix segons peces o funcions (reutilitzable).

Tipus d'activitats

Mètodes de producció

PUSH: es fa un estudi de la demanda i es produeix posteriorment en funció d'aquesta.

PULL: es produeix i es crea la demanda posteriorment.

J.I.T (Just In time): produir segons les necessitats del mercat en el menor temps possible.

Història de l'organització industrial

La història de l'organització industrial es divideix en tres etapes o períodes:

Període Pre-taylorià.

En aquest període , la enginyeria i la organització són completament independents. Hi ha una elevada artesania.

“ Taylorià o tradicional (emprat en la U.E. i els U.S.A.) .

A diferència de l'anterior, hi ha un us del mètode científic en l'organització industrial. Es produeix una elevada divisió (o repartiment) del treball, amb una elevada organització.

En grans pautes, es un període amb gran rigidesa (a l'hora de canviar el producte o la manera de treballar) on es fa un estudi intrínsec del procés, on prima més la quantitat que la qualitat. S'utilitza la tècnica PUSH de producció.

El Taylorisme predominant actualment a la UE i els USA busca una elevada producció, és a dir, es busca una elevada productivitat. Si no es ven una cosa, no es fa. Els terminis d'entrega són llargs

Gestió japonesa (Japó)

La producció és més elevada, amb una més amplia varietat (es “personalitza” el producte segons les demandes i/o necessitats del client dins d'uns marges, com aire condicionat, color de la pintura...etc.). També té una elevada polivalència i flexibilitat. La tècnica de producció més emprada és el PULL

Hi ha poca jerarquia (ni sots directors, ni sotsencarregats...). És una barreja de producte i processos. La filosofia J.I.T és la dominant en la manera de produir.

Etapes econòmiques

El Mercat. Distribució de productes

Tipus de mercats

• Economia capitalista de lliure mercat (monetarisme)

Es regula per les lleis del mercat sense, amb molta o poca intervenció de l'estat. Països: sud est asiàtic, Regne unit i EUA.

• Economia planificada (comunisme).

El desenvolupament de l'economia és regida per les lleis del mercat amb forta intervenció de l'estat. Països: Corea del nord i altres estats comunistes.

• Economia mixta.

L'economia és regida per les lleis del mercat amb forta intervenció de l'estat. Països: Unió Europea.

Característiques del mercat

El mercat té una capacitat autoreguladora. Es pot perdre l'equilibri entre oferta i demanda. L'equilibri ideal és quan la producció s'ajusta a la demanda.

El preu d'un producte està determinat per la oferta i la demanda.

Si la demanda és superior a l'oferta, els preus són alts. En canvi, si la demanda és inferior a l'oferta, els preus són baixos.

Els preus baixos desmoralitzen la producció d'un producte.

Marketing

Distribució

Hi ha un altre canal de distribució curt de recent aparició: el comerç electrònic (e-comerce). És molt recent, i es basa en protocols de seguretat emparats per grans companyies i sistemes de comerç (VISA). No es molt emprat encara ja que la seva fiabilitat no és del 100 %, apart que si el producte té defectes, es gairebé impossible reclamar.

El disseny

El disseny és la realització de la idea que es vol construir. És una representació física del producte que es vol aconseguir.

Passos:

Descobrir les necessitats del consumidor, amb el plantejament del problema.

Abans del Taylorisme, no es plantejaven les necessitats del consumidor.

Casos específics poden crear casos de necessitat.

A les portes de l'any 2000, (1998), ja no existeix ni Taylorisme pur ni la gestió japonesa pura. Hi ha una barreja entre ambdues, i una tendència a la polivalència.

Recerca d'informació (materials, eines...)

Es busquen projectes precedents o similars al que es vol desenvolupar. També es fa una recerca bibliogràfica en busca d'informació. Si no se'n troba, es passa a disseny.

Disseny

Planificació

La planificació es centra en el procés de producció. En el Taylorisme és més rígida que no pas a la gestió japonesa. En la actualitat es més flexible que no pas abans.

Com que la vida no és perfecta, cal esperar canvis a última hora o imprevistos, per tant, la planificació no ha d'ésser una Bíblia o Coran que no es pugui canviar.

Construcció

Es crear un prototip i se'l sotmet a unes proves basades en el mètode assaig-error. Si es possible, s'utilitza el mètode científic.

Avaluació

control de qualitat

Qualitat: són els objectius als quals està destinat el producte. Poden ser tan tècnics de fabricació com acabats.

Si una cosa surt bé, ho comenta molt poca gent.. En canvi, si surt malament, tothom ho comenta, el que suposa propaganda negativa.

Depent de l'us al que està destinat el producte, el control de qualitat serà més o menys rigurós .

Per exemple, el control de qualitat d'un boligraf estándar, pot ser satisfactori si la seva vida útil arriba fins a un mes. Però en bolígrafs de qualitat, o plomes, si la durada és inferior a dos anys, es considera pèssim.

Les controls de qualitat es fan abans, durant i després de la producció. Es fa un control de qualitat del producte i del procés. A vegades fins hi tot es fa un control de qualitat als treballadors, en la seva formació (preferentment contiunua), valorant-se sobretot la seva polivalència.

Costos de qualitat (ref pg 384 llibre 1)

Costos de no qualitat

Són les perdues que es produeixen per no haver fet control de qualitat (o no haver-ne fet de més exhaustius). Els productes defectuosos tenen mala fama.

Cal que el treballador estigui motivat , perque així produirà millor (important al mèt. Japonés, però no tant en el mèt USA).

Defectes (pàg. 388 libre 1)

En països avançats la legislació protegeix als consumidors.

Empaquetat

Un empaquetat amb poca presència encareix el producte. Es fa amb l'excusa de cridar l'atenció, tot aisociant la idea de car amb luxe i exclusivitat (p.e, el Ferrero Rocher !.

Hi ha una altra tendència a fer els empaquetats més pràctics

Principis de màquines

- Què és una màquina?

És un conjunt de peces disposades de tal forma que tinguin una funció determinada , i ens ajudi a estalviar esforç humà.

W= F·x; fals per a forces que varien no uniformement al llarg del temps.

Exemple 1:

y1=8·x2; y'=16x; F = cte.

Exemple 2:

Volem allargar una motlla fins a cinc metres i volem saber la força necessària per fer la arribar fins aquesta distància:

Utilitzant F=Kx: (suposant que K=10)

Altres fórmules d'interès:

W=M·

Wm=Wu+Wp+Ec;

Wu=Treball útil

Règims

Règim d'arrancada

Règim Normal Ec=0;

Règim P.Wm=0; -Ec =wu+Wp

Es transforma calor en treball (Q -> W)

Tipus de compressions:

Tèrmiques

Adiabètiques

T=20º->T=10º;

T=30º<-T=0º;

Q<->W

Cicles:

• Obert les condicions inicials NO coincideixen amb les finals)

• Tancat (les condicions inicials coincideixen amb les finals)

u= Q-W (Segons la química);

u= Q+W (segons la física);

Isotèrmic: T= cte. u= 0;

Diabàtic: Q00; W=-W;

1ªmàquina :CARNET

No tota la energia pot ser aprofitada per la màquina en un procés. Algunes parts són convertides en calor.

Q1=W+Q2

Exemple:

Calcular el rendiment d'un màquina amb una temperatura inicial de 25º i que acaba amb una temperatura de 500º. Utilitzar graus Kelvin (0ºK=273Graus Centígrads).

; Obtenim un rendiment del 61% (0,61·100);

En un motor tèrmic EQ->W

Problema: el calor no té un rendiment del 100%.

Rendiment():
;

Si en una caldera consumim 1000J en combustió, 800 es perden al cedir calor a altres materials, com parets, tubs...etc.

Si Tcalenta >> Tfreda aleshores

Amb la qual cosa  ->1;

Entropia:

Motors tèrmics

Altra:

• Alternatius

• Rotatius

(veure exemple del motor a vapor)

Motor de 2T.

El seu rendiment és superior al de 4T;

Motor Dièsel

Utilitza aire sol, que baixa per un conducte cap a la càmara on es comprimeix.

El temps de vida d'un motor de 4T és de 10.000 km.

Les motors Dièsel tenen una duració més curta: 7.000 Km.

Funcionament del Turbo:

• La turbina transforma l'energia eòlica en energia mecànica.

• El compressor transforma aquesta energia mecànica en energia neumàtica.

El Turbo té un inconvenient: si es sobrepassen les 3000 rpm el motor es pot arribar a crema. A més de tenir el problema de les corbes, que és quasi impossible girar amb el Turbo posat.

Turbo Dièsel.

Ref. pg. 143

El funcionament d'una nevera.

Com es transmet el calor.

Suposem que tenim dues cambres dins la nevera (recoberta d'aïllants tèrmics):

Volem aconseguir que la cambra de 25º arribi als 0º. Ambdues cambres estan aïllades tèrmicament. Per fer-ho, amb l'èmbol que separa les dues cambres comprimim l'aire de la part inferior (20º). Al comprimir l'aire, la temperatura d'aquest augmenta (major pressió = major temperatura). Posteriorment, alliberem l'aquest aire obrint la comporta de la càmara comprimit a l'exterior. (NOTA, l'aire de 100º no incideix en l'exterior ja que es dispersa per tota l'atmosfera. Es com si al mar se li afegeix una gallega d'aigua bullint. L'augment de temperatura es imperceptible). Després, es tanca la comporta i es redueix la pressió pujant l'èmbol, fent baixant així la temperatura de l'aire ( menor pressió = menor temperatura). Finalment, amb aquest aire més fred, obrim la comporta del mig i fem que ambdós aires es barregin, produint un intercanvi de temperatura, que serà una mitja de les dues. Encara que aquesta vegada no hem obtingut la temperatura desitjada, calen molts cicles per que aquesta s'assoleixi.

Funcionament d'una nevera (part II)

(Gràfica d'evolució de temperatura).

Quan la pressió baixa, la temperatura d'evaporació també ho fa.

Sistema de refrigeració (ref. pàg. 152-184) :

augmentem la temperatura del líquid gràcies al compressor. Així la temperatura d'evaporació puja també.

Aquest líquid passa per un condensador, on cedeix calor a l'exterior (però no en perd ell).

El líquid segueix llavors cap a l'evaporador, on és l'exterior el que cedeix calor cap al líquid.

Finalment, el líquid torna a passar pel condensador.

Durant el procés de canvi de fase, la temperatura i la pressió es mantenen constants.

Bomba de calor

Què són?

Aparells l'objectiu dels quals és subministrar Q a una F calenta des d'una font freda

Compressor vàlvula expansió =Turbina.

Estufes elèctriques: el Q s'obté del W.

Elements de màquines

(Tema 18 llibre 1er)

Mecanismes d'acoblament d'eixos

• Acoblaments rígids

• Acoblaments mòbils

• Engranatges

Alineació d'eixos:

• Eix alineats: eix de rotació

• Eix no alineat: eix de diferent rotació

És recomanable no dependre contínuament dels engranatges.

Engranatges mòbils:

• junta elàstica

• Junta cardant

• Junta de Hook

Sistemes embragatge

• Fricció (disc i cònic)

• Hidràulic

Trinquets (pg 294 ll1):

• Exteriors

• Interiors

• Frontals

• Reversibles

• Fixes

(veure roda lliure)

Classificació

• Acumuladors d'energia

• Elements dissipadors d'energia

• Suport

• Coixinets

• Unions guiades, lubricació i equilibri, estàtic i dinàmic.

Wm = Wu +Wp + Ec;

<Re Pg 307>

Frens

Sistemes d'aceronament

Mecànic

Pneumàtic

Hidràulic

Elèctric.

+- significa més|menys

No valen mesures del tipus 25+- 01. Ha de ser 25,0 +- 0,1.

Tampoc valen 25,0 +-0,2 cm ( si el 25 està donat en metres)

1

15

Comprovar si això és veritat en el llibre de primer de batxillerat, ja que no estic segur que sigui cert.

Distància

Angles

Temps

Temperatura

Ect...

1) Magnitud a mesurar

2) Forma de mesurament

Directe o indirecte(1)

Comparació(2)

Verificació (3)

Resistència a esforços

Duresa

Resilicència*

fatiga

mètode utilitzat

manera

Químics

Metal·lúrgia

Físics

mecànics

Destructius

No destructius

Tècnic de control (Control)

Científic (I+D)

Segons rigurositat

Tipus d'assaigs

Es poden englobar en

Cohesió [els de duresa]

Elasticitat

Plasticitat[assaigs de tracció]

Ect...

Brinell HB

Vickers HU

Rockwell

Molcs

Martens

Llima

Assaigs de duresa

Duresa en la ratllada

Penetració

Conformació amb motlle

Conformació per deformació plàstica

Pèrdua de massa

No fèrrics

Tall o asallamant

Arrencament de ferritja i partícula (viruta)

Pesats(Densitat >5)

Lleugers (2<d<5)

Ultralleugers (d<2)

Ferro (>0,03<0,06 % C)

Acers (>1,76 %<6,67% C)

Foses [fundicions] (>6,67 %C)

Fèrrics

Materials metàl·lics

Guany de material o unió

Aleats

No aleats

Manteniment de massa

Tècniques de conformació

Desmuntables (Cargols)

Fixes (soldadura)

Colada per pols (Pulvimetria)

• Forja

• Laminació

• Plegament

• Embutició i encunyat

• Trefilatge

Motlle de sorra

Motlle permanent

Pressió

Centrifugació

Cera perduda

Conformació per motlle

Colada per fosa

Conformació per deformació plàstica

Martineig

Estampació

Extrusió

Tall (1Cuchilla)

Cisellament (2 o + cutxilles

Samarres

Totxos obliqües

Llúpies

Torres cilíndriques

Amb ferritja o partícula

Sense ferritja

Separació

Separació

Foradar

rebaixar

Propietatss

• Resistència química

• Abrasius

• Fràgils

• Aïllants tèrmics i elèctric

• Durs

Mètodes de conformació plàstica

Extrusió

Injecció

Emmotllament directe

aspiració

actuals

antigues

Societats

Desenvolupades (UE, EUA, Japó)

Producció industrial

Producció Artesana

Subdesenvolupades

Producció Artesana

Actives

Passives

Activitats

Espera o demora (Sistema no continu. El treballador ha d'esperar a que l'altre acabi per continuar la cadena)

Emmagatzematge (provoca malbaratament)

Transports (intern, a nivell de dins de les empreses). Malbaratament

Operacions (foradar, rebaixar...).

Verificació (control de qualitat ) és l'única que dona valor afegit.

Economia saturada o sostenible. Nivell d'excés d'oferta.

Economia d'escala o mercat en expansió

Etapes

Demanda>oferta

Oferta>demanda

Pla de marketing

I - anàlisis de mercats

Determinar les necessitats exactes del mercat.

Segmentació del mercat segons consum massiu o d'èlit

II - Publicitat

• Distribució gratuïta (mostra)

• Ofertes

• Concursos

• Congressos

III - Promoció

• Anunciant-nos al màxim fent la menor publicitat possible (+ publicitat = + costos)

• Cal evitar la publicitat inútil.

• Divisió de la publicitat per destinataris (públic en general o revistes especialitzades)

Intensiva

Extensiva Producte en exclusiva (monopoli?)

Distribució

mig

llarg

Canals de distribució

Productor -> Majorista -> minorista ->consumidor

(electrodomèstics)

Productor -> minorista ->consumidor (peixateria)

curt

Productor ->consumidor (fleca de pa)

idees

Imitació de coses existent

• Funcionalitat

• Ergonomia (comoditat quan es fa servir)

• Estètica

• Resistència (materials)

• Preu (De fabricació i venda)

• Seriació (facilitat de fabricar-lo en sèrie) o procés de fabricació

Factors de disseny

Conseqüències de la tecnologia

naturals

artificials

Es compren (generalment materials normalitzats)

Es fa en el taller

Màquines

Material

Planificar

eines

Seqüències de processos

disposició

Quines?

Producte (tot per un producte)

Procés

Especialització tasques.

Més fix (elevada producció)

mètodes

Maquinària

mides

material

El procès

producte

Control

acabats

Treballadors*

major

Crític

Defectes

L'usuari arrisca la vida amb ells (no s'aplica a la màquina)

Molt gran per a peces o materials (p.e, una peça que es rovella abans de temps)

menor

Són quasi inapreciables i poc importants.

• Energia

• Informació

• material

• Energia

• Informació

• material

Element de control

Classificació

Combustió externa

Combustió externa

Motor 4T (quatre temps)

Central termoelèctrica

Màquina de vapor

Motor 2T

Dièsel

Frens

Mecànics

(Sabata)

Elèctrics

Tambor

Sabata exterior