Asignatura de Sistemas Mecánicos...2014/09/26  · 1 Asignatura de Sistemas Mecánicos MECANISMOS 1...

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Asignatura de Sistemas Mecánicos

MECANISMOS 1

Algunas definiciones

•• MIEMBROMIEMBRO. Elemento material de una máquina o mecanismo, que puede ser sólido rígido, sólido deformable o fluido.

•• CADENA CINEMCADENA CINEMÁÁTICATICA. Conjunto o subconjunto de miembros de un mecanismo que están enlazados entre sí.

•• ESLABESLABÓÓNN. Cada uno de los miembros de una cadena cinemática.

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Cadenas cinemáticas

•• TIPOS DE CADENASTIPOS DE CADENAS:– Bloqueadas

– Cerradas, o desmodrómicas

– Abiertas

•• INVERSIONES DE UNA CADENAINVERSIONES DE UNA CADENA. Transformaciones de un mecanismo en otro, cambiando el elemento fijo o de referencia. Se mantienen en todas ellas las velocidades relativas entre los diferentes miembros.

Ejemplos de cadenas

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Inversiones del mecanismo de biela- manivela

Pares cinemáticos

• Conjuntos de dos eslabones ligados entre sí.– Pares inferiores. Aquellos que tienen contacto

superficial

– Pares superiores. Los que tienen contacto lineal o puntual

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FIG 3

Pares inferiores

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Pares inferiores

Tipos de levas

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Tipos de palpadores

Elementos de un mecanismo de cuatro barras articuladas

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Caja de herramientas

Disposiciones de mecanismos de cuatro barras

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Ley de Grashofl + s ≤ q + p

Inversiones del mecanismo de cuatro barras articuladas

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Esquemas de elementos de mecanismos

Mecanismos planos

• Son aquellos cuyos diferentes puntos se mueven en un mismo plano o en planos paralelos entre sí.

• MECANISMOS ARTICULADOS. Están formados por bielas, manivelas y palancas, con pares giratorios o deslizantes

• Permiten convertir:– Rotación continua en rotación continua– Rotación continua en movimiento oscilatorio o

alternativo– Movimiento oscilatorio en otro oscilatorio– Movimiento oscilatorio en otro alternativo.

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Esquemas de elementos de mecanismos

Esquemasde pares

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Esquemas demecanismos

Esquemas demecanismos

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Tipos de eslabones según el número de nodos

Tipos de eslabones según el número de nodos

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Tipos de eslabones según el número de nodos

Movilidad

•• COORDENADAS INDEPENDIENTES.COORDENADAS INDEPENDIENTES. Es el número mínimo de variables indpendientespara describir la configuración de un mecanismo.

• GRADOS DE LIBERTAD.GRADOS DE LIBERTAD. Es el número mínimo de variables necesarias para describir la distribución de velocidades.

• ECUACIONES DE ENLACE. Son las que pueden establecerse entre diferentes elementos, cuando se emplea un conjunto no mínimo en la descripción del mecanismo.

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Coordenadas generalizadas

• Son las variables geométricas de posición y orientación empleadas para describir las posibles configuraciones de un sistema mecánico.

• Se intenta que estén asociadas a distancias y ángulos fácilmente identificables.

• Atendiendo a su referencia, pueden ser– Absolutas– Relativas

• Según el tipo de relación, son– Cartesianas– Polares, …

Grados de libertad demecanismos planos

CRITERIO DE GRCRITERIO DE GRÜÜBLERBLER--KUTZBACHKUTZBACH

M = 3 (n – 1) - 2j1 – j2

donde:– M: grados de libertad.– n: número de elementos (eslabones, barras, piezas,

etc.) de un mecanismo.– j1 : número de uniones de 1 grado de libertad.– j2 : número de uniones de 2 grados de libertad.

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Grados de libertad

• Número de eslabones, L : 4

• Juntas rotatorias completas RC: 4 (A, B, C, D)

• Grados de libertad:

M = 3 * (L-1) – J2 = 3 (4 – 1) – 4 * 2 = 1

Mecanismo de movimiento rectilíneo. Roberts

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Mecanismo de movimiento rectilíneo. Chebichef

Mecanismo de movimiento rectilíneo. Watt

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Mecanismo de movimiento rectilíneo. Paucellier

Mecanismo de retorno rápido

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Mecanismos de movimiento intermintente

Mecanismos de movimiento intermintente

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Mecanismo de biela- manivela

Análisis de posiciones. Mecanismo de biela- manivela

que se puede escribir aproximadamente como

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Biela- corredera curva

Mecanismo de cuatro barras modificado

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Yugo escocés

Análisis cinemático del yugo escocés

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Mecanismos articulados isósceles. Elipsógrafo

Análisis de posiciones. Elipsógrafo

27

Análisis de posiciones del mecanismo de cuatro barras

Planteamiento del problema

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Ecuación de Freudenstein

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Palancas rodantes

BIBLIOGRAFÍA DE SISTEMAS MECÁNICOS

Introducción

ANÓNIMO, How Things Work. Paladin, London (1975), 2 Vols.

ARTOBOLEVSKI, I.I., Mecanismos en la Técnica Moderna. Mir, Moscú(1979).

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CARDONA, S. y CLOS, D., Teoría de Máquinas. Ediciones UPC, Barcelona (2001).

ERDMAN, A.G. y SANDOR, G.N. Diseño de Mecanismos. Análisis y Síntesis. Prentice Hall, México (1998) 3ª Ed.

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HAM, C.W., CRANEE.J. y ROGERS, W.L., Mecanismos. Ediciones del Castillo, Madrid (1971).

HISCOX, G.D., 1800 Mechanical Movements, Devices and Appliances. Dover, Mineola, NJ (2007). 1st Ed. 1921.

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NORTON, R.L., Diseño de Maquinaria. McGraw- HilInteramericana, México (2005), 3ª Ed.

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SCHWAMB, P. et al., Nociones de Mecanismos. Aguilar, Madrid (1962).