Cuaderno de Dise Aeo de Elementos Total

UBICACIN DE LOS HIPERVINCULOS.1. MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA.

ANALISIS Y GRAFICAS DE POSICIONES, VELOCIDADES Y ACELERACIONES ANGULARES EN MATHCAD..pag.: 27

ANALISIS Y GRAFICAS DE POSICIONES, VELOCIDADES Y ACELERACIONES ANGULARES EN WORKING MODEL.pag.: 35

2. MECANISMO DE CUATRO BARRAS.



TABLA DE VALORES DEL MECANISMO DE CUATRO BARRASpag.: 60 3. MECANISMO DE UNA INYECTORA.



TABLA DE VALORES DEL MECANISMO DE UNA INYECTORApag.: 78

4. MECANISMO DE UNA MAQUINA DE COSER.


5. MECANISMO DE ARKINSON.


6. MECANISMO DE RETORNO RAPIDO.



7. MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA INVERTIDA.



TABLA DE VALORES DEL MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA INVERTIDApag.: 114

8. MECANISMO DE UN COMPRESOR ALTERNATIVO.

ANALISIS Y GRAFICAS DE POSICIONES, VELOCIDADES Y ACELERACIONES ANGULARES Y FUERZAS EN MATHCAD..pag.: 121

DISEO DE ELEMENTOS MECANICOSUNIDAD#1._INTRODUCCIN A LOS ESTUDIOS DE LOS MECANISMOS. FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA DE LOS MECANISMOS. Anlisis y Sntesis. ANLISIS TOPOLOGIA DE LOS MECANISMOS. Eslabn o Barra. Cadena Cinemtica. Par Cinematico.

CLASIFICACION DE LOS MECANISMOS. Mecanismos Transformadores de Movimiento Mecanismos Transmisores de Movimiento

GRADO DE LIBIERTAD DE UN MECANISMO. Deduccin de la Ecuacin de Grubler. Ejemplo Condicin de Grashof, Inversin Cinemtica y Curvas de Acoplador

PRACTICAS DE LABORATORIO. Introduccin de MathCAD Introduccin al Working Model 2D_ANLISIS DE MECANISMO. INTRODUCCION. Mtodos Grficos Numricos y A analticos

MECANISMOS MANIVELA CORREDERA. Anlisis de Movimiento en MathCAD Anlisis Simplificado Anlisis de Velocidad Anlisis de Aceleracin Aceleracin Absoluta de los Centros de Gravedad.

MECANISMOS DE CUATRO BARRAS. Anlisis de Movimiento Anlisis de Trayectoria del Punto de Acoplador Anlisis de Ventaja Mecnica ngulo de Transmisin Anlisis de Aceleracin Aceleracin en Centros de Gravedad. CADENAS CINEMATICAS EN SERIE. Mecanismo de Cierre de Una Inyectora de Plstico Ventaja MecnicaUNIDAD#2._ANLISIS DE MECANISMOS CON JUNTAS DE CORREDERA MECANISMOS DE RETORNO RAPIDO O WITHWORTH. Anlisis de Velocidad Anlisis de Aceleracin, Aceleracin de Coriolis.

MECANISMO DE CARREDORA INVERIDA. Generacin de Trayectoria.

MECANISMO DE ESLABONAMIENTO Y ENGRANES. Generacin de Trayectoria Ventaja Mecnica.

MECANISMO DE ESLABONAMIENTO Y ENGRANES PLANETARIOS. Generacin de TrayectoriaUNIDAD #3._ANLISIS DE FUERZAS EN CUERPOS RGIDOS Y ELSTICOS. Centro de Masa y Centroides Momentos de Inercia Principio de Alembert Rotacin Alrededor de un Centro Fijo

INTRODUCCION. Modelos Mecnicos. ESTUDIO DE CASA: ANLISIS DINAMICO DE UN MOTOR ALTERNATIVO. Calculo de Fuerzas Externas Modelos de Slidos Diagrama de Cuerpo Libre Solucin Matricial de Ecuaciones Vectoriales Calculo de Volantes Anlisis de Fuerza de Pasador.BIBLIOGRAFIA: Diseo de Maquinaria..Robert L. Norton. Diseo de Mecanismos, Anlisis y Sntesis.Arthur G. Erdmon. Teora De Maquinas y Mecanismos Asistido Por Computador..Fernando Olmedo. MecanismosHam Crane. Teora de Maquinaria Y MecanismosShigley.

OBJETIVOS: DEFINIR: Teora de Mecanismos Sntesis y Anlisis Maquina Eslabn Cadena Cinemtica Par Cinematico. Mecanismo. IDENTIFICAR: Tipos de Mecanismos Por el Nmero de Eslabones. Mecanismos Transmisores del Movimiento. Mecanismos Transformadores del Movimiento.UNIDAD # 1. INTRODUCCION Y ANLISIS CINEMATICO DE MECANISMOS.FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA DE LOS MECANISMOS.Teora de Mecanismos.Una de las ramas de la Ingeniera Mecnica que est relacionada con el diseo de mquinas es la Ciencia de los Mecanismos la misma que se encarga del diseo y anlisis de los mecanismos que conforman las mquinas, existen dos definiciones de la teora de los mecanismos: La teora de los mecanismos es la ciencia que estudia las relaciones entre los movimientos y la geometra de las piezas o elementos de un mecanismo o maquina y las fuerzas que producen dichos movimientos. Es la parte del diseo de maquinas que se interesa en el diseo de sistemas de eslabones engranes, levas; en base a los requerimientos del movimiento.Clasificacin de la Ciencia de los Mecanismos.Se divide en dos tpicos: Sntesis y; Anlisis.Anlisis.- Es la evaluacin de un mecanismo ya existente o propuesto para determinar los parmetros de diseo y hacer el clculo de resistencia de sus elementos. Es decir es realizar el anlisis de: Posicin y Movimiento {Rotacin y Traslacin}. Velocidad {Elementos en Contacto (Friccin, Desgaste, Impacto)}. Aceleracin {F=m*a; >a >F >}. Fuerzas Elsticas {Mecanismos con Velocidades Bajas o Constantes (Masas Considerables)}. Fuerzas Dinmicas {Mecanismos con Velocidades Altas}.Sntesis.- Es el proceso de crear o idear un patrn para que cumpla un fin descrito, la sntesis est relacionada con el diseo es decir es establecer formas, tamaos, materiales y disposicin de las piezas para que cumplan el fin predeterminado. Las sntesis es una actividad creativa de ingenio y el anlisis es la evaluacin del mecanismo de diseo.Maquina.- Es la unin de mecanismos o de cuerpos rgidos y/o resistentes que trasmiten y trasforman el movimiento para producir trabajo.Es la combinacin de cuerpos resistentes en los cuales la energa de ciertas sustancias como: vapor, agua, combustible y la energa elctrica se transforma en energa mecnica que es encausada para realizar un trabajo.

Representacin Esquemtica.- Es la representacin rpida de los eslabones de un mecanismo.

Biela-Manivela-Corredera.Eslabn o Barra.- Es un cuerpo rgido y/o resistente que tiene dos o ms elementos de enlace, los elementos de enlace son maquinados que se realizan en el eslabn para que pueda unirse a otro eslabn y el elemento con el que se une los eslabones se llama par Cinematico.Clasificacin de los Mecanismos Por el Nmero de Eslabones:Se tiene:Mecanismos Libres, Desmodrmicos y Rgidos.Mecanismos Libres.- Son aquellos que tienen ms de 4 eslabones y permiten obtener movimientos y posiciones relativas constantes en cada ciclo. Mecanismos Desmodrmicos.- Son aquellos que tienen 4 eslabones y permiten obtener movimientos y posiciones relativas constantes en cada ciclo.Mecanismos Rgidos.- Son aquellas que estn formados por menos de 4 eslabones y no existe movimiento relativo entre ellos.Clasificacin de los Mecanismos Por su Funcionalidad:Se tiene:Mecanismos de Transmisin de Movimiento y Transformacin de Movimiento.Mecanismo de Transmisin de Movimiento.- Son aquellos en los que el eslabn de salida (conducido) tiene el mismo movimiento del eslabn de entrada (motriz).

Mecanismos de Transmisin de Movimiento Lineal.Bandas y Poleas. Mecanismos de Transmisin de Movimiento Circular.Engranes, Poleas, Catarinas y Cadenas; Ruedas de Friccin.Mecanismos de Transformacin de Movimiento.- Son aquellos en que el movimiento de salida es diferente al de movimiento de entrada. Mecanismos de Transformacin Circular.Pin y Cremallera; Tuerca y Tornillo. Mecanismos de Transformacin Circular Alternativo.Leva y Seguidor; Biela Manivela Corredera.Clasificacin De los Eslabones:Cuerpos Slidos Rgidos {Levas, Ruedas Dentadas, Bielas, Manivelas}.Cuerpos Slidos Unirigidos {Elementos que unen a los Rgidos: Bandas, Cadenas}.Cuerpos Elsticos {Resortes, Bayetas y Barras Flexibles}.Elementos No Mecnicos.

OBJETIVOS: Identificar los Pares Cinematicos. DEFINIR: Mecanismos Planos, Esfricos y Espaciales. Deducir la Ecuacin De Grubler. Determinar la Movilidad de Un Mecanismo.PARESPar Elemental. Junta o Cierre del Par.La agrupacin de dos elementos de un mecanismo se denomina: junta, par, par elemental o par cinemtico cuando cumple dos condiciones de funcionamiento: Contacto Permanente Segn un Punto, lnea o superficie. La posibilidad de permitir el movimiento relativo entre los dos elementos del par.Con el concepto de par elemental nos aseguramos la conexin de los eslabones de una mquina y hacemos que la mquina forme un conjunto compacto. En la figura se representa un par de traslacin, un par de rotacin y un par de rodadura.

TIPOS DE PARES.Segn las diferentes caractersticas de la unin de los elementos, en cuanto a: Tipo de Contacto. Tipo de Movimiento Relativo. Grados de Libertad. Todos esto es lo que permite la denominacin especfica del par.Tipos de Pares segn el Movimiento Relativo entre sus Puntos. Par de Primer Grado o Lineal.

a) Par Prismtico.- Describe una lnea recta; solo permite movimiento relativo de deslizamiento y por ende, se denomina casi siempre articulacin de deslizamiento. Posee un solo grado de libertad.

b) Par de Rotacin.- El punto describe una circunferencia; solo permite rotacin relativa y, por consiguiente, tambin posee un grado de libertad. Con frecuencia, este par se denomina articulacin de pasador o de espiga.

c) Par Helicoidal.- Describe una hlice; cuenta con un solo grado de libertad porque los movimientos de deslizamiento y rotacin estn relacionados por el ngulo de hlice de la rosca.

Par de Segundo Grado o Superficial.

a) Par Plano.- Describe un plano; rara vez se encuentra en los mecanismos en su forma no disfrazada. Tiene tres grados de libertad.

b) Par Cilndrico.- Describe un crculo; permite tanto rotacin angular como un movimiento de deslizamiento independiente. Por consiguiente, el par cilndrico tiene dos grados de libertad.

c) Par Esfrico.- Describe una esfera; es una articulacin de rotula. Posee tres grados de libertad, una rotacin en torno a cada uno de los ejes coordenados.

TABLA DE LOS PARES INFERIORES

ParSmboloVariable del ParGrados de LibertadMovimiento Relativo

PrismticoP1Lineal

RotacinR1Circular

HelicoidalS1Helicoidal

PlanoF3Plano

CilndricoC2Cilndrico

EsfricoG3Esfrico

Tipos de Pares segn el Nmero de Barras o Miembros (Orden del Par o de la Junta) Par Binario.- Par formado por dos barras. Par Ternario.- Par de tres barras. Par P ario.- Par formado por P barras.Tipos de Pares segn la Superficie de Contacto. Par Superior.- De contacto lineal o puntual. Par Inferior.- De contacto Superficial.Todos los tipos de articulaciones se conocen como pares superiores. Entre los ejemplos clsicos estn los dientes de engranes acoplados, una rueda que va rodando sobre un riel, una bola que rueda sobre una superficie plana y una leva que hace contacto con un seguidor de rodillo. Entre los pares superiores existe una subcategoria denominada pares envolventes. Por ejemplo; la conexin entre una banda y una polea, entre una cadena y una Catarina o entre un cable y un tambor. En cada caso, uno de los eslabones se caracteriza por rigidez unilateral.

Tcnicamente, para mantener el contacto permanente entre los dos elementos del par es necesaria la utilizacin de diversos tipos de cierres de junta, tales como: Cierre de Forma. Cierre de Fuerza. Cierre de Enlace.Cierre del Par de Junta.- Asegura el contacto entre los dos miembros, limitando el movimiento relativo entre ellos.1. Cierre de Forma.- El contacto est asegurado por la forma de los dos miembros del par (cilindro - embolo).

2. Cierre de Fuerza.- El contacto est asegurado por la fuerza que ejerce un elemento elstico interpuesto (leva - seguidor).

3. Cierre de Enlace o de Cadena.- El contacto est asegurado por medio de otro miembro del mismo mecanismo (engrane de dos ruedas dentadas).

MECANISMOS PLANOS, ESFERICOS Y ESPACIALES.Estos mecanismos poseen muchas cosas en comn; sin embargo, el criterio para distinguirlos se basa en las caractersticas de los movimientos de los eslabones.Mecanismos Planos.- Es aquel en el que todas las partculas describen curvas planas en el espacio y todas estas se encuentran en planos paralelos; en otras palabras, los lugares geomtricos de todos los puntos son curvas planas paralelas a un solo plano comn. La transformacin del movimiento de cualquier mecanismo de esta ndole se llama coplanar. El eslabonamiento plano de cuatro barras, la leva de placa y su seguidor, y el mecanismo de corredera manivela son ejemplos muy conocidos de mecanismos planos. Los mecanismos planos que utilizan solo pares inferiores se conocen con el nombre de eslabonamientos planos y solo pueden incluir revolutas y pares prismticos.El movimiento plano requiere tambin que los ejes de todos los pares prismticos y todos los ejes de revolutas sean normales al plano del movimiento.Mecanismos Esfricos.- Es aquel en el que cada eslabn tiene algn punto que se mantiene estacionario conforme el eslabonamiento se mueve, y en el que los puntos estacionarios de todos los eslabones estn en una ubicacin comn; en otras palabras, el lugar geomtrico de cada punto es una curva contenida dentro de una superficie esfrica y las superficies esfricas definidas por varios puntos arbitrariamente elegidos son concntricas. La articulacin universal de Hooke es quiz el ejemplo ms conocido de un mecanismo esfrico.Eslabonamientos Esfricos.- Son aquellos que se componen exclusivamente de pares de revoluta. Un par esfrico no producira restricciones adicionales y, por ende, sera equivalente a una abertura en la cadena, en tanto que todos los dems pares inferiores poseen movimientos no esfricos. En el caso de eslabonamientos esfricos, los ejes de todos los pares de revoluta se deben intersecar en un punto.Mecanismos Espaciales.- No incluyen restriccin alguna en los movimientos relativos de las partculas. La transformacin del movimiento no es necesariamente coplanar, como tampoco es preciso que sea concntrica. Un mecanismo espacial puede poseer partculas con lugares geomtricos de doble curvatura. Cualquier eslabonamiento que comprenda un par de tornillo, por ejemplo, es un mecanismo espacial, porque el movimiento relativo dentro del par de tornillo es helicoidal.Cadena Cinemtica.- Es la unin de eslabones por medio de pares cinemticos, si forman un lazo cerrado es una cadena cinemtica cerrada y si no forma un circuito cerrado es una cadena cinemtica abierta.

CADENA CINEMATICA CERRADA. CADENA CINEMATICA ABIERTA.Cuando se Fija uno de los eslabones se obtiene un mecanismo.Movilidad.- Es el # de grados de libertad de un mecanismo. Es el nmero de parmetros mnimos independientes para determinar la posicin de los eslabones de un mecanismo.

Formula de la Movilidad:

Ejercicios: Determinar el # de Grados de Libertad de los siguientes mecanismos.

OBJETIVOS: Enunciar la Ley de Grashof. Definir Inversin Cinemtica.Ley de Grashof.- Si se desea acoplar un motor a un mecanismo de 4 barras significa que el eslabn al que se acopla el motor debe ser capaz de dar una vuelta completa para lo cual debe cumplir la Ley de Grashof; que dice: Para que un eslabn pueda girar completamente en un mecanismo de 4 barras la suma de las longitudes de los eslabones ms corto y ms largo no debe ser mayor que la suma de las longitudes de los otros dos eslabones.

Inversin Cinemtica.- Cuando se dispone de la unin de varios eslabones ya sea formando circuitos abiertos o cerrados se dispone de una cadena cinemtica al hacer fijo uno de ellos se obtiene un mecanismo y el proceso de ir haciendo fijos diferentes eslabones del mismo mecanismo constituye la inversin cinemtica.

Mecanismo Manivela Oscilador.

Mecanismo Manivela - Oscilador.

Mecanismos Doble Manivela.

Mecanismos Doble Oscilador.

OBJETIVOS: Identificar y Explicar el Principio de Funcionamiento de los Mecanismos de Lnea Recta. Enunciar las Formulas Para Determinar si un Mecanismo es de Retorno Rpido.Mecanismos de Lnea Recta.El resultado mejor conocido de la invencin del mecanismo de lnea recta es el desarrollado por Watt para guiar el pistn de las primeras maquinas a vapor. El eslabonamiento de Watt es uno de cuatro barras, que desarrolla una lnea aproximadamente recta como parte de una curva de acoplador. Aunque no describe una recta exacta, se logra una aproximacin aceptable sobre una distancia de recorrido considerable. Otros tipos de mecanismos de lnea recta son: el mecanismo de Roberts, el eslabonamiento de Chebychev y el inversor de Peaucillier entre otros.Mecanismo de Watt.- Fue desarrollado por Watt para guiar el pistn de las primeras mquinas de vapor. Es un eslabonamiento de cuatro barras que desarrolla una lnea aproximadamente recta como parte de su curva de acoplador. Aunque no describe una recta exacta, se logra una aproximacin aceptable sobre una distancia de recorrido considerable.

Mecanismo De Roberts.- Es otro eslabonamiento de cuatro barras en el que el punto P genera un segmento aproximadamente rectilneo de la curva del acoplador. El eslabonamiento se define cuando se forman tres tringulos issceles congruentes (lneas a trazos); de donde BC = AD/2.

Mecanismo De Chebychev.- El punto P describe tambin una lnea ms o menos recta. El eslabonamiento se forma creando un tringulo 3-4-5 con el eslabn 4 en posicin vertical (lneas a trazos), de forma que: DB=3, AD=4 y AB=5. Puesto que AB=DC, DC=5 y el punto de trazo P es el punto medio del eslabn BC. Constatar que DPC forma tambin un tringulo 3-4-5 y, por lo tanto, P y P son dos puntos sobre una recta paralela a AD.Inversor De Peaucillier.- Se cumple BC=BP=EC=EP y AB=AE, de forma que, por simetra, los puntos A, C y P siempre estn sobre una recta que pasa por A. En tal caso, ACAP = k (constante) y se dice que las curvas descritas por C y P son inversas una de la otra. Si se coloca la otra articulacin fija de forma que AD=CD, entonces el punto C debe recorrer un arco circular y el punto P describir una lnea recta exacta. A su vez, si AD no es igual a CD, se puede hacer que P recorra un arco verdaderamente circular de radio muy grande.Mecanismos de Retorno Rpido.En operaciones repetitivas existe por lo comn una parte del ciclo en la que el mecanismo se somete a una carga, llamada carrera de avance o de trabajo, y una parte del ciclo es conocida como carrera de retorno en la que el mecanismo no efecta trabajo sino que se limita a devolverse para repetir la operacin. Una medida de lo apropiado de un mecanismo desde el punto de vista, conocida con el nombre de razn del tiempo de avance al tiempo de retorno, se define mediante la frmula:

Un mecanismo para el cual el valor de Q es grande, resulta ms conveniente para esta clase de operaciones repetitivas que aquellos que se caracterizan por valores pequeos de Q. Los mecanismos con valores de Q superiores a la unidad se conocen como de retorno rpido. Para unos mecanismos corredera-manivela, se mide el ngulo alfa (a) que se recorre durante la carrera de avance, y el ngulo restante de la manivela se considera como B, de la carrera de retorno; y si el periodo del motor es T, entonces:

Tiempo de carrera de avance: Tiempo de carrera de retorno:

Despejando con respecto a la primera formula tenemos:

Mecanismo Excntrico de Corredera y Manivela.

Mecanismo de biela y manivela en locomotoras de vapor. La biela recibe en (5) el movimiento lineal del pistn y lo transforma en rotacin de las ruedas.

El mecanismo de biela - manivela es un mecanismo de retorno rpido que transforma un movimiento circular en un movimiento de traslacin, o viceversa. El ejemplo actual ms comn se encuentra en el motor de combustin interna de un automvil, en el cual el movimiento lineal del pistn producido por la explosin de la gasolina se trasmite a la biela y se convierte en movimiento circular en el cigeal.En forma esquemtica, este mecanismo se crea con dos barras unidas por una unin de revoluta. El extremo que rota de la barra (la manivela) se encuentra unida a un punto fijo, el centro de giro, y el otro extremo se encuentra unido a la biela. El extremo restante de la biela se encuentra unido a un pistn que se mueve en lnea recta.Mecanismo de Whitworth de Retorno Rpido.

El mecanismo de Whitworth de retorno rpido transforma un movimiento de entrada giratorio continuo en un movimiento rectilneo alternativo. Debido a la configuracin del mecanismo, ste realiza la carrera de retorno en menor tiempo que la carrera que la carrera de ida, de ah su nombre de retorno rpido. Por esta caracterstica, se utiliza en mquina-herramienta aprovechando la carrera lenta para mecanizar y la rpida para volver a la posicin inicial, reduciendo los tiempos muertos entre carreras de trabajo. El mecanismo de Whitworth originario est formado por:

Un eslabn fijo "1" sobre el que van montados el resto de eslabones y que est formado por la carcasa de la mquina.

Un eslabn oscilador "4" unido al fijo por medio de un par giratorio "A".

Una manivela "2", unida al eslabn fijo por medio de un par giratorio "B", por la que se introduce el movimiento giratorio proveniente de un motor elctrico.

Una corredera "3" conectada con un par giratorio al extremo de la manivela y por medio de un par prismtico al eslabn oscilador. Mediante esta corredera se trasmite y transforma el movimiento giratorio continuo de la manivela a movimiento giratorio oscilante de eslabn oscilador.

Un eslabn de salida "6" conectado al eslabn fijo por medio de un par prismtico que le obliga a realizar un movimiento rectilneo.

Como el eslabn de salida realiza un movimiento rectilneo y el extremo del eslabn oscilador realiza un movimiento curvilneo, se introduce el eslabn acoplador "5", con pares giratorios en sus extremos, que transmite el movimiento del eslabn oscilador al eslabn de salida. En este mecanismo, el punto de articulacin "A" del eslabn oscilante "4" con el eslabn fijo se encuentra entre la corredera "3" y el par giratorio "D" de unin con el eslabn acoplador "5".

Variantes del Mecanismo de Whitworth.

Variante 1.

Una primera variante de este mecanismo consiste en hacer que la corredera "3", que en mecanismo originario se mueve en las proximidades de un extremo del eslabn oscilante, pase a tener su movimiento en la parte central de dicho eslabn. De esta forma la corredera se encontrar entre las articulaciones "A" y "D".

Variante 2.

Una segunda variante del mecanismo de Whitworth se consigue haciendo que un extremo del eslabn oscilante "4" se conecte directamente al eslabn de salida "6". Como el eslabn de salida realiza un movimiento rectilneo, el otro extremo del eslabn oscilante no puede ir conectado directamente al eslabn fijo por medio de un par giratorio. En este caso el eslabn oscilante se debe conectar al eslabn fijo por medio del eslabn acoplador "5" con pares giratorios en sus extremos.

Variante 3.

La tercera variante del mecanismo del mecanismo de Whitworth consiste en conectar un extremo del eslabn oscilante al eslabn fijo por medio de un par giratorio. Como el otro extremo del eslabn oscilante realiza un movimiento giratorio alternativo se debe conectar al eslabn de salida por medio de un par giratorio-prismtico.

Variante 4.Finalmente, en la cuarta variante del mecanismo de Whitworth, que es sobre la que se realizar la optimizacin dimensional por ser una configuracin muy utilizada en la construccin de limadoras, el eslabn oscilante se conecta al eslabn de salida por medio de un par giratorio. En este caso el otro extremo del eslabn oscilante se conecta al eslabn fijo por medio de un par giratorio-prismtico.

Curvas del Acoplador.La biela o acoplador de un eslabonamiento plano de cuatro barras se puede concebir como un plano infinito que se extiende en todas las direcciones; pero que se conecta por medio de pasadores a los eslabones de entrada y de salida .as pues durante el movimiento del eslabonamiento, cualquier punto fijado al plano del acoplador genera una trayectoria determinada con respecto al eslabn fijo y que recibe nombre de curva del acoplador.

Una desventaja es que los mtodos de clculo manual se hacen sumamente engorrosos, por lo tanto se han diseado muchos mecanismos aplicando procedimientos estrictamente intuitivos que se verifican luego con modelos de cartn sin usar principios cinematicos, y en la actualidad se hacen diseos computarizados para evitar los clculos.

Gracias a la ecuacin de una curva de acoplador que es de sexto orden podemos hallar un gran conjunto de formas o caractersticas interesantes, por tal complejidad de la ecuacin constituye una desventaja en cuanto a los clculos matemticos por lo cual en los clculos de curva de acoplador se han aplicado gracias a la intuicin y son verificados con modelos de cartn madera, etc.

OBJETIVOS: Identificar los Mtodos Para Obtener La Posicin de los Eslabones de los Mecanismos Planos. DEFINIR:Posicin.Ecuacin de Cierre de Un Circuito. Determinar La Ecuacin de Cierre del Mecanismo Biela Manivela Corredera.Posicin: Mtodo Grafico

Materiales de DibujoWorking Model.

AutoCad. Mtodos Algebraicos Ecuacin de Euler.MathCAD.

Forma Polar Compleja. Posicin: Es un vector que parte desde el origen de coordenada hacia un punto determinado.

BIELA MANIVELA CORREDERA ANALISIS EN MATHCAD.EJERCICIO: Para el mecanismo biela manivela corredera de la figura, determinar la direccin de la biela y la posicin de la corredera, dadas , para valores de desde hasta en intervalos de .

OBJETIVOS: Obtener las ecuaciones de velocidad en el Mecanismo Biela Corredera Obtener las Graficas de Velocidad en MathCAD. Definir Puntos Muertos (de Agarrotamiento)Velocidad:

Puntos Muertos: Cuando el esfuerzo tangencial se convierte en esfuerzo radial los eslabones, acoplador y conducido se encuentran coloniales y en este mecanismo la velocidad de la corredora en los puntos muertos es.

OBJETIVOS: Determinar las aceleraciones de los eslabones del mecanismo biela, corredera Determinar las aceleraciones de los centros de gravedad de los eslabones del mecanismo biela corredera.Aceleracin:

ACELERACIN DE LOS CENTROS DE GRAVEDAD.

r3cg3cg3rcg3acg2acg2(n)rcg2cg2Vcg2acg2(t)

Una ecuacin vectorial bidimensional se puede resolver para mximo 2 incgnitas.

OBJETIVOS: Simular el Mecanismo Biela Manivela Corredera en Working Model. Obtener las Tablas de Valores de Posicin, Velocidad y Aceleracin. Obtener los Grficos de Valores, Posiciones, velocidad y Aceleracin. MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA ANALISIS EN WORKING MODEL.

Tablas de Valores de Posicin, Velocidad y Aceleracin.

Grficos de Valores, Posiciones, velocidad y Aceleracin.

UNIDAD # 2.OBJETIVOS: Obtener las ecuaciones para determinar la posicin de los eslabones del Mecanismo De 4 Barras. Identificar las aplicaciones del Mecanismo de 4 Barras.Mecanismo de 4 Barras.

Maquina de Prueba de Solidez del Calor de Telas con las Curas de Acoplador Superpuestas.

Eslabonamiento de 4 Barras Utilizado en Volquetas.

MECANISMO DE 4 BARRAS.

Objetivos: Obtener y Analizar las Graficas de la Posicin de los Eslabones del Mecanismo de 4 Barras en MathCAD. Obtener y Analizar las Graficas de la Velocidad de los Eslabones del Mecanismo de 4 Barras en MathCAD.

MECANISMO DE CUATRO BARRAS ANALISIS EN MATHCAD.

ANALISIS DE POSICIONES ANGULARES.

ANALISIS DE VELOCIDADES ANGULARES:

: Solucin Abierta del Mecanismo. + : Solucin Cerrada o Cruzada del Circuito.Si esta en y los eslabones adyacentes al ms corto no se cruzan entre si se dice que el mecanismo es abierto (-).

Si esta en y los eslabones adyacentes al ms corto se cruzan significa que el mecanismo es cerrado (+).

Objetivos: Realizar el Anlisis de la Ventaja Mecnica del Mecanismo de 4 Barras. de la Aceleracin del Mecanismo de 4 Barras.Ventaja Mecnica.Cuando las fuerzas de friccin e inercia son despreciables con respeto a la fuerza externa que se aplica en un mecanismo se puede decir que la potencia de entrada es igual a la potencia de salida.

La ventaja mecnica es cuando el eslabn motriz y el acoplador son colineales, posicin de volquete. Cuando el mecanismo se encuentra en la posicin de volquete se produce las mximas fuerzas principio que es aprovechado por los multiplicadores de fuerza. Ejem: Trituradoras De Piedra, Cortadores De Verilla, Prensa, Cizalla, Mecanismos Inyectores. El ngulo de transmisin es un indicador de la calidad de diseo de un mecanismo Manivela Oscilador este ngulo no debe ser menor a .Cuando los eslabones acoplador y conducido son colineales el mecanismo no funciona la Ventaja Mecnica es .

ANALISIS DE ACELERACIONESANGULARES:

ACELERACION DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL ESLABON 3:

VENTAJA MECANICA DEL MECANISMO DE 4 BARRAS:

MEANISMO DE CUATRO BARRAS ANALISIS EN WORKING MODEL.

TABLA DE VALORES DEL MECANISMO DE CUATRO BARRAS.

Objetivos: Analizar la Posicin de los Eslabones del Mecanismo de Una Inyectora.Mecanismo de Cierre de Una Inyectora.Una inyectora ya sea de plstico o de metal fundido necesita de un mecanismo que mantenga cerrado un molde o matriz durante la inyeccin del material con una fuerza.

MECANISMO DE UNA INYECTORA ANALISIS EN MATHCAD.

ANALISIS DE POSICIONES

Objetivos: Analizar las Velocidades del Mecanismo de Cierre de Una Inyectora. Simular el Mecanismo en Working Model.

ANALISIS DE VELOCIDADES

ANALISIS DE ACELERACIONES

MECANISMO DE UNA INYECTORA ANALISIS EN WORKING MODEL.

GRAFICAS DE POSICIONES:

GRAFICAS DE VELOCIDADES ANGULARES:

GRAFICAS DE ACELERACIONES ANGULARES:

TABLAS DE VALORES EN RADIANES DEL MECANISMO DE UNA INYECTORA

MECANISMOS ADICIONALES (REPASADOS PARA LA PRUEBA). MECANISMO DE UNA MAQUINA DE COSER.

(1) + (2)

(

(

GRAFICAS DEL MECANISMO DE UNA MAQUINA DE COSEREN WORKING MODEL.

MECANISMO DE ARKINSON.

(1) +(2)

(

(

GRAFICAS DEL MECANISMO DE ARKINSONEN WORKING MODEL.

UNIDAD # 3.Objetivos: Determinar las ecuaciones para determinar la Posicin de los Eslabones del Mecanismo de la Limadora.Mecanismo de Retorno Rpido.Mecanismo de Whitworth.- Es aquel que transforma el movimiento giratorio del motor en un movimiento rectilneo del portaherramientas.

GRAFICAS DEL MECANISMO DE RETORNO RAPIDPO EN MATHCAD.

VELOCIDADES ANGULARES:

GRAFICAS DEL MECANISMO DE RETORNO RAPIDO EN WORKING MODEL.

Objetivos: Determinar la Posicin del Mecanismo Biela Manivela Corredera Invertida.Mecanismo Biela Manivela Corredera Invertida.

GRAFICAS DEL MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA INVERTIDAEN MATHCAD.

ANALISIS DE VELOCIDADES ANGULARES:

ANALISIS DE ACELERACIONES ANGULARES:

GRAFICAS DEL MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA INVERTIDA EN WORKING MODEL.

TABLA DE VALORES DEL MECANISMO BIELA MANIVELA CORREDERA INVERTIDA.

Objetivos: Definir: Las Ventajas del Anlisis de Fuerzas Dinmicas. Las Leyes de Newton. Modelado. Inercia. Identificar el Mecanismo de Un Compresor Alternativo, su principio de Funcionamiento y Funcionamiento y Representacin Esquemtica. Determinar la Fuerza Esttica del Aire en el Pistn y Obtener su Grafica en MathCAD.Fuerzas Dinmicas.- Es necesario realizar el anlisis de las fuerzas y momentos que actan en cada uno de los eslabones de un mecanismo par:1. Determinar la resistencia de sus Componentes.2. Para determinar el Torque y la Potencia de Motor necesario para impulsar el mecanismo.3. Determinar el tamao del Volante para disminuir la Potencia del Motor.4. Determinar las Fuerzas de Sacudimiento para poder Balancear los Elementos y Seleccionar el Aislamiento ms adecuado con respecto al piso.Leyes de Newton:

Modelado.- Las formas de los eslabones de una maquina por lo general son complejas para hacer el anlisis de fuerzas se realiza mediante un sistema simplificado consistente en un conjunto de masa puntuales unidas por lneas.Se debe transformar el mecanismo real a su representacin esquemtica donde cada uno de los eslabones del modelado deber tener las mismas propiedades del eslabn real como son: Masa, Momento de Inercia y Centro de Gravedad.Momento de Inercia.- Es un indicador de la capacidad que tiene un cuerpo de almacenar energa cintica rotacional y es la capacidad del torque necesario para acelerar angularmente un cuerpo.Anlisis Dinmico de Un Compresor Alternativo.

Representacin Esquemtica.

Calculo de la Fuerza Debido a la Presin del Aire.

Objetivos: Obtener las Ecuaciones de las Fuerzas y Momentos que Actan en los Eslabones del Mecanismo de un Compresor Alternativo.Diagrama de Cuerpo Libre:Eslabn # 2.F12.- Es una fuerza alternante que acta sobre la bancada y esta es una fuerza de sacudimiento y estas fuerzas son las que producen vibracin.

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Eslabn # 3.F43.- Es la Fuerza que la Biela ejerce sobre el Buln del Pistn y es una fuerza alternante o fluctuante y se analizara como una fuerza fluctuante que acta sobre un eje no rotatorio.

Eslabn # 4.F14.- Es la fuerza que el pistn ejerce sobre el cilindro, es una fuerza de sacudimiento y produce vibraciones forzadas.

Eslabn # 1.

Mtodo de la Solucin Newtoniana.

GRAFICAS DEL MECANISMO DE UN COMPRESOR ALTERNATIVO EN MATHCAD.

ANALISIS DE LA FUERZA:

ESLABON 2:

ESLABON 3:

ANALISIS DE FUERZAS:

Objetivos: Determinar la Potencia del Motor del Mecanismo. Determinar las Fuerzas en los Pares. Determinar las Dimensiones del Volante.En el diagrama de torques tenemos los bucles positivos que son los puntos en los que el mecanismo necesita energa para funcionar.Los bucles negativos, significan la energa de los elementos rotatorio, que esta almacenado. Para el tamao del motor (Potencia) se debe acoplar un volante al eje del motor que es un disco pesado, el mismo que regularizara la velocidad angular del eslabn.El disco almacena la energa cintica rotacional del mecanismo en los bucles negativos y esta energa har que el disco se acelere y entregue la energa en los bucles positivos al mecanismo.

Regla de Simpson.

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Cuaderno de Dise Aeo de Elementos Total