CONCEPTOS BASICOS TODO INGENIERO DEBE DE SABER PARA EL ANALISIS DE MECANISMOS

Resumen. se llama mecanismo a un conjunto de solidos resistentes, móviles unos respecto de otros, unidos entre sí mediante diferentes tipos de uniones, llamadas para cinemáticos, cuyo propósito es la transmisión de las maquinas reales, y de su estudio se ocupa la teoría de mecanismos basándose en principios del algebra lineal y fisca, se crean esqueletos vectoriales, con los cuales se forman sistemas de ecuaciones a diferencia de un problema de cinemática o dinámica básico, un mecanismo no se considera como una masa puntual y debido a que los elementos que conforman a un mecanismo presentan combinaciones de movimientos relativos de rotación y traslación, es necesario tomar en la mayoría de veces un mecanismo puede ser analizado utilizando un enfoque bidimensional, lo que reduce el mecanismo a un plano esférico la cual puede realizar rotaciones tridimensionales el análisis de mecanismos se refiere a encontrar las velocidades, aceleraciones y fuerzas en diferentes partes del mismo conocido el movimiento de otra parte en función del objetivo del análisis pueden emplearse diversos métodos para determinar las magnitudes de interés entre ellos: método de aceleración relativa, método de la velocidad relativa, análisis dinámico y teoría de control.

Palabras Clave: engranajes, pistón biela, leva, mecanismo piñón, mecanismos de poleas, mecanismos de barras, mecanismos de biela, mecanismos de tornillo, análisis de posición, análisis de velocidad, análisis de aceleración, análisis dinámico, análisis de esfuerzos de un mecanismo y análisis de mecanismos.

Erik Gabriel Medina Morales- Instituto Tecnológico De Colima 2015

1 Introducción

MECANISMOS Y MÁQUINAS

Un mecanismo es un dispositivo que transforma el movimiento en un patrón deseable, y por lo general desarrolla fuerzas muy bajas y transmite poca potencia. Hunt define un mecanismo como un medio de transmisión, control o restricción del movimiento relativo. Una máquina, en general, contiene mecanismos que están diseñados para producir y transmitir fuerzas significativas.

Algunos ejemplos comunes de mecanismos pueden ser un sacapuntas, un obturador de cámara fotográfica, un reloj análogo, una silla plegable, una lámpara de escritorio ajustable y un paraguas. Algunos ejemplos de máquinas que poseen movimientos similares a los mecanismos antes mencionados son un procesador de alimentos, la puerta de la bóveda de un banco, la transmisión de un automóvil, una niveladora, un robot y un juego mecánico de un parque de diversiones.

No existe una clara línea divisoria entre mecanismos y máquinas. Difieren en su grado y no en su clase. Si las fuerzas o niveles de energía en el dispositivo son significativos, se considerará como una máquina; si no es así, será considerado como un mecanismo. Una definición útil de trabajo de un mecanismo es un sistema de elementos acomodados para transmitir movimiento de una forma predeterminada. Ésta puede ser convertida en una definición de una máquina si se le agregan las palabras y energía después de la palabra movimiento.

Cinemática y cinética: cinemática estudia el movimiento sin consideración de las fuerzas, la cinética estudia las fuerzas en sistemas en movimiento un propósito principal de la cinética es crear diseñar los movimientos deseados de los elementos mecánicos considerados y luego calcular matemáticamente las posiciones, velocidades y aceleraciones que tales movimientos generaran sobre dichos elementos.

Grados de libertad: el número de grados de libertad (GDL) de un sistema es el número de parámetros independientes que se necesitan para definir univocada mente su posición en el espacio en cualquier instante, en el espacio se requiere de tres parámetros (GDL) dos coordenadas lineales (x,y) y una coordenada angular en el espacio se requiere de seis GDL tres distancias (x,y,z) y tres ángulos se define cuerpo rígido como aquel que no experimenta ninguna deformación.

Tipos de movimientos: rotación pura el cuerpo pose un punto que no tiene movimiento con respecto al marco de referencia estacionario, todos los demás puntos del cuerpo describen arcos respecto a ese centro.

Erik Gabriel Medina Morales- Instituto Tecnológico De Colima 2015

Eslabones, juntas y cadenas cinemáticas: eslabón cuerpo rígido que pose al menos dos nodos, que son los puntos de unión con otros eslabones, el número de nodos le da su nombre al eslabón: binario = dos nodos, terciario= tres nodos, junta o par cinemático conexión entre dos o más eslabones que permite algún movimiento o movimiento potencial entre los eslabones conectados pueden clasificarse en. 1) Por el número de grados de libertad: rotación 1 GDL 2) por el tipo de contacto entre los elementos: unión completa o par cinemático inferior: contacto superficial, unión media o por par cinemático, 3) por el tipo de cierre de junta: forma: su forma permite la unión o el cierre fuerza: requiere de una fuerza extrema para mantenerse en contacto o cierre.

1.1 Encabezados y tablas

Levas: una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento, llamado seguidor para que desarrolle un movimiento especifico por las levas desempeñan un papel muy importante dentro de la maquinaria moderna y se emplean extensamente en los motores de combustión interna estos mecanismos por su facilidad de diseño para producir cualquier movimiento deseado se emplean mucho actualmente, por lo que se usan para fabricar productos todos los mecanismos de levas se componen de cuando menos tres eslabones:

1) La leva que tiene una superficie de contacto curva o derecha2) Seguidor o palpado que a través de una varilla realiza el movimiento

producido por el contacto con el perfil de la leva 3) Bancada la cual sirve de soporte y guía a la varilla y a la leva

Diseño de levas: se puede diseñar una leva en dos formas: 1) suponer el movimiento requerido para el seguidor y diseñar la leva que proporcione este movimiento, 2) suponer la forma de la leva y determinar las características del desplazamiento, velocidad y aceleración que de este contorno.

Clasificación de las levas y los seguidores La versatilidad y flexibilidad en el diseño de los sistemas de levas se encuentran entre sus características más atractivas.

Leva de placa, llamada también de disco o radial: el cuerpo de estas tienen la forma de un disco con el contorno de la leva formando sobre la circunferencia, en esa acción del seguidor es perpendicular al eje de la leva y hace contacto con la leva con ayuda de un resorte.

1.2 Ecuaciones y fórmulas

Las fórmulas deben estar centradas y en una línea distinta, además deben estar numeradas secuencialmente entre paréntesis, en negrita y a la derecha de la misma, justo pegando al margen derecho, tal y como se muestra a continuación:GDL = 3*(N-1)-2p4-p4

2 Conclusiones

El análisis de mecanismos es muy importante para el perfil del ingeniero puesto que son estos conocimientos básicos es que se puede dar a entender lo que un mecanismo significa y también en cómo trabaja, para así al momento de realizar un mecanismo por parte propia lo pueda hacer adecuadamente.

Referencias

1. Diseño de Maquinaria de Norton2. Mecanismos y Dinamica de Maquinaria Hamilton H Mabie3. Analisis y Proyecto de Mecanismos Deane Lent

Erik Gabriel Medina Morales- Instituto Tecnológico De Colima 2015