Algunas definiciones

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DEFINICIONES Un mecanismo: Se puede definir como un dispositivo que transforma el movimiento según un esquema deseable y que desarrolla fuerzas de baja intensidad y transmite poca potencia. Ejemplo: Sombrilla, lámpara de escritorio. Es un dispositivo para trasformar un movimiento en otro. Una máquina: es un mecanismo o combinación de mecanismos que están diseñados para proporcionar fuerzas significativas y transmitir potencia apreciable. Ejemplo: Un robot, juegos electromecánicos, torno, etc. MIEMBRO. Elemento material de una máquina o mecanismo, que puede ser sólido rígido, sólido deformable o fluido. CADENA CINEMÁTICA. Conjunto o subconjunto de miembros de un mecanismo que están enlazados entre sí. Pueden ser Abiertas o Cerradas. ESLABÓN: Cada uno de los miembros de una cadena cinemática. Cuerpo rígido que posee al menos dos nodos (que son los puntos de unión entre eslabones). Estos eslabones se unen para formar los eslabonamientos cinemáticos que son los componentes básicos de todos los mecanismos. Todos los mecanismos (levas, engranajes, cadenas) son variantes de eslabonamientos cinemáticos. Un eslabón puede ser: - Binario - Ternario - Cuaternario Los eslabones están unidos por juntas o pares cinemáticos, que es una conexión que permite algún movimiento entre los eslabones conectados. El par es cinemático si el GDL de cada elemento del par es igual a 1. JUNTA: Una junta es una conexión entre dos o más eslabones (en sus nodos), la cual permite algún movimiento, o movimiento potencial, entre los eslabones conectados. (También llamadas pares cinemáticos). Par cinemático: Una pareja de elementos, pertenecientes a diferentes eslabones, mantenidos permanentemente en contacto y de manera que existe movimiento relativo entre ellos, recibe el nombre de par cinemático. Sistema de unión entre sólidos rígidos que permite ciertos movimientos relativos y restringe otros. Pares cinemáticos inferiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones a través de una superficie. Ejemplos, Pistón-camisa de un compresor, par globular de un portaplumas. Pares cinemáticos superiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones a través de un contacto teórico según una arista o un punto. Ejemplos, Contacto entre una leva y su seguidor de rodillo. Para la transmisión de fuerzas de mediana elevada magnitud se prefieren los pares inferiores; pues los superiores estarían sujetos a esfuerzos de contacto muy elevados. INVERSIONES 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. GRADOS DE LIBERTAD: El grado de libertad (GDL) de un sistema es el número de parámetros independientes que se necesitan para definir unívocamente la posición de un sistema mecánico en el espacio en cualquier instante de tiempo. Así, un cuerpo rígido en el plano posee 3 grados de libertad. Por ejemplo: 2 longitudes y un ángulo. Grado de libertad de un cuerpo rígido es el número mínimo y suficiente de variables necesarias para especificar completamente la posición del cuerpo. Si el cuerpo está libre de moverse en el espacio su movimiento tiene seis grados de libertad. El grado de libertad (también llamado movilidad M) de un sistema se define como: el número de entradas que se necesita proporcionar para crear una salida predecible, o el número de coordenadas independientes requerido para definir su posición. Este razonamiento lleva a la ecuación de Gruebler:

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Definiciones básicas mecanismos

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DEFINICIONESUn mecanismo: Se puede definir como un dispositivo que transforma el movimiento según un esquemadeseable y que desarrolla fuerzas de baja intensidad y transmite poca potencia. Ejemplo: Sombrilla, lámparade escritorio. Es un dispositivo para trasformar un movimiento en otro.Una máquina: es un mecanismo o combinación de mecanismos que están diseñados para proporcionarfuerzas significativas y transmitir potencia apreciable. Ejemplo: Un robot, juegos electromecánicos, torno,etc.MIEMBRO. Elemento material de una máquina o mecanismo, que puede ser sólido rígido, sólido deformableo fluido.CADENA CINEMÁTICA. Conjunto o subconjunto de miembros de un mecanismo que están enlazados entresí. Pueden ser Abiertas o Cerradas.

ESLABÓN: Cada uno de los miembros de una cadena cinemática. Cuerpo rígido que posee al menos dosnodos (que son los puntos de unión entre eslabones). Estos eslabones se unen para formar loseslabonamientos cinemáticos que son los componentes básicos de todos los mecanismos. Todos losmecanismos (levas, engranajes, cadenas) son variantes de eslabonamientos cinemáticos.Un eslabón puede ser:- Binario- Ternario- CuaternarioLos eslabones están unidos por juntas o parescinemáticos, que es una conexión que permitealgún movimiento entre los eslabones conectados.El par es cinemático si el GDL de cada elementodel par es igual a 1.JUNTA: Una junta es una conexión entre dos o más eslabones (en sus nodos), la cual permite algúnmovimiento, o movimiento potencial, entre los eslabones conectados. (También llamadas parescinemáticos).Par cinemático: Una pareja de elementos, pertenecientes a diferentes eslabones, mantenidospermanentemente en contacto y de manera que existe movimiento relativo entre ellos, recibe el nombre depar cinemático.Sistema de unión entre sólidos rígidos que permite ciertos movimientos relativos y restringe otros.Pares cinemáticos inferiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones a través de unasuperficie. Ejemplos, Pistón-camisa de un compresor, par globular de un portaplumas.Pares cinemáticos superiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones a través de uncontacto teórico según una arista o un punto. Ejemplos, Contacto entre una leva y su seguidor de rodillo.Para la transmisión de fuerzas de mediana elevada magnitud se prefieren los pares inferiores; pues lossuperiores estarían sujetos a esfuerzos de contacto muy elevados.INVERSIONES DE UNA CADENA: Transformaciones de un mecanismo en otro, cambiando el elemento fijoo de referencia. Se mantienen en todas ellas las velocidades relativas entre los diferentes miembros.GRADOS DE LIBERTAD: El grado de libertad (GDL) de un sistema es el número de parámetrosindependientes que se necesitan para definir unívocamente la posición de un sistema mecánico en elespacio en cualquier instante de tiempo. Así, un cuerpo rígido en el plano posee 3 grados de libertad. Porejemplo: 2 longitudes y un ángulo.Grado de libertad de un cuerpo rígido es el número mínimo y suficientede variables necesarias para especificar completamente la posición delcuerpo. Si el cuerpo está libre de moverse en el espacio su movimientotiene seis grados de libertad.El grado de libertad (también llamado movilidad M) de un sistema sedefine como: el número de entradas que se necesita proporcionar paracrear una salida predecible, o el número de coordenadas independientesrequerido para definir su posición.Este razonamiento lleva a la ecuación de Gruebler:

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= 3 − 2 − 3donde: M = grado de libertad o movilidad; L = número de eslabones; J = número de juntas

G = número de eslabones conectados a tierraHay que observar que en cualquier mecanismo real, aun cuando más de un eslabón de la cadenacinemática esté conectado a tierra, el efecto neto será crear un eslabón conectado a tierra de mayor orden ymás grande, ya que sólo puede haber un plano de tierra. Por lo tanto, G siempre es uno y la ecuación deGruebler se convierte en: = 3( − 1) − 2El valor de J en las ecuaciones anteriores debe reflejar el valor de todas las juntas en el mecanismo. Estoes, las semijuntas cuentan como 1/2 porque sólo eliminan un GDL. Esto es menos confuso si se utiliza lamodificación de Kutzbach de la ecuación de Gruebler en esta forma:= 3( − 1) − 2 −donde: M = grado de libertad o movilidad; L = número de eslabones; J1 = número de juntas de 1 GDL(completas); J2 = número de juntas de 2 GDL (semi)

MECANISMO PLANO: Un mecanismo plano es un mecanismo en el que todos sus componentes realizanmovimiento plano en planos paralelos. Si en un mecanismo plano se selecciona un punto y se dibuja sutrayectoria, ésta es una curva plana y el plano que la contiene es paralelo al plano que contiene latrayectoria de cualquier otro punto. Hay una gran variedad de mecanismos planos. Dos de los más comunesson el mecanismo biela manivela y el mecanismo de 4 barras.Se denomina mecanismo articulado plano, aquel en el cual todas las trayectorias recorridas, por cualquierade los puntos de los elementos que componen el mecanismo, están contenidas en un mismo plano (a nivelpráctico, en planos paralelos).

MECANISMO BIELA-MANIVELA-PISTÓN: El mecanismo biela-manivela, consiste en tres barrasarticuladas:OA es la manivela.AB la biela.BC es la varilla.Con este mecanismo conseguimos: transmitir un movimiento y transformar un movimiento de rotación entranslación o viceversa, con lo cual este mecanismo es reversible.La velocidad "v" de translación (o émbolo) y la de rotación w de la manivela, se relacionan mediante lafórmula: = ∗MECANISMO DE 4 BARRAS: Es un mecanismo planocompuesto por 4 sólidos rígidos conectados entre símediante 4 pares cinemáticos de revolución. De esta cadenacinemática se pueden obtener diferentes mecanismos (oinversiones cinemáticas) según cual sea la barra que se fija atierra.Un mecanismo de cuatro eslabones se conforma con cuatro eslabones y con cuatro pares giratorios, Fig3.1.a, o al reemplazar un par giratorio por pares prismáticos, constituyendo así la familia de mecanismosmanivela biela deslizador, Fig 3.1.b.

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