análisis de mecanismos
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Análisis de Mecanismos
Temario
Unidad 1 Principios de mecanismos
Unidad 2 Estudio de levas
Unidad 3 Estudio de engranes rectos
Unidad 4 Estudio de engranes helicoidales
Unidad 5 Trenes de mecanismos
Bibliografía
Teoría de máquinas y mecanismos, Shigley
Josep Edward, Editorial Mc Graw Hill
Elementos de mecanismos, Venton L.D. /
Walter H. James, Editorial Cecsa
Mecanismo
Peligro de los mecanismos
Conceptos Básicos
Síntesis: Proceso de idear un patrón o método para
lograr un propósito dado.
Diseño: Proceso de establecer tamaños, formas,
composiciones de los materiales y disposiciones de las
piezas de tal modo que la máquina resultante
desempeñe las tareas prescritas.
Mediante el proceso de síntesis se busca un mecanismo que produzca
un movimiento requerido.
Conceptos Básicos
Mecánica: Ciencia que se ocupa de los movimientos, el
tiempo y las fuerzas, y se divide en dos partes, Estática
y Dinámica.
Estática: Trata de los análisis de sistemas estacionarios,
es decir, de aquellos en que el tiempo no es un factor
determinante.
Dinámica: Se refiere a los sistemas que cambian con el
tiempo y se divide en Cinemática y Cinética.
Conceptos Básicos
Cinemática: Estudio del movimiento independiente de
las fuerzas que lo producen, entendiéndose el estudio
de la posición, desplazamiento, rotación, rapidez,
velocidad y aceleración.
Conceptos Básicos
Mecanismo: Combinación de
cuerpos resistentes conectados
por medio de articulaciones
móviles para formar una cadena
cinemática cerrada con un
eslabón fijo, y cuyo propósito es
transformar el movimiento.
Los mecanismos se construyen
encadenando varios operadores
mecánicos entre si, de tal forma
que la salida de uno se convierte
en la entrada del siguiente.
Conceptos Básicos
Máquina: Combinación de cuerpos resistentes de tal manera que, por medio de ellos, las fuerzas mecánicas de la naturaleza se pueden encausar para realizar un trabajo acompañado de movimiento determinado.
Conceptos Básicos
Eslabón:
Pieza de una máquina o un componente de un mecanismo, y es completamente rígido.
Conexión rígida entre dos o mas elementos de diferentes pares cinemáticos.
Conceptos Básicos
Rigidez: No puede haber movimiento relativo
(cambio de distancia) entre dos puntos
arbitrariamente seleccionados del mismo
eslabón.
Conceptos Básicos
Par Cinemático: Articulación de eslabones de
un mecanismo se conectan entre si de una
manera tal que transmitan movimiento del
impulsor, o eslabón de entrada, al seguidor, o
eslabón de salida.
Conceptos Básicos
Cadena cinemática: Es cuando varios
eslabones están conectados móvilmente por
medio de articulaciones.
Conceptos Básicos
División de pares cinemáticos:
Par Superior: Contacto lineal o puntual (biela –
manivela)
Par inferior: De contacto superficial (cilindro –
embolo)
Conceptos Básicos
Los pares inferiores se clasifican en 6.
(a) Par Prismático: El punto P describe una línea recta.
(b) Par giratorio: El punto P describe una circunferencia.
(c) Par helicoidal: El punto P describe una hélice.
Conceptos Básicos
Los pares inferiores se clasifican en 6.
(a) Par plano: El punto P describe un plano.
(b) Par cilíndrico: El punto P describe un cilindro.
(c) Par esférico: El punto P describe una esfera.
Conceptos Básicos
Todos los demás tipos de articulaciones se conocen como pares superiores, entre ejemplos clásicos están los dientes de engranes acoplados, una rueda que va rodando sobre un riel, etc.
Entre los pares superiores existe una subcategoría que denominada pares envolventes, por ejemplo la conexión entre una banda y una polea, una cadena y una catarina.
Conceptos Básicos
MECANISMOS PLANOS Y ESFERICOS
Los mecanismos se pueden clasificar de
diversas maneras haciendo hincapié en sus
similitudes y sus diferencias, el criterio para
distinguirlos se basa en las características de
los movimientos de los eslabones.
Conceptos Básicos
Mecanismo Plano: Es aquel en el que todas las
partículas describen curvas planas en el
espacio, y todas estas se encuentran en planos
paralelos, por ejemplo la leva de placa y su
seguidor, el mecanismo biela – manivela, la
mayoría de los mecanismos son del tipo plano.
Conceptos Básicos
Mecanismo Esférico: Es aquel en el que el
lugar geométrico de cada punto es una curva
contenida dentro de una superficie esférica y
las superficies esféricas definidas por varios
puntos arbitrariamente elegidos son
concéntricas.
Conceptos Básicos
Movilidad: El número de grados de libertad es conocido
como movilidad. La movilidad de un mecanismo es el
número de parámetros de entrada que se deben
controlar independientemente, con el fin de llevar al
dispositivo a una posición en particular. Para determinar
la movilidad de un mecanismo es directamente a través
de un recuento del numero de eslabones y la cantidad y
tipos de articulaciones que incluye.