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CAPITULO 3 SINTESIS GRAFICA DE ESLABONAMIENTOS TCNICAS DE SINTESISSNTESIS CUALITATIVA Significa la creacin de soluciones potenciales en ausencia de un algoritmo bien definido que configure o pronostique la solucin con calidad. SNTESIS DE TIPO Se refiere a la definicin del tipo apropiado de mecanismo ms adecuado para el problema y es una forma de sntesis cualitativa SNTESIS CUANTITATIVA O SNTESIS ANALTICA Significa la generacin de una o ms soluciones de un tipo particular que se considera adecuado para el problema, y an ms importante, para las que no existe un algoritmo de sntesis definido SNTESIS DIMENSIONAL De un eslabonamiento es la determinacin de las proporciones (longitudes) de los eslabones necesarios para lograr los movimientos deseados y puede ser una forma de sntesis cualitativa si se define un algoritmo del problema particular, pero tambin puede ser una forma de sntesis cualitativa si existen ms variables que ecuaciones. Esta situacin es ms comn para eslabonamientos.
GENERACIN DE FUNCIN
GENERACIN DE TRAYECTORIA Telescopio rastreador de estrellas GENERACIN DE MOVIMIENTO
CONDICIONES LMITE
Figura 3-1 Eslabonamientos en posiciones de lmite
Figura 3-3 Angulo de transmisin en el eslabonamiento de cuatro barras
SINTESIS DIMENSIONAL
Los principios utilizados en estas tcnicas de sntesis grfica son simplemente los de la geometra euclideana. Las reglas de biseccin de lneas y ngulos, las propiedades de las lneas paralelas y perpendiculares y las definiciones de arcos, etc., son todas las que se necesitan para generar estos eslabonamientos. El comps, el transportador y la regla son las nicas herramientas necesarias para la sntesis grfica de eslabonamientos.
EJEMPLO 3.1 Disear una manivela-balancn Grashof de cuatro barras que produzca una rotacin 45del balancn con el mismo tiempo hacia adelante y hacia atrs, con una entrada de motor de velocidad constante.
PASO 9
9. Elabore un modelo de cartn del mecanismo y rmelo para verificar su funcionamiento y sus ngulos de transmisin.
Sntesis de manivela-balancn de 4 barras de Grashof
Eslabn 3 Eslabn 2 Eslabn 4
EJEMPLO 3-2 Salida de balancn. Dos posiciones con desplazamiento complejo (generacin de movimiento) PROBLEMA: Disee un eslabonamiento de 4 barras para mover el eslabn CD de la posicin C1D1 a C2D2
Ejemplo 3-3: Salida de acoplador. Dos posiciones con desplazamiento complejo (Generacin de movimiento)
Sntesis de tres posiciones con pivotes mviles(C1, D1) especificados
Ejemplo 3-5 Disee un mecanismo de cuatro barras para mover el eslabn CD mostrado de la posicin C1D1 hasta la C2D2 y luego a la posicin C3D3. Los pivotes mviles estn en C y D. Localice los lugares del pivote fijo. Solucin: (Vase la figura 3-8)
Figura 3-8. Sntesis de movimiento en tres posiciones
Figura 3-9 Sntesis de tres posiciones con Pivotes mviles alternos
b) Sntesis de tres posiciones
Figura 3-9 Sntesis de tres posiciones con Pivotes mviles alternos
Sntesis de tres posiciones con pivotes fijos especificadosPrincipio de Inversin Especifica las ubicaciones de los pivotes fijos y determina los pivotes mviles requeridos para esas posiciones.EJEMPLO 3.7 Sntesis de tres posiciones con pivotes fijos especificados. Inversin del problema de sntesis de movimiento de tres posiciones. Problema: Invierta un mecanismo de cuatro barras que mueve el eslabn CD mostrado de la posicin C1D1 a C2D2 y luego a la posicin C3D3. Use los pivotes fijos especificados O2 y O4. Solucin: Primero encuentre las posiciones invertidas del eslabn de bancada correspondiente a las tres posiciones del acoplador especificadas.
EJEMPLO 3.8 Localizacin de los pivotes mviles para tres posiciones y pivotes fijos(O2 y O4) especificados. Problema: Disee un mecanismo de cuatro barras para mover el eslabn CD mostrado de la posicin C1D1 a C2D2 y luego a la posicin C3D3. Use los pivotes fijos especificados O2 y O4. Encuentre las ubicaciones de los pivotes mviles requeridas en el acoplador mediante la inversin. Solucin: Con las posiciones de los eslabones de tierra invertidas E1F1, E2F2 y E3F3, encontradas en el ejemplo 3.7, encuentre los pivotes fijos para el movimiento invertido, luego reinvierta el mecanismo resultante para crear los pivotes mviles para las tres posiciones del acoplador CD que utilizan los pivotes fijos seleccionados O2 y O4, como se muestra en la figura 3.10a.
Ejemplo 3-8: Sntesis para tres posiciones con pivotes fijos especificados Problema: disee un mecanismo de 4 barras invertido para mover el eslabn CD de la Posicin C1D1 a C2D2 y luego a la posicin C3D3. Use los pivotes fijos especificados O2 y O41. Comience con las tres posiciones invertidas en el plano, como se muestra en la 3-10f y 3-11a. La lneas E1F1, E2F2 y E3F3 definen las tres posiciones del eslabn invertido a ser movido.
a) Construccin para encontrar los pivotes fijos G y H
e) Las tres posiciones (el eslabn 4 impulsado en sentido contrario al de las manecillas del reloj) Figura 3-11 Construccin del eslabonamiento para tres posiciones con pivotes fijos especificados por inversin
MECANISMOS DE RETORNO RPIDO
Relacin de tiempo (TR) TR = ------- + = 360 ngulo de construccin = 180 = 180 -
a) Construccin de un mecanismo balancn-manivela de Grashof de retorno rpido
b) Mecanismo articulado terminado en sus dos posiciones de agarrotamiento Figura 3-12 Mecanismo manivela-balancn de cuatro barras de Grashof y de retorno rpido
a) Mecanismo de seis barras de retorno rpido, eslabn de arrastre y salida de balancn
CURVAS DEL ACOPLADOR
CURVAS DEL ACOPLADOR
CURVAS DEL ACOPLADOR
CURVAS DEL ACOPLADOR
Figura 3-18 Mecanismo para el avance de pelcula de cmara de cine
CURVAS DEL ACOPLADOR
CURVAS DEL ACOPLADOR CUATRO BARRAS SIMTRICAS Acoplador AB = balancn O4B = BP tienen la misma longitud
Figura 3-20 Eslabonamiento de cuatro barras con curva del acoplador simtrica
Curvas del acoplador de cinco barras engranado
MECANISMOS DE LINEA RECTA
Mecanismos de lnea recta exacta
Diseo ptimo de mecanismos de cuatro barras de lnea recta
Tabla 3-1: Muestra las relaciones de eslabones que dan el error estructural ms pequeo posible, ya sea de posicin o velocidad con valores de de 20 a 180
MECANISMOS CON DETENIMIENTO SIMPLE del movimiento de salida
OTROS MECANISMOS TILES
Movimiento de balancn con excursin angular grande
Movimiento de balancn con excursin angular grande
Movimiento de balancn con excursin angular grande
Movimiento circular con centro remoto
Figura 3-37 Mecanismos generadores de crculos (Fuente: Artobolevsky 20 vol.1.pp450-451
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