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NIVELACION Verano 2015Teoría de las Maquinas y

Mecanismos – VI Ciclo

SINTESIS GRAFICA DE

ESLABONAMIEMNTOS

Parte 1Dr. Jorge Olortegui-Yume, Ph.D.

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Escuela de Ingeniería Mecánica

Universidad Nacional de Trujillo

Teoria de las Maquinas y MecanismosDr. Jorge Olortegui-Yume, Ph.D

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PRIMER EXAMEN PARCIAL

Miércoles 18 Feb 3:00 pm

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TRABAJO N°1La figura muestra un transportador de troncos. Dibuje un diagrama cinemático del mecanismo,

especifique el número de eslabones y juntas, determine su y realice la simulación en Working

Model para los siguientes escenarios

a) Considere que las ruedas del transportador están frenadas y no hay tronco en la mordaza.

b) Considere que las ruedas del transportador están frenadas y se está levantando un tronco.

c) Considere que el transportador está moviendo un tronco a un destino en línea recta.

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TRABAJO N°1La figura muestra el mecanismo de la suspensión delantera de una motocicleta BMW

Paralever®. Dibuje su diagrama cinemático y determine su movilidad bidimensional (es

decir, su respuesta al choque) con respecto al bastidor de la motocicleta. No tome en

cuenta el movimiento de conducción e inclinación de la moto al virar. Considere que la

moto se asienta en su centro con la llanta levantada del suelo y determine la movilidad

del sistema de suspensión cuando se aplica una fuerza hacia arriba sobre la rueda.

Realizar asimismo una simulación en Working Model.

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INTRODUCCION

DISEÑO

1. NECESIDAD2..INVESTIGACION

3. OBJETIVO

4. ESPECIFICACIONES

5. IDEACION & INVENCION

Diseño en ingeniería

implica una combinación

de síntesis y análisis

ITERATIVO.

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INTRODUCCIONNormalmente primero se

define un eslabonamiento

tentativo (SINTESIS),

luego este diseño se

analiza (ANALISIS) y se

optimiza regresando a una

nueva definición de

eslabonamiento

(SINTESIS) y así….

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SINTESISSINTESIS CUALITATIVA

Creación de soluciones potenciales en ausencia de un algoritmo

bien definido que configure o pronostique la solución.

• Crear solución potencial y juzgar

su calidad

• Analizar la solución propuesta y

determinar viabilidad

• Iterar entre síntesis y análisis

Herramientas

• Mesa de dibujo

• Dibujo asistido por computadora (CAD)

• Modelado a escala en cartón o en

Mylar®

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SINTESISSINTESIS CUALITATIVA

Definición del tipo apropiado de mecanismo

más adecuado para el problema.

Nota:

Síntesis de Tipo

Requiere experiencia

Ejemplo: diseñar un dispositivo para seguir el movimiento lineal de una

pieza sobre una banda transportadora y rociarla con un recubrimiento químico

conforme pasa.

Conceptos posibles:

Velocidad alta

Constante

Precisión

Repetibilidad

Confiable.

barato

Requerimientos:

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SINTESISSINTESIS CUANTITATIVA O ANALITICA

Generación de una o más soluciones de un tipo particular que se

considera adecuado para el problema para las que no existe un

algoritmo de síntesis definido.

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SINTESISSINTESIS DIMENSIONAL determinación de las proporciones

(longitudes) de los eslabones necesarios para lograr los movimientos

deseados

SINTESIS DIMENSIONAL

SINTESIS

DIMENSIONAL

CUANTITATIVA

SINTESIS

DIMENSIONAL

GRAFICA

(CUALITATIVA)

Se ha definido algoritmo

del problema particular

No hay algoritmo definido y

existen más variables que

ecuaciones (+ comun)

SINTESIS DE TIPO

Mecanismo apropiado

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICAGENERACION DE FUNCION, TRAYECTORIA Y MOVIMEINTO

Generación de Función

Correlación de un movimiento de entrada con un movimiento de

salida en un mecanismo.

Generadores de Función Mecánicos

“Computadoras analógicas mecánicas”

MecanismoSalida

PredecibleEntrada

Conocida

• Telémetros de artillería

• Sistemas para apuntar los cañones

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICAGENERACION DE FUNCION, TRAYECTORIA Y MOVIMEINTO

Generación de Función

Generadores de Función Electro-mecánicos

PC + servomotores + motores de paso

Ventajas:

• Mas barato

• Programable

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICAGENERACION DE FUNCION, TRAYECTORIA Y MOVIMEINTO

Generación de TrayectoriaControl de un punto en el plano, de tal suerte que siga una

trayectoria prescrita.

Normalmente: Mecanismo de 4 barras donde un punto del

acoplador hace el movimiento deseado

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICAGENERACION DE FUNCION, TRAYECTORIA Y MOVIMEINTO

Generación de MovimientoControl de una línea en el plano de modo que asuma un conjunto

prescrito de posiciones secuenciales.

Importante: La orientación del eslabón es importante

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICACONDICIONES LIMITE

Posiciones de Agarrotamiento

Análisis de calidad de mecanismo simples

Colinealidad de dos eslabones móviles

Eslabonamientos en posiciones límiteDesde el eslabón 2.

Desde el eslabón 4.

Es necesario impulsar un

eslabón diferente al 2 o 4

para salir del

agarrotamiento

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICACONDICIONES LIMITE

Posiciones Estacionarias

Análisis de calidad de mecanismo simples

Colinealidad de dos eslabones móviles ( = 0)

Eslabonamientos en posiciones límiteDesde el eslabón 2.

Colineal Extendido

Colineal Traslapante

No puede ser impulsado hacia

atrás desde el balancín O4D

(eslabón 4)

Se impulsa con la manivela O2C

(eslabón 2)

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SINTESIS DIMENSIONAL GRAFICACONDICIONES LIMITE

Posiciones EstacionariasAnálisis de calidad de mecanismo simples

Utilidad de los agarrotamientosCondición de agarrotamiento sólo es indeseable si evita que el eslabonamiento pase de

una posición deseada a otra.

Agarrotamiento es muy útil pues

Puede crear autotrabamiento

cuando el eslabonamiento se

mueve ligeramente más allá de la

posición de agarrotamiento

contra un tope fijo.

Habrá que tirar manualmente de él “sobre

el centro” para sacarlo del agarrotamiento,

antes de que el eslabonamiento se mueva.

Eslabonamientos deltoide con agarrotamiento utilizado

para controlar el movimiento de la puerta trasera de un

camión

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Referencias

Norton, R., 2009, “Diseño de Maquinaria”, Mc Graw Hill, 4ta Edición, USA.

Erdman, A., Sandor, G., 1998, “Diseño de mecanismos: Análisis y Síntesis” ,

Pearson, 3era Edición, USA.