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TEMA 5: Dinámica de mecanismos planos
Mecànica i teoria de Mecanismes II
Departament d’Enginyeria Mecànica
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Dinámica de mecanismos planos
Análisis dinámico de mecanismos planos:
1. Introducción: Componentes de inercia de un eslabón plano con movimiento plano general
2. Resolución de ejercicios:- Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo
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Dinámica de mecanismos planos
- Equilibrio dinámico de un solido rígido
- Componentes de inercia de un eslabón plano con movimiento plano general. Conocida masa y cinemática completa el eslabón
w, α G
Fi : m .ag
Ag
Ig. α
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Dinámica de mecanismos planos
- Componentes de inercia de un eslabón plano con movimiento plano general : cuadrilátero con el acoplador con masa m. Conocida la Fi y el Minercia, se simplica el cálculo utilizando un sistema mecánicamente equivalente:
G
G
amIh
..α=
Sistema inicial
Sistema equivalente
Fi: fuerza de inercia resultante del eslabón
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Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo
1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismos
G2 G3 G4
O
Aa
Anb
Atb
AbtG
nOGG AAAA 02/22/2022 ++=
tAG
nAGAG AAAA /3/33 ++=
Ag2Ag3
BG AA =4
Ag4 =
w2
m1, m2, m3, I1, I2, I3 conocidos,
45º manivela con horizontal
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Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo
1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo de las fuerzas de inercia en cada eslabón:
G2 G3 G4Ag2Ag3 Ag4
Fi3
Fi4
Fi2
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Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo
1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo del par de inercia Mi de cada eslabón:
G2 G3 G4Ag2Ag3 Ag4
Fi3
Fi4
Fi2 α3
Ig3 . α3
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Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo
1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo de la Fuerza de inercia resultante en cada eslabón:
G2 G3 G4 Fi4
Fi2 Fi3
α3
Ig3 . α3
h
Fi3
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Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo
1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo de la Fuerza de inercia resultante en cada eslabón:
G2 G3 G4 Fi4
Fi2Fi3
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Dinámica de mecanismos planos 2. Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo:
Objetivo, obtener las reacciones en los apoyos y calcular el momento a
aplicar en la manivela para producir la cinemática deseada en el
mecanismo. L2 : 30 cm; L3: 50 cm; L4: 50 cm.; w2: 10 rad/s horaria;
α2= 10 rad/s2, horaria. Posición, 70º horizontal
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Dinámica de mecanismos planos 2. Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo:
CIR, Velocidades y aceleraciones de todos los G de los eslabones
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Dinámica de mecanismos planos
-Cálculo de las reacciones: aplicamos los principios de la estática considerando las Fi como una fuerza más. DSL de cada eslabón teniendo presente el principio de acción - reacción entre las articulaciones
- Par motor aplicado al eslabón 2:
M2
F3N
Fo2
Fi2
2322 .. lFeFM i += e
a
F4T
F4N
Fi3F4T
F4NFi4
G3
G2
G4
F3N
F3T F3TFo4
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Dinámica de mecanismos planos
Resultante de todas las fuerzas de inercia del mecanismo sobre la bancada: TREPIDACIÓN
Fi3Fi4Fi2
F04
F02
FS
ioos FFFF Σ=+= 42
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Dinámica de mecanismos planos
- Como hallar la situación de la fuerza de TREPIDACIÓN Fs
Fi3
Fi4
Fi2
FS
sFiF MM =Σ