mecanismo manivela biela corredera
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Mecanismo Manivela Corredera
El mecanismo manivela corredera
Es un mecanismo que transforma un movimiento rotacional en un movimiento de traslación, o viceversa.
El ejemplo actual más común se encuentra en el motor de combustión interna de un automóvil, en el cual
el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina se trasmite a la biela y se con-
vierte en movimiento circular en el cigüeñal.
Análisis de posición
Ecuación de Lazo
R2+R3-R4=0
Donde
R2= r2 û2= r2(cos θ2 i + sen θ2 j)
R3= r3 û3= r3(cos θ3 i + j sen θ3j)
R4= x4
Sustituyendo
r2(cos θ2 i + sen θ2 j) + r3(cos θ3 i + sen θ3j) - x4= 0i + 0j
r2cos θ2 i + r2sen θ2 j + r3cos θ3 i + r3 sen θ3j - x4 i= 0i + 0j
(r2cos θ2 + r3cos θ3 - x4)i+ ( r2sen θ2 + r3 sen θ3) j = 0i + 0j
Sistema de ecuaciones
r2cos θ2 + r3cos θ3 - x4= 0
r2sen θ2 + r3 sen θ3 = 0
Datos:
Entrada Salida
r2 θ3
r3 x4
θ2
Resolviendo el sistema
θ3=
x4= r2 cos θ2 + r3 cos
Análisis de Velocidad
Entrada Salida
ω2 ω3
Vx4
V2+V3-V4=0
V2= ω2 x R2= ω2 k x r2(cos θ2 i + sen θ2 j)
V3= ω3 x R3= ω3 k x r3(cos θ3 i + sen θ3 j)
V4= Vx4 i
Sustituyendo
ω2 k x r2(cos θ2 i + sen θ2 j) + ω3 k x r3(cos θ3 i + sen θ3 j) - Vx4 i
ω2 r2cos θ2 j - ω2 r2 sen θ2 i + ω3 r3cos θ3 j - ω3 r3 sen θ3 i—Vx4 i
Sistema de ecuaciones
- ω2 r2 sen θ2 - ω3 r3 sen θ3 - Vx4 i= 0
ω2 r2cos θ2 + ω3 r3cos θ3 = 0
Resolviendo el sistema de ecuaciones
ω3=
Vx4= -ω2 r2 sin(θ2) - ω3 r3 sin(θ3)
Análisis de Aceleración
Entrada Salida
α2 α4
Ax4
A2+A3-A4=0
A2= α2 x R2 - ω22 R2
A3= α3 x R3 - ω32 R3
A4=Ax4
α2k x r2(cos θ2 i + sen θ2 j) - ω2k2 r2(cos θ2 i + sen θ2 j) + α3k x r3(cos θ3 i + sen θ3 j) - ω3k2 r3(cos θ3 i
+ sen θ3 j) - Ax4= 0i + 0j
α2 r2cos θ2 j - α2 r2sen θ2 i - ω22 r2cos θ2 i - ω22 r2sen θ2 j + α3 r3cos θ3 j - α3 r3sen θ3 i - ω32 r3cos
θ3 i - ω32 r3sen θ3 j - Ax4i = 0i + 0j
Parte real
- α2 r2sen θ2 - ω22 r2cos θ2 - α3 r3sen θ3 - ω32 r3cos θ3 - Ax4 = 0
Parte imaginaria
α2 r2cos θ2 j - ω22 r2sen θ2 j + α3 r3cos θ3 j - ω32 r3sen θ3 j = 0
Resolviendo el sistemas de ecuaciones
α3=
Ax4= (- α2 r2sen θ2 - ω22 r2cos θ2 - α3 r3sen θ3 - ω32 r3cos θ3)
Imagen del mecanismo ensamblado
Imagen del mecanismo en explosión
Lista de partes
Planos de piezas
Tierra
Perno
Perno 2
Eslabón r2
Eslabón r3
Cilindro
Pistón
Créditos
FES Aragón, UNAM
Ingeniería Mecánica
Introducción al estudio de los mecanismos
Diego Cruz Galván
2011