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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.