Mecanismos Clase 1 2011 Introducción

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    Mecanismos y Máquinas (Parte 1)

    MAQUINA:

    Su objetivo es transformar la energía queconsume en trabajo útil para realizar una tareaeterminaa!

    Diagrama de Bloques

     Algunas definiciones de máquinas:

    a-Un mecanismo o conjunto de mecanismos construidos con elobjeto de transformar el movimiento transmitir fuer!as " reali!ar

    trabajo #ara beneficio $umano%

    b-Una combinaci&n de s&lidos resistentes dis#uestos de talmanera que mediante la a#licaci&n de fuer!as se reali!a untrabajo #roduciendo movimientos de res#uesta a movimientosde entrada bien definidos '(oleau)*%

    c- +tc$e#are e)#res& que una máquina #uede ser tambi,n untubo con una entrada #or donde ingresa dinero " una salida #ordonde sale an más dinero 'curiosa definici&n*%

    "nergíaMáquinacompuestaemecanismos

    #rabajo $til

    Movimientos

    %uerzas

    1

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    &efiniciones e M"'*SM+,

    . +s una combinaci&n de cuer#os unidos entre s/ de tal forma

    que el movimiento de uno de ellos cualesquiera im#lica elmovimiento relativo definido " restringido de los demás cuer#os%

    . +s una cadena cinemática en la cual se $a inmovili!ado 'fijadoa tierra* uno de sus miembros llamado bastidor o bancada%

     0ener mu" en cuenta que:

    12os mecanismos no transmiten ningunaenerg/a solo la necesaria para vencer su  propia resistencia al rozamiento3%

     Algunos +jem#los de mecanismos:

    2ám#ara de escritorio%4illa #legadi!a%4ombrilla%Mecanismo del ca#& de autom&vilMecanismo #uerta trasera #ic5-u#2evanta vidrios autom&vil2im#ia #arabrisas6bturador de cámara fotográfica(eloj anal&gico

      7om#araci&n entre máquina " mecanismo%

    8%-Una máquina #uede estar $ec$a #or uno omás mecanismos%

    9%-No todo mecanismo constitu"e una máquina%

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    "jemplos el empleo e mecanismos

    Pinza -Perro.

     

    Mecanismos incluios en Motor e combusti/ninterna

    3

    Mecanismo de Distribución.

    Mecanismo de Encendido (antiguos)

    Mecanismo de Inyección de

    Combustible (Diesel).

    Mecanismo de Lubricación.

    Mecanismo de Refrigeración.

    Mecanismo de transformación de

    movimiento lineal alternativo en

    circular.

    %uerza e"ntraa

    %uerza eSalia

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     Mecanismo sistema de direcci&n de autom&vil%

     

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    nálisis #+P+0+*'+ e los Mecanismos

    Significa ,

    1!2"stuio e la forma3!2nálisis e las partes4!25ni/n entre sus elementos6!20eyes e movimiento

    05S &"%**'*+"S *MP+7##"S

    P*"8!

    Una #ie!a es la #arte indivisible #roducto del desarme total de un mecanismo%

     ie!as: 0ornillos vástago de biela casquillos ta#a de cabe!a etc%

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    M*"M97+

    "s un 'onjunto e piezas unias rígiamenteentre si y sin movimiento relativo entre ellas!

    Miembro conuctor : acta la fuer!a e)terior a#licada%

    Miembro conucio: efecta la fuer!a sobre el e)terior%

    Miembro bastior : #ermanece fijo%

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    M*"M97+ 9S#*&+7

    Parte fija a tierra e un mecanismo o máquina

    que no tiene movimientos!

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    P7 '*"M#*'+

    "s el conjunto formao por os o más miembros -en

    contacto. e un mecanismo con movimiento relativoentre ellos!

    Para el motor e combusti/n interna: son pares cinemáticos lossiguientes,

     

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    1!2Pist/n 29iela

    3!29iela2 'ig;e

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    #*P+S &" '*"77"S &" 0+S P7"S '*"M#*'+S

    "l movimiento relativo entre los miembros el parquea asegurao por el cierre o forma e relaci/n entrelas istintas partes e un mecanismo!

    1! 'ierre e %+7M

    3! 'ierre e %5"78

    4! 'ierre e '&"

    1!2'ierre e %+7M:

    -"l contacto entre los miembros se asegura por laforma e los mismos.

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    3!2'ierre e %5"78

    "l contacto entre los miembros se asegura por la interposici/n e un

    miembro elástico (resorte)!'ierre entre árbol e levas y elevaor e válvula (botaor) meiante elresorte e válvulas!

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    4!2'ierre e '&"

    "l contacto entre ambos miembros el mecanismo queaasegurao por meio e otro miembro el propio mecanismo!

    "l contacto entre las rueas entaas quea asegurao por el-bastior.!

    2os dientes de ambos engranajes están obligados a

    estar en contacto #or que ambos están montadossobre el bastidor %

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      &"%**'*+"S *MP+7##"S

    "slabones: juntas y caenas cinemáticas

    "slab/n,

    -'uerpo rígio que posee al menos os noos opuntos e uni/n con otros eslabones.!

    "slabones,

    9inarios========!3 (os) noos#ernarios=======!!4 (tres) noos'uaternarios======6 (cuatro) noos

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    >untas

    -'one?i/n entre os o más eslabones que tienen

    movimiento relativo entre ellos.!Pares cinemáticos @ cuplas cinemáticos%

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    'lasificaci/n e las >5#S

    8%-or el nmero de grados de libertad ';D2*

    #ermitidos%

    9%-or el ti#o de contacto entre los elementos%

    untual2ineal

    4u#erficial

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    &efiniciones *mportantes

    Mecanismo,7adena cinemática que al menos tiene un eslab&n fijo 'a tierra* al marco dereferencia%

    Máquina,7ombinaci&n de cuer#os resistentes 'eslabones* dis#uestos de tal manera detransmitir fuer!as reali!ar trabajo " reali!ar movimientos definidos%

    Manivela,+slab&n que reali!a giro com#leto #ivotado a un elemento fijo %

    9alancín:

    +slab&n de rotaci&n oscilatoria 'vaiv,n* #ivotado a un elemento fijo 'tierra*%

    9iela o coplaor :+slab&n con movimiento com#lejo no #ivotado a elemento fijo%

    "lemento %ijo o 9astior::+slab&n inm&vil sujeto al marco de referencia

     

    ;rados de 2ibertad ';D2*

    4e los define como:

    Nmero de coordenadas inde#endientes necesarias #ara definir su #osici&n%Nmero de entradas a #ro#orcionar #ara originar una salida #redecible%

      Un eslab&n en el #lano tiene

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    &"#"7M*'*+ &" 0+S raos e 0iberta

    1!2'onici/n e 75"90"7

    ;D2> n@ de eslabones? >n@ de juntas

    ; >n@ de eslabones a tierra 'fijos*

    3!2Moificaci/n e A5#89'B

    ;D2>

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    "jemplos e juntas que eliminan &0

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    'lasificaci/n e los pares cinemáticos

    1ANA2IA( 7ADA UN6 76ND+0+NIMI+N063

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    &*%"7"'* "#7" Mecanismos y "structuras

    2os ;D2 #ueden ser:

    Positivo  'ma"or que cero* Mecanismos'ero +structura

      egativo 'menor que cero*%%+structura #recargada%

    M+&"0+ P7 5"S#7+ '57S+Mecanismo sim#le de cuatro barras o eslabones

     

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    #ransformaciones en los eslabonamientos!

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    Mecanismos e movimiento intermitente! 

    +l movimiento es una sucesi&n de movimientos "

    detenimientos durante un la#so de tiem#o que eleslab&n de salida #ermanece estacionario%

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    *nversi/n e "slabonamientos

    4e forman #or la fijaci&n a tierra de cada eslab&n de lacadena cinemática%Ca" tantas inversiones como eslabones tiene elmecanismo%

    'onici/n e 7SB+% -*MP+7##*S*M.

    "l mecanismo e cuatro barras es el más simple posible para unmovimiento controlao e 1 &0!"n las máquinas los ispositivos más comunes son el e manivela2correera y el e leva2seguior!

    0a conici/n e rasCof es,

      Q P  LS    +≤+

    &one, S, longitu el eslab/n más corto  0, longitu el eslab/n más largo  P, longitu e un eslab/n restante

    D, longitu e otro eslab/n restante

     Si se cumple la conici/n  Q P  LS    +≤+  el mecanismo será e rasCof  ypor lo menos un eslab/n realizará una vuelta completa respecto al planoe fijaci/n

    Si no se cumple la conici/n el mecanismo es e no rasCof y -ningún

    eslab/n realizará giro completo.!

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    Mecanismos e 'inco barras

    Son para proporcionar movimientos máscomplejos que con los e cuatro barras: tienen 3&0 (uno más que el e cuatro barras)!

    Si se agrega un par e engranajes se tiene unmecanismo con 1 &0 o M'9" mecanismo ecinco barras con engranajes%