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INFORME PRÁCTICO #1 2015 MÓDULO DE MECANISMOS INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO | FISEI INTEGRANTES: Bucay Cristina Pérez David Sánchez Darwin Sigcha Byron

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análisis cinemático de la posición, velocidad y aceleración - mecanismo biela - manivela - corredera (análisis de posición), movilidad, ecuación de cierre

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INFORME PRCTICO #1

NDICE GENERAL

NDICE GENERAL2TEMA:2TERMINOLOGA DE LOS MECANISMOS2OBJETIVOS:2ALCANCE:3INTRODUCCIN:3MARCO TERICO5ACTIVIDADES A REALIZAR:6METODOLOGA9MATERIALES E INSTRUMENTOS:10ANLISIS DE LOS MECANISMOS10MQUINAS A ANALIZAR10GATA HIDRULICA11TECLE HIDRULICO16CABALLETE O SOPORTE PARA MOTORES20ELEVADOR HIDRULICO23CONCLUSIONES26RECOMENDACIONES:26BIBLIOGRAFA:26ANEXOS:27Anexo 1: fotografas27Anexo 2: listas de chequeo28

TEMA: ANLISIS DE POSICIN EN MECANISMO DE MANIVELA BIELA CORREDERA DESCENTRADA (I PARTE)OBJETIVOS:

General: Encontrar la movilidad, ecuacin de cierre y ecuaciones paramtricas del mecanismo asignado para encontrar los parmetros de posicin y desarrollar la programacin en MathCAD a travs de clculos respectivos, diagrama cinemtico y simulaciones en WorkingModelEspecficos: Analizar el mecanismo Manivela-biela-corredera descentrada para determinar diagramas cinemticos con el objeto de analizar los tipos de juntas y eslabones, as como calcular la movilidad de los mecanismos a travs de mtodos de anlisis y la utilizacin de un sistema de referencia global. Representar el mecanismo asignado a manera de elaborar la simulaciones del mecanismo en estudio con el fin de visualizar su movimento mediante el simulador Working Model. Resolver las ecuaciones paramtricas de posicin para revolucin completa de la manivela mediante la utilizacin del Software MathCAD.ALCANCE:

Desde la revisin de la gua de laboratorio para conocer las actividades a realizar que servirn de gua para identificar mediante una investigacin bibliografa acerca del mecanismo manivela-manivela-corredera descentrada para posteriormente realizar el diagrama cinemtico, clculo de su movilidad utilizando la ecuacin establecida por Gruebler Kutzbach, analizar los tipos de eslabones, la identificacin de los mismos si son manivela, seguidor, acoplador, bastidor. El desarrollo de un Anlisis de Posicin en mecanismo de ManivelaBiela Corredera descentrada, la ubicacin de los sistemas de referencia globales o locales segn corresponda para determinar los vectores y escribir la ecuacin de cierre, posteriormente el planteo de ecuaciones paramtricas y establecimiento de los parmetros de posicin mediante la utilizacin del software MathCAD. La elaboracin de la simulacin en WorkingModel del mecanismo analizado, las conclusiones de acuerdo a los resultados obtenidos, hasta la presentacin de un informe tcnico.INTRODUCCIN:

El xito que ha tenido el hombre en su evolucin, se debe a la increble habilidad que posee para explotar y estudiar el mundo que lo rosea. Esta tarea se debe en gran parte, a la capacidad de manipulacin del ser humano. Con la mano, se puede agarrar, sostener y manipular objetos con gran destreza, haciendo de ella, la herramienta importante en el desempeo de las tareas del diario vivir.El desarrollo de estudios de las distintas formas que faciliten y ayuden al desarrollo de estas actividades por medio de mecanismos y maquinas en torno a la industria tal es el caso del sistema Manivela Biela Corredera y sus variedad de aplicaciones ha convertido en un modelo base para el estudio cinemtico debido a este transforma un movimiento rotacional en un movimiento de traslacin, o viceversa. El ejemplo actual ms comn se encuentra en el motor de combustin interna de automvil, en el cual el movimiento lineal del pistn producido por la explosin de la gasolina se transmite a la biela y se convierte en un movimiento circular en el cigeal.El anlisis cinemtico de un mecanismo consiste en determinar la posicin, velocidad y aceleracin de sus eslabones, en el movimiento que describen o adoptan estos en un determinado instante ya sea de rotacin o traslacin pura dependiendo del punto de anlisis que se establezca para el estudio.Tambin dentro del anlisis cinemtico es de gran importancia los ngulos con los q se traba debido a que estos dan a conocer el rango en que los eslabones pueden moverse y as determinar si estos son manivela, seguidor o acoplador. Este tipo de anlisis se lo puede realizar al aplicar una herramienta conocida como la ecuacin de cierre la cual permite que la sumatoria de los vectores formados por los eslabones sea igual a cero por lo cual se facilita la deduccin de las ecuaciones paramtricas de la identidad de Euler que define a estos vectores con una parte real y una imaginaria.Mediante de la obtencin de las ecuaciones ya sean de posicin, velocidad o aceleracin se pueden determinar ciertos parmetros que ya son conocidos y otros que estn en funcin de estos, por tanto se nos hace posible determinar los valores correspondientes a cualquier punto dentro de la trayectoria que describa el movimiento del mecanismo en cuanto a su posicin, velocidad y aceleracin.Dentro del rea industrial este tipo de anlisis es de gran relevancia debido a que con esto se podr controlar ciertas variables como la velocidad con que se debe poner en marcha a un mecanismo para su correcto funcionamiento. Si el mecanismo posee un grado de libertad, entonces los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los eslabones estn en funcin de los desplazamientos, velocidades y aceleraciones del eslabn escogido como primario. Si el mecanismo posee varios grados de libertad, entonces los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los eslabones estn en funcin de los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los eslabones escogidos como primarios. En este caso el nmero de eslabones primarios debe ser igual al nmero de grados de libertad del mecanismo o lo que es lo mismo, igual al nmero de coordenadas generalizadas del mecanismo.

Es decir el anlisis cinemtico de los mecanismos es el estudio del movimiento de los eslabones sin tener en cuenta las fuerzas que condicionan el movimiento, el cual comprender bsicamente la solucin de los tres problemas siguientes: Determinacin de los desplazamientos de los eslabones y las trayectorias descritas por los puntos del eslabn. Determinacin de las velocidades de ciertos puntos de los eslabones y las velocidades angulares de los eslabones. Determinacin de las aceleraciones de ciertos puntos de los eslabones y las aceleraciones angulares de los eslabones.MARCO TERICO Mecanismo Biela-Manivela-Corredera DescentradaMotor de combustin internaValvula de una bomba de vapor

[]ACTIVIDADES A REALIZAR:

DURANTE EL DESARROLLO DE LA PRCTICA

METODOLOGAEl desarrollo del presente laboratorio est basado en el empleo de dos tcnicas; la primera se establece como investigacin bibliogrfica debido a que se recolect y seleccion informacin en internet, libros y revistas respecto a la terminologa de mecanismos incluyendo movilidad, juntas, eslabones, cadenas cinemticas, eslabones flexibles. Finalmente utiliz un anlisis cualitativo para identificar cada uno de los aspectos a considerar en el clculo realizado para encontrar las ecuaciones y parmetros de posicin en este mecanismo lo cual permitio establecer un anlisis tabular adems de grficos inmersos en la presentacin de un informe tcnico escrito. MATERIALES E INSTRUMENTOS: Los equipos y elementos a utilizar en el laboratorio son:

ComputadorMath CadWorking Model

Tabla 2: Descripcin de materiales e instrumentosANLISIS DE LOS MECANISMOS

Fig. ESLABONES

Fig. Definicin de eslabones

NCOMUNESESPECIALESFUNCION

1----BastidorSe mantiene fijo y se encarga de transmitir el movimiento de rotacin al eslabn 2

2BinarioManivela Girando 360 y transmite el movimiento al eslabn 3.

3Binario AcopladorRealiza un movimiento complejo

4BinarioActuador Realiza un rectilneo

Tabla.

DESCRIPCION DE JUNTASJUNTAS O PARES CINEMTICOS

Fig. Definicin de juntas

N JuntaPor el tipo de contacto entre los elementosPor el nmero de grados de libertad permitidos en la junta.Por el nmero de eslabones unidos (orden de la junta).Por el tipo de cierre fsico de la junta:Tipo de junta

N GDLTIPO DE PAR

O2Superficie1Inferior1FuerzaRevoluta fija

2Superficie1Inferior1FuerzaRevoluta mvil

3Superficie1Inferior1FuerzaRevoluta mvil

4Superficie1Inferior1FuerzaPrismtica

Fig. Eslabonamiento completo

Fig. Ubicacin del Sistema de Referencia Global (fijo)Fig. Ubicacin de los sistemas de referencia locales (mviles)

Fig. Definicin de mdulos de los vectoresANLISIS CINEMTICO Localizacin de la posicin

GRAFICO

Figura 7. Diagrama cinemtico de posicinEcuacin de cierre

Forma compleja de Euler

Tabla.

Coordenadas Complejas

= 0

Tabla. 0-1

10

Con ello se obtienen 2 ecuaciones paramtricas Ecuacin No. 1 Ecuacin No. 2 Se procede a hallar y c

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES: Realizar la simulacin delmecanismo en el software Working Model es de gran ayuda para identificar correctamente cada tipo de eslabon y su posicin. Realizar mayores practicas en el aula para la utilizacin de MathCad de esta forma no existira errores en la programacin de las ecuaciones paramtricas.

BIBLIOGRAFA:

[1] Dario Martin Bolaos Villareal, Planificacion y Programacion Del Mantenimiento Del Parque Automotor Latacunga, Latacunga - Ecuador , 2007.

[2] Robert L. Norton, Diseo de Elementos de Maquinaria - Sintesis y analisi de maquinas y mecanismos, Pagina 688: Mc Graw Hill, 2009.

ANEXOS:Anexo 1: fotografas

Anexo 2: listas de chequeo