Problema 1 Teoria de Maquinas y Mecanismos

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En la primera página tenemos numerados todos los eslabones existentes en el mecanismo de la figura. Tenemos un total de catorce eslabones, N=14. Ahora vamos a identificar a cuantos eslabones está unido cada eslabón. -El eslabón número 1 está unido a 7 eslabones. -El eslabón número 2 está unido a 2 eslabones. -El eslabón número 3 está unido a 2 eslabones. -El eslabón número 4 está unido a 3 eslabones. -El eslabón numero 5 está unido a 4 eslabones. -El eslabón número 6 está unido a 4 eslabones. -El eslabón número 7 está unido a 4 eslabones. -El eslabón número 8 está unido a 5 eslabones. -El eslabón número 9 está unido a 3 eslabones. -El eslabón número 10 está unido a 3 eslabones. -El eslabón número 11 está unido a 2 eslabones. -El eslabón número 12 está unido a 3 eslabones. -El eslabón número 13 está unido a 2 eslabones. -El eslabón número 14 está unido a 2 eslabones. Ahora vamos a nombrar los tipos de barras: -Binarias: 2, 3, 11, 13, 14. -Ternarias: 4, 9, 10, 12. -Cuaternarias: 5, 6, 7. -Quinarias: 8. El eslabón fijo (1) se encuentra unido a 7 eslabones (2, 4, 8, 9, 10, 12, 14).

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Problema de teoría de máquinas y mecanismos resuelto.

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Page 1: Problema 1 Teoria de Maquinas y Mecanismos

En la primera página tenemos numerados todos los eslabones

existentes en el mecanismo de la figura.

Tenemos un total de catorce eslabones, N=14.

Ahora vamos a identificar a cuantos eslabones está unido cada

eslabón.

-El eslabón número 1 está unido a 7 eslabones.

-El eslabón número 2 está unido a 2 eslabones.

-El eslabón número 3 está unido a 2 eslabones.

-El eslabón número 4 está unido a 3 eslabones.

-El eslabón numero 5 está unido a 4 eslabones.

-El eslabón número 6 está unido a 4 eslabones.

-El eslabón número 7 está unido a 4 eslabones.

-El eslabón número 8 está unido a 5 eslabones.

-El eslabón número 9 está unido a 3 eslabones.

-El eslabón número 10 está unido a 3 eslabones.

-El eslabón número 11 está unido a 2 eslabones.

-El eslabón número 12 está unido a 3 eslabones.

-El eslabón número 13 está unido a 2 eslabones.

-El eslabón número 14 está unido a 2 eslabones.

Ahora vamos a nombrar los tipos de barras:

-Binarias: 2, 3, 11, 13, 14.

-Ternarias: 4, 9, 10, 12.

-Cuaternarias: 5, 6, 7.

-Quinarias: 8.

El eslabón fijo (1) se encuentra unido a 7 eslabones (2, 4, 8, 9, 10,

12, 14).

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Vamos a indicar los tipos de pares que nos encontramos en el

mecanismo:

-Articulación o par de rotación Par tipo ``g´´.

-Par prismático Par tipo ``g´´.

-Par de rodadura Par tipo ``g´´.

-Par de leva Par tipo ``h´´.

Ahora indicamos los pares existentes en nuestro mecanismo.

-Articulaciones: (1-2),(2-3),(3-4),(4-5),[(5-6),(5-7),(5-8)],(7-9),(6-

12),(11-12),(10-11),[(1-10),(1-9)],(1-14).

-Par prismático: (1-8),(8-13),(1-12).

-Par de rodadura: (1-4).

-Par de leva: (13-14).

Tenemos: 14 articulaciones, 3 pares prismáticos, 1 par de rodadura

y 1 par de leva.

En total tenemos 18 pares tipo ``g´´ y solamente 1 par tipo ``h´´.

Para calcular el número de grados de libertad que tiene el

mecanismo vamos a aplicar la ecuación de Gruebler.

G.D.L=3(N-1)-2g-h

G.D.L=3(14-1) - 2*18 - 1 = 3*13 – 2*18 – 1 = 39 – 36 – 1 = 2.

De acuerdo a la ecuación de Gruebler el mecanismo presenta dos

grados de libertad.

Una vez calculado el número de grados de libertad del mecanismo

vamos a analizar los posibles movimientos independientes.

Page 3: Problema 1 Teoria de Maquinas y Mecanismos

Por una parte podemos aislar la zona del mecanismo donde se

encuentra la leva y analizarla por separado.

La leva (14) realiza un movimiento rotacional alrededor del eslabón

fijo (1). El eslabón (13) se encuentra apoyado sobre la leva (14) por

lo que se desplaza hacia arriba o hacia abajo según el sentido de

giro que tenga la leva.

Este movimiento se corresponde a uno de los grados de libertad

que tiene el mecanismo ya que podemos analizarlo sin tener en

cuenta toda la otra parte del mecanismo.

Por otra parte vemos que el otro grado de libertad que tiene el

mecanismo se corresponde con la otra parte del mecanismo

(quitando la leva).

Cuando el eslabón de entrada (2) se mueve provoca un movimiento

en la barra (3), a consecuencia del movimiento de estas dos barras

la rueda (4) empieza a rodar.

Como tenemos una articulación que une a (4) y a (5) vemos que

debido al giro de la rueda el eslabón (5) se mueve.

En la corredera (8) están unidos los eslabones (5),(6)y(7). Como el

eslabón (5) está en movimiento, hace que la corredera se desplace

y a consecuencia del desplazamiento de ésta las barras (5) y (6), se

mueven.

Según la ecuación de Gruebler el mecanismo tiene dos grados de

libertad y como hemos comprobado efectivamente tiene esos dos

grados de libertad, ya que hemos podido aislar y analizar por

separado dos movimientos independientes en el mecanismo.