8/15/2019 Reporte 3 Maquinas y Mecanismos

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UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

Grado en Ingeniería Mecánica

Clase: Máquinas y mecanismos (G745)

 Alumno: Virgilio Lizárraga Morales

Reporte de la Práctica 3: Análisis de mecanismos

planos

6 de Junio del 2016

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Objetivo

Simular en un software de análisis multicuerpo (en este caso DADS) mecanismos

planos, analizando sus distintas configuraciones, para extraer información acerca

de los distintos puntos que nos podrían interesar estudiar. La práctica constará de2 ejercicios y tendrá una duración de 2 horas, en las que el alumno deberá introducir

las geometrías e información obtenida de los dibujos y diagramas propuestos por el

profesor.

Ejercic io 1

El primer ejercicio plantea un mecanismo que tiene un punto, llamado, x de interés

en el acoplador, para el cuál se pide determinar gráficamente la trayectoria de dicho

punto.

Fig. 1: Dibujo del planteamiento del problema

Pues bien, para comenzar hay que crear las geometrías necesarias, con las

medidas indicadas en el dibujo y con un grosor de .1, justo como en la práctica

pasada y sus respectivos triads para establecer las relaciones entre elementos. En

este caso deben crearse 5 elementos: las 2 barras, 2 puntos sin geometría que

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serán los fijos y la barra del acoplador, que tiene algo en particular, es una barra

con una pequeña extensión de sí misma en un punto de su longitud, donde se

localizará nuestro punto de interés.

Posteriormente, una vez creadas las geometrías, se realizarán las unionescinemáticas de tipo revolución entre las barras, teniendo en consideración el hecho

de llevar un buen orden entre los triads que vayan a ser enlazados para no tener un

problema de posición al momento de animar el mecanismo.

 Ahora se creará el punto de interés en el extremo de la extensión de la barra del

acoplador. Para esto, se debe ir a la instrucción Other, después seleccionar la

opción Pt interest y definir la posición del triad que será nuestro punto de interés.

La última información que hay por añadir es la velocidad que se aplicará a la barra

de entrada, la cual es 40 grados por segundo, para lo cual se va a la opción

Constraint, luego la opción driver, y se añade en la función polinomial el parámetro

B, que es la velocidad que se aplicará al mecanismo, quedando así una simulación

de un motor que gira 40 grados en 1 segundo.

Con toda la información del problema introducida en el software, no queda más que

utilizar la opción de solve para que el programa realice todos los cálculos

necesarios. Para verificar cual es el comportamiento del punto de interés, podemos

hacer la animación para tener una escena de la trayectoria que lleva a cabo el punto

de interés.

Fig. 2: Simulación del mecanismo en el software

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Para obtener el resultado final del ejercicio, se procede a realizar la gráfica de la

posición del punto de interés tanto en el eje X como en el eje Y, con lo que se obtiene

lo siguiente:

Fig. 3: Posición en las coordenadas X y Y del punto de interés

Ejercic io 2

Se debe estudiar de forma gráfica la velocidad y aceleración del elemento 6, el cual

es una corredera que se desplaza de forma horizontal.

Fig. 4: Planteamiento del problema

Como se puede apreciar, el dibujo brinda toda la información necesaria para la

resolución del problema, muestra las longitudes de las barras, las medidas de los

bloques y las distancias que debe haber entre los elementos, la única consideración

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que debe realizarse es el grosor de las barras, nuevamente consideraremos un

grosor de .1 para realizar el ejercicio.

Lo primero como sabemos es crear las geometrías con sus respectivos triads: son

3 barras, 3 puntos sin geometría para los fijos, y 2 bloques que serán unascorrederas. En este ejercicio ya no será necesario crear un punto de interés para

nuestro estudio debido a que nos interesa saber el comportamiento de una

geometría completa y no de un solo punto.

 Ahora se procede a crear las uniones cinemáticas de tipo revolución donde sean

necesarias y de tipo prismáticas o de translación en los bloques, un bloque se

moverá prismáticamente respecto al fijo, mientras que el otro bloque lo hará

respecto a la barra a la que está unido.

Una vez creadas las uniones, se define la velocidad aplicada a la barra de entrada

mediante la función polinomial, donde B tomará el valor de 30 grados por segundo

en sentido antihorario.

Ya que tenemos la información necesaria introducida en el software, es momento

de aplicar la herramienta de solucionar del programa para que los resultados sean

calculados. Para comprobar el comportamiento del mecanismo e identificar las

posiciones, podemos aplicar la opción de animar para tener una noción de lo que

sucede con el mecanismo.

Fig. 5: animación del mecanismo

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Como se puede observar, hubo un pequeño cambio en la posición final del

mecanismo, debido a la definición de las uniones entre los triads, haciendo que el

bloque 6 sea desplazado para el lado contrario, pero esto en teoría no afectaría a la

información por obtener.

Por último, hay que realizar el estudio gráfico para obtener la velocidad y aceleración

de la corredera 6 respecto del tiempo transcurrido.

Fig. 6: Relación de la velocidad de la corredera 6 respecto del tiempo

Fig. 7: Relación de la Aceleración de la corredera 6 respecto del tiempo

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Fig. 8: Comparación entre ambas gráficas para apreciar mejor el comportamiento

de la velocidad y la aceleración.

Como puede observarse en las gráficas, nuevamente existe una relación entre el

punto donde la aceleración intersecta con el eje del tiempo, ese es el punto en el

tiempo en el que la velocidad tiene un valor máximo relativo o absoluto. Si

consideráramos un rango más amplio de tiempo, se podría observar que el

comportamiento de las velocidades y aceleraciones es repetitivo y cíclico, pero en

este caso solo bastó con 2 repeticiones para darnos cuenta de eso.

Concluyendo con los ejercicios, fue de mucha utilidad lo realizado en la práctica

anterior para poder resolver estos nuevos problemas de una forma más fluida y

eficaz, apreciando la capacidad de un software que a simple vista parece viejo y

anticuado, pero que en si es muy útil para resolver didácticamente los problemas

planteados en la clase.