Bond graphs

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Bond Graphs, Concepto de unión, Uniones mecánicas,
y Flujos de Potencia

AUTOR


Víctor Andrés Salguero Parra
Estudiante de Ingeniería Mecatrónica. ESPE. E-mail: andslp182_@hotmail.com


RESUMEN

En el presente trabajo se tratará los conceptos de unión, uniones mecánicas, flujos de potencia, y uniones eléctricas acorde con los gráficos de Bond.
En un sistema donde existen entradas ysalidas de energía se cumple el principio de conservación de energía, siendo las uniones los puntos o nodos donde se cumple esta conservación de energía. En general existen dos tipos de uniones, uniones 0 y 1, donde las uniones 0 representan uniones de esfuerzo común y las tipo 1 de flujo común.
La representación los flujos de potencia en estos diagramas es un arpón en el que la variable esfuerzo selo ubica del mismo lado del asta del arpón, el flujo del lado contrario y representa la dirección de disipación de potencia del sistema.
Los gráficos de Bond se los aplica con frecuencia en sistemas mecánicos, siendo primordial saber que una unión tipo 0 representa una situación que incluye una única fuerza y tres velocidades que algebraicamente suman 0, mientras que una unión tipo 1 representaequilibrio dinámico de fuerzas asociado con una única velocidad.

Palabras clave: Bond graph, unión, esfuerzo, flujo, potencia, unión mecánica.

ABSTRACT

The present work shows the concepts of junction itself, power flows, mechanical and electrical junctions according with Bond Graphs.
In a system where are entrances and exits of energy, the principle of conservation of energy is fulfilled, beingthe junction, points or nodes where this conservation of energy is fulfilled. In general there are two types of junction, 0 and 1, where junctions 0 represent common effort junctions and junctions 1 common flow junction.
The representation of this type of flows in these diagrams is an harpoon in which the variable effort is located it of the same side of the spear of the harpoon, the variable flowis located on the opposite side, and represents the power dissipation of the system.
Bond Graphs are frequently applied in mechanical systems, being the main thing to know that a junction 0 represents a situation that includes a unique force and three speeds that algebraically add to cero. And that a union type 1 represents dynamic equilibrium of forces associated with a unique speed.

Key words:Bond graph, junction, effort, flow, power, Mechanical junction.

1. INTRODUCCIÓN

El modelado de sistemas se ha convertido en un área ampliamente explorada con la llegada de sistemas de simulación computarizados. Existen varias técnicas de modelado de acuerdo a cada aplicación y cada área de estudio, las cuales son evaluadas según su utilidad y exactitud al representar el sistema analizado. Unade estas técnicas son los denominados Diagramas de Bond o Bond Graphs.

Mientras que los diagramas de bloques, diagramas de flujos o diagramas de simulación muestran cómo computacionalmente se resuelve el sistema, éstos gráficos son el resultado de modelar previamente en forma matemática el sistema. Los Bond Graph es un modelado gráfico del sistema que conserva una relación con la topologíafísica del mismo, y de la cual se puede extraer fácilmente su modelo matemático.

Esta técnica de modelado fue ideado por el profesor H. M. Paynter en 1960 trabajando en el M. I. T. La idea principal era la de modelar un sistema hidráulico conectando los elementos físicos del sistema y relacionándolos mediante estructuras denominadas uniones y describiendo los flujos de potencia de cada uno.

Los BondGraphs son ahora ampliamente utilizados en el modelado de sistemas tanto mecánicos como eléctricos, por su versatilidad y su clara representación del sistema. La técnica utiliza elementos de unión y elementos puerta en cada representación. Cada puerta representa un elemento, ya sea mecánico o eléctrico y sus relaciones de transmisión de potencia o disipación de la misma.

En este trabajo se...
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