Diseño De Elementos De Maquinas

Diseño de mecanismos
La teoría de los mecanismos y las maquinas es una ciencia aplicada cuyos fundamentos teóricos están enmarcados dentro de la física y la mecánica, que se ocupan de los movimientos, los tiempos y las fuerzas de las cadenas cinematicas

Estática:
Esta ciencia física que analiza las fuerzas aplicadas y concurrentes en los sistemas estacionarios.

Dinámica:
Es la cienciafísica que estudia las fuerzas aplicadas a los sistemas que están en constante movimiento y que cambian con el tiempo

Cinemática:
Es la ciencia que estudia a los parámetros representativos que identifican el movimiento de los cuerpos

Cinética:
Es la ciencia física que estudia a las fuerzas aplicadas y concurrentes que producen el movimiento

Análisis cinemático:
Es el conjunto detécnicas científicas que permiten discernir críticamente un diseño para determinar si es adecuado para el fin que se desee

Síntesis cinemática:
Es el proceso de idear un patrón método o mecanismo para lograr un propósito determinado, partiendo de los movimientos y acciones requeridas para el diseño del eslabonamiento adecuado

Diseño:
Es el procedimiento para establecer las formas ydimensiones de las piezas o elementos mecánicos de tal modo que se obtenga un resultado que de solvencia a una necesidad

Eslabón:
Es un cuerpo rígido que tiene 2 o más pares cinemáticos por medio de los cuales se conecta a otros cuerpos rígidos para conformar un mecanismo

Inversión cinemática:
Es la acción de mover o cambiar los eslabones de posición, alterando sus movimientos absolutosMaquina:
Es el conjunto de mecanismos que permite movimiento, inercia y fuerza a partir de una fuente de energía

Pares cinemáticos:
Son las formas geométricas mediante las cuales se unen 2 elementos de un mecanismo para mantener su movimiento relativo, un par cinemático es también un centro instantáneo para el cálculo de desplazamientos velocidad y aceleración

Cadena cinemática:
Es elsistema resultante al conectar un número determinado de eslabones por medio de pares cinemáticos.
También integran al concepto de mecanismo siendo una amplia variedad de dispositivos en donde influyen pares superiores y pares inferiores

Ciclo:
Es el efecto que ocurre cuando los componentes de un mecanismo pasan por todas las posiciones posibles volviendo a su estatus o posición originalFase:
Es la posición relativa de un mecanismo en un instante dado durante un ciclo

Movimiento:
Para el estudio de los mecanismos es necesario definir los distintos tipos que se producen por ellos, atendiendo al siguiente cuadro sinóptico

ESTUDIO TOPOLOGICO DE LOS MECANISMOS
El estudio engloba los aspectos relativos a su configuración geométrica, además de las consecuencias que deella puedan derivarse y comprende

Mecanismo de 4 Barras (Four-Bar)

γ=ángulo de transmisión
θ=ángulo de entrada

1. Marco o tierra
2. Elemento motriz que gira completamente como manibela
3. Conector entre 3 y 4
4. Eslabón de salida u oscilante

Nota:
1. Si eslabón número 2 gira completamente, el mismo transforma el movimiento rotatorio en oscilatorio.
2. Se deberátener cuidado al dimensionar los eslabones para impedir que el mecanismo se detenga en sus posiciones extremas
Z2=r12+r22-2r1r2cosθ
Z2=r32+r42-2r3r4cosγ

Igualando:

r12+r22-2r1r2cosθ=r32+r42-2r3r4cosγ

cosγ=r12+r22-2r1r2cosθ-r32-r42-2r3r4

3. El ángulo de transmisión (γ) siempre deberá estar en el rango de 40° a 140° para transmitir movimiento y fuerza de cierta consieración; esimportante verificar cuando se diseñan mecanismos que pueden trabajar en puntos extremos cercanos.

EJ(1)
E1=80mm, E2=25mm, E3=40mm, E4=60mm, θ=60°

γ=cos-1802+252-2(80)(25)cos60-402-602-2(40)(60)=88

EJ(2)
Determine la long del eslabón 1, si los eslabones, motriz conector y de salida miden 26mm, 34mm y 52mm respectivamente y sus ángulos de entrada y transmisión son 62° y 114°...