Informe Biela

Proyecto # 2
Control Posición Sistema Biela Manivela
Bolaño Rodríguez Julián Enrique, 1801884, Jiménez Novoa Daniel Santiago, 1801915
u1801884@unimiltar.edu.co,u1801915@unimiltar.edu.co
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Abstract— In the various processes used in the manufacture
or production is necessary to transmit large amounts of torque
at a given speed and position this can be obtained thanks to
engines that give us greatadvantages in these areas the problem
is that the common engines by themselves transmit rotational
motion that we not served in the case of having to move our cargo
linearly. To meet this goal there are several mechanisms (system
of pulleys, gears, racks etc.) as is the case of our project Crank
Crank system that provides linear movement we need in an easy,
economical and optimal way.
I.INTRODUCTION

En los distintos procesos que utilizamos en la manufactura o
producción es necesario transmitir grandes cantidades de
torque a cierta velocidad y determinada posición esto lo
podemos obtener gracias a motores que nos dan grandes
ventajas en estos aspectos el problema radica en que los
motores comunes por si solos transmiten movimiento
rotacional que no nos sirve en el caso de tener quedesplazar
nuestra carga de forma lineal. Para cumplir con este objetivo
existen varios mecanismos (Sistema de poleas, Engranes,
Cremalleras etc.) y como es el caso de nuestro proyecto
Sistema Biela Manivela que nos provee del movimiento
lineal que necesitemos de una forma fácil, económica y
óptima.
II. OBJETIVOS
• Modelar un sistema un sistema biela manivela halla su
función de transferencia aplicandolinealización y los puntos
de operación adecuados.
• Diseñar el adecuado control para la posición de una carga.
• Seleccionar el método de discretizacion e implementarlo
adquiriendo la señal y procesándola a través de un sistema
digital.
III. MARCO TEÓRICO
Un Sistema biela manivela es un mecanismo en el cual
transformamos el movimiento rotacional en movimiento
rectilíneo o visto al contrariotransforma movimiento lineal en
movimiento rotacional. Este sistema está compuesto por un
elemento giratorio que denominamos biela, conectado a una
barra llamada biela.

La longitud de desplazamiento recibe el nombre de carrera,
y su valor depende de la longitud de la manivela (radio de
giro). Cuando la manivela da una vuelta completa, la biela se
desplaza una distancia igual al doble de la longitud dela
manivela.
Las posiciones extremas del recorrido se llaman puntos
muertos, siendo el punto muerto superior el que está a mayor
distancia del eje de la manivela, y punto muerto inferior el que
está más próximo.
Para el diseño de este sistema es importante tener en cuenta
que la biela debe ser al menos 4 veces el radio de giro de la
manivela.
Entre sus numerosas aplicaciones destacan sobre todolas
utilizadas en el mundo del automóvil. Así por ejemplo el
movimiento alternativo producido en los pistones de los
cilindros es transformado en giro por medio de sistemas biela
manivela.
• Método de Discretización: Ya que la obtención de los
datos que se realizan por medio del computador son discretos
es necesario pasar nuestro control también a su forma discreta
con el objetivo de que los datosadquiridos puedan ser tratados
de igual manera y procesados para su adecuado uso.
Para realizar el proceso de discretización tenemos
diferentes métodos en nuestro caso utilizaremos el método de
mapeo de polos y zeros o más conocido como matched Ztransform method en MatLab (c2d(ft,’matched’).

IV. PROCEDIMIENTO
Lo primero que debemos realizar es el diseño físico de
nuestro sistema para el cualutilizamos el software
SolidWorks que nos permite hacer una especie de
simulación del movimiento asegurando así que no haya
problemas de cruce de piezas o malas medidas a
continuación se muestra una imagen del ensamble :

Ya con el montaje físico procedemos a realizar el modelado
matemático basándonos en el siguiente modelo básico de
una biela manivela:

Con este diseño tenemos algo que se acerca...