Sístesis De Mecanismos

INTRODUCCIÓN A LA SÍNTESIS DE MECANISMOS

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1.- INTRODUCCIÓN
La síntesis de mecanismos es “el estudio de los métodos de crear mecanismos que tengan un movimiento dado”. Como se deduce, el movimiento es un dato y hay que obtener el mecanismo. Esta es la esencia de la síntesis cinemática, que trata con el diseño sistemático de mecanismos para un comportamiento dado. La síntesis demecanismos, dispone de un conjunto de métodos y leyes que permiten resolver muchos problemas de diseño de mecanismos de mecanismos mediante esta metodología propia. Las áreas de síntesis se pueden agrupar en distintas categorías: una de las primeras cuestiones a resolver a la hora de diseñar un mecanismo es la determinación del tipo de mecanismo y tipo de barras a emplear. La síntesis que trata el problemadesde esta óptica se le denomina síntesis de tipo. La síntesis que trata de los grados de libertad de la cadena cinemática, es la síntesis de número. La síntesis que comprende las dos anteriores se conoce como síntesis estructural.

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2.- OBJETIVO DE LA SÍNTESIS CINEMÁTICA
Existen tres objetivos habituales de síntesis cinemática: generación de función, de trayectoria, y de movimiento. En lasíntesis de generación de función, los movimientos, de rotación o deslizamiento, de los eslabones de entrada y de salida deben de relacionarse. En la siguiente figura, un gráfico de una función arbitraria y=f(x). El objetivo de la síntesis cinemática puede ser diseñar un mecanismo para correlacionar la entrada con la salida, de manera que si la entrada se mueve x la salida se mueve y=f(x).Figura 1

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En el caso de la entrada y de la salida giratoria, los ángulos de rotación φ y ψ de la siguiente figura son los análogos a las líneas x e y, respectivamente. Cuando se gira la entrada a un valor de parámetro independiente x, el mecanismo en la “caja negra” hace que el eslabón de salida gire al valor correspondiente de la variable dependiente y=f(x).

Figura 2 A menudo es deseableespaciar los puntos de precisión sobre el rango de la función para minimizar el error estructural. En la figura 1 vemos que para reducir los valores extremos del error estructural, el primer punto de precisión no está en el comienzo del rango.

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Los generadores de función mecánicos también pueden ser del tipo de la figura 3, en el que una de las variables es de desplazamiento rectilíneo, otambién como en la figura 4 tener más de un grado de libertad, en la que la variable de salida puede ser función de dos o más entradas.

Figura 3

Figura 4
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La figura 5 muestra un mecanismo generador de función de seis eslabones con un grado de libertad, en el que dos mecanismos de cuatro barras están conectados en serie. El objetivo es medir el flujo a través de la presa, donde laentrada es la traslación vertical del nivel de agua.

Figura 5

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En síntesis de generación de trayectoria, un punto del eslabón flotante (no conectado directamente con el eslabón fijo) tiene que trazar una trayectoria definida con respecto al marco fijo o de referencia. Si los puntos de la trayectoria tiene que estar correlacionados bien con el tiempo bien con las posiciones del eslabón deentrada se llama generación de trayectoria con tiempo especificado. En la figura 6 tenemos un mecanismo cuyo eslabón flotante contiene el punto P, el cual se desea que trace y=f(x) cuando gira la manivela de entrada.

Figura 6

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Como primer ejemplo, podemos ver en la figura 7 un mecanismo de una máquina de coser, en la que la manivela en forma de campana conduce a un generador de trayectoria(1,2,3,4) y a un generador de función manivela-corredera (1,2,5,6). El primero genera la trayectoria del guiado del hilo C y el segundo genera el movimiento en línea recta de la aguja.

Figura 7

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En síntesis de generación de movimiento o de guiado de cuerpo rígido, se requiere que un cuerpo entero sea guiado a través de una secuencia de movimientos especificados. El cuerpo que hay que...