Lab Dinamica

Ley de Grashof


OBJETIVO

Familiarizarse con el software de simulacion mecanica working model 2D para aprender a diseñar, simular y analizar el comportamiento de los sistemas dinamicos.

Comprender la ley de Grashof en los mecanismos de barras articuladas por medio de simulacion en computadora.


INTRODUCCIÓN

Se denomina mecanismo articulado plano, aquel en el cual todas lastrayectorias recorridas, por cualquiera de los puntos de los elementos que componen el mecanismo, estan contenidas en un mismo plano (planos paralelos).

Cuando se desea tener una rotacion compleja continua de un eslabon con respecto a otro, se debera tener en consideracion la Ley de Grahof, la cual se cumple si la suma de los eslabones mas corto y mas largo es menor o igual a la suma de loseslabones restantes.
A continuacion en esta practica realizaremos un estudio de los mecanismos articulados de cuatro barras mediante la ley de Grashof. Explicaremos tambien una clasificacion de este tipo de mecanismos y mediante el software working model desarrollaremos una simulacion para comprobar la ley de Grashof.












MARCO TEORICO

Clasificacion de los mecanismos de cuatrobarras.

La cadena cinemática de 4 barras es una secuencia cerrada de eslabones conectados por articulaciones. De esta cadena cinemática se pueden obtener 4 diferentes mecanismos (inversiones cinemáticas) según cual sea la barra que se fija (barra que se queda inmóvil).

Los mecanismos articulados de cuatro barras, atendiendo a si alguno de sus elementos puede efectuar una rotación completa,se pueden clasificar en dos categorías:
Clase I: Al menos una de las barras del mecanismo puede realizar una rotación completa (mecanismos de manivela).
Clase II: Ninguna de las barras del mecanismo puede realizar una rotación completa (mecanismos de balancín).
El teorema de Grashof proporciona un medio para averiguar la clase a la que pertenece un mecanismo articulado de cuatro barras, consólo conocer sus dimensiones y disposición. Si un cuadrilátero no cumple dicho teorema pertenece a la clase II.
Ley de Grashof: Establece que un mecanismo de cuatro barras tiene al menos una articulación de revolución completa (actuara como manivela), si y solo si la suma de las longitudes de la barra más corta y la barra más larga es menor o igual que la suma de las longitudes de las barrasrestantes:
s + l < p + q

Cuando se cumple que s + l > p + q, no existe ninguna inversión cinemática del cuadrilátero articulado que proporcione un mecanismo con capacidad para realizar vueltas completas en alguna de sus barras. Así, todos los mecanismos que se pueden obtener son triples balancines.
En un cuadrilátero articulado que cumple el teorema de Grashof, además:
Si el soporte delmecanismo es la barra menor, las dos barras contiguas a él, actúan de manivelas (mecanismos de doble-manivela). Clase I.
Si el soporte del mecanismo es una de las barras contiguas a la menor, la barra menor actúa de manivela y su opuesta de balancín (mecanismos de manivela-balancín). Clase I.
Cuando un mecanismo no cumple una de las condiciones anteriores, las dos barras que giranrespecto al soporte, se comportan como balancines (mecanismos de doble-balancín). Clase II.
Paralelogramo articulado: Mecanismo donde cada barra es igual a su opuesta En este tipo de mecanismos las dos barras contiguas al soporte son manivelas (mecanismos de doble-manivela).

Los cuadriláteros articulados o mecanismos de cuatro barras, en sus diferentes configuraciones o como base de mecanismos máscomplejos, son disposiciones muy empleadas en todo tipo de máquinas.



Aplicaciones Practicas

Suspensiones de vehiculos

Automoviles Motocicletas

Bicicletas Maquina de coser




























Equipo a utilizar

Computadora con software de simulación Working Model.
Modelos...