Mecanismos

UNIDAD I
INTRODUCCION A LOS SISTEMAS MECÁNICOS

1.1.- INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS.

El problema inicial en el diseño de un sistema mecánico es la comprensión de su movimiento. La teoría de máquinas y mecanismos es una parte de la mecánica que ayuda a comprender las relaciones existentes entre la geometría y los movimientos de los elementos de una máquina o mecanismo, así comotambién las fuerzas que generan tales movimientos.

1.1.1.- Máquinas y mecanismos.

Máquina.
Existen numerosas definiciones de máquina, por ejemplo:

a).- Es una combinación de cuerpos resistentes, de tal manera que por medio de ellos las fuerzas mecánicas de la naturaleza se pueden encausar para realizar un trabajo acompañado de movimientos predeterminados.

b).- Es una disposición departes para efectuar un trabajo.

c).- Es un dispositivo para aplicar potencia.

d).- Es un arreglo de elementos cuyos movimientos son definidos y su objetivo es transformar
energía.

Mecanismo.
De igual manera que en el caso anterior existen muchas definiciones de mecanismo:

a).- Es un sistema formado por cuerpos resistentes dispuestos de tal forma que puedan transmitir unmovimiento en forma predeterminada.

b).- Es un arreglo de los movimientos de una máquina y cuya representación se hace en forma esquemática.

Podemos decir entonces que los mecanismos sirven para estudiar el movimiento de las máquinas.

No existe una línea divisoria bien definida entre mecanismos y máquinas. Difieren en grado más que en clase. Si las fuerzas y los niveles de energía sonsignificativos, éste se considera una máquina; si no es así, se considera un mecanismo.

1.1.2.- Clasificación.
Los mecanismos se pueden clasificar de acuerdo a las características del movimiento de los eslabones en:

- Planos.
- Esféricos.
- Espaciales.
Mecanismo plano.
Es aquel en el que todas las partículas describen curvas planas en elespacio y todas estas se encuentran en planos paralelos; es decir, los lugares geométricos que describen dichas partículas son curvas planas paralelas a un solo plano común. La mayoría de los mecanismos en uso son del tipo plano. Por ejemplo, el mecanismo de manivela-biela-corredera que se muestra a continuación:
[pic]

Mecanismo esférico.
Es aquel en el que cada eslabón tiene algún punto que semantiene estacionario conforme al movimiento del eslabonamiento, y en el que los puntos estacionarios de todos los eslabones están en una ubicación común; o bien, el lugar geométrico que describen las partículas es una curva contenida dentro de una superficie esférica y las superficies definidas por varios puntos arbitrariamente elegidos son concéntricas. Por ejemplo, la articulación universal deHooke.

[pic]
Mecanismo espacial.
Es aquel que no incluye restricción alguna en los movimientos relativos de las partículas. La transformación del movimiento no es necesariamente coplanar ni es preciso que sea concéntrica. Un mecanismo espacial puede poseer partículas que describen lugares geométricos de doble curvatura. Por ejemplo el par de tornillo.
[pic]

1.2.- CONCEPTOSFUNDAMENTALES.

1.2.1.- Eslabón.
Un eslabón es un elemento componente de un sistema mecánico, ya sea una máquina o un mecanismo. Un eslabón está conectado con otros eslabones en puntos conocidos como nodos, y tiene un movimiento relativo a ellos. Un eslabón puede servir como soporte, como guía de otros eslabones o para transmitir movimiento. Un eslabón puede estar compuesto de varias piezas, si y solo siéstas se encuentran unidas firmemente para que se muevan como un solo elemento.

Tabla 1.1.- TIPOS DE ESLABONES PLANOS.
[pic]

1.2.2.- Par cinemático o junta.- Es la unión de dos o más eslabones (en sus nodos) que permite el movimiento relativo entre ellos. Esta unión puede ser un punto, una línea o una superficie.

Clasificación de pares cinemáticas de acuerdo al tipo de contacto (según...