mecanismos

 Introducción a la síntesis de mecanismos:

Según Reuleaux una máquina se puede considerar como "una combinación de cuerpos resistentes de tal manera que, por medio de ellos, las fuerzas mecánicas de la naturaleza se pueden encauzar para realizar un trabajo acompañado de movimientos determinados". Y un mecanismo se puede considerar como "una combinación de cuerpos resistentes conectados pormedio de articulaciones para formar una cadena cinemática cerrada con un eslabón fijo y cuyo propósito es transformar el movimiento".

En el diseño de una máquina pueden intervenir muchos campos de la ciencia como por ejemplo la mecánica, la termodinámica, la mecánica de fluidos o la ciencia de materiales, y se deben tener en cuenta aspectos como el económico, el estético... No obstante, de todoslos estudios que se deben de realizar en el diseño de una máquina, el estudio mecánico es de primordial importancia, ya que la mecánica es la ciencia que relaciona la geometría, las fuerzas y los desplazamientos, factores que determinan el funcionamiento de la máquina. En el diseño de los mecanismos, el estudio mecánico será uno de los más importantes ya que, según la definición de mecanismo, elobjetivo de éstos es transformar el movimiento y el análisis del movimiento lo realiza la mecánica.

Al principio de la revolución industrial, el trabajo de los animales y el trabajo más pesado del hombre fue sustituido por el de las máquinas.

Poco a poco, se ha ido sustituyendo el trabajo físico del hombre y, actualmente, con la reconversión industrial, se está sustituyendo por el de lasmáquinas, incluso el trabajo más cualificado realizado por hombre.

De lo expuesto anteriormente, se deduce la importancia del "Diseño de Máquinas" para que éstas sean capaces de realizar los trabajos más complejos, a gran velocidad, con seguridad para las personas y bienes que estén a su alrededor, y con unos costes competitivos.

Es muy importante hacer un buen diseño de mecanismos para realizarun buen diseño mecánico de máquinas. El diseño de un mecanismo en particular, o de una máquina en general, consta de dos partes diferenciadas: "Síntesis" y "Análisis".

La síntesis consiste en establecer a priori los tamaños, formas, composición de materiales y disposición de las piezas, del tal modo que el mecanismo o máquina resultante desempeñe el trabajo deseado.

Mediante el análisis sehace un estudio sobre un mecanismo o máquina previamente sintetizada, para determinar si los movimientos que realiza (trayectorias, velocidades y aceleraciones) son los deseados, y si los esfuerzos que aparecen en los diferentes puntos de las piezas son menores que los esfuerzos que son capaces de soportar.

La síntesis requiere imaginación, creatividad, sentido común y experiencia. En cambio,en el análisis se necesitan una serie de conocimientos de mecánica para determinar si el mecanismo o máquina sintetizada realiza los movimientos prescritos, y si es suficientemente resistente como para soportar los esfuerzos a que se verá sometido. No obstante, el trabajo de análisis puede resultar muy complejo; por ejemplo, cuando se trata de determinar el movimiento de un mecanismo sometido aunas fuerzas exteriores. En el diseño de un mecanismo o máquina, el proceso habitual es el siguiente: En primer lugar, se sintetiza el mecanismo o máquina, normalmente de forma aproximada. Posteriormente, se realiza el análisis.

Por regla general, el mecanismo o máquina sintetizada no suele realizar perfectamente el movimiento prescrito, o está mal dimensionado en cuanto a resistencia.

Porello, se hace necesario variar el diseño, y volver a realizar el análisis, en un proceso iterativo hasta comprobar que el mecanismo o máquina realiza el movimiento deseado, y sus piezas están dimensionadas de forma que serán capaces de soportar los esfuerzos a que vayan a estar sometidas.

Hasta hace aproximadamente 40 años, el proceso indicado en el párrafo anterior se hacía manualmente y,...