poligono de velocidad
Debido a que el movimiento es inherente a las máquinas, las cantidades cinemáticas como la velocidad y la aceleración son de importancia para la ingeniería en el análisis y diseño de los componentes de las máquinas. Los valores cinemáticos en las máquinas han alcanzado magnitudes extraordinarias. Las velocidades de rotación, que una vez se consideraron altas a un valor de 10 000rpm, ahora se aproximan a 100 000 rpm. Los grandes rotores de los motores a chorro trabajan a velocidades de 10 000 a 15 000 rpm, y las ruedas de turbinas pequeñas giran a una velocidad de 30 000 a 60 000 rpm.
El tamaño de los rotores y su velocidad de rotación se relacionan en tal forma que a menor tamaño mayor será la velocidad de rotación permitida. Una cantidad más básica en los rotores es lavelocidad periférica, la cual depende de la velocidad de rotación y el tamaño (V = ωR). Las velocidades periféricas en las turbomáquinas están llegando a valores de 50 000 a 100 000 pies/min. Las velocidades periféricas en las armaduras eléctricas (10 000 pies/min) y en los cigüeñales automotrices (3 000 pies/min) son más bajas que en los rotores aeronáuticos. Aunque las velocidades de losrotores o de las manivelas de los mecanismos de eslabones articulados son bajas, la tendencia es hacia mayores velocidades debido a la demanda de mayores tasas de productividad en las máquinas que se emplean para impresión, fabricación de papel, hilado, computación automática, empaque, embotellado, maquinado automático y muchas otras aplicaciones.
La velocidad de una máquina está limitada en últimainstancia por las propiedades de los materiales de que está formada y las condiciones que influyen en las propiedades de los materiales empleados. Las altas temperaturas que se dan por la compresión de los gases y la combustión de los combustibles, junto con las que se dan como resultado de la fricción, son una condición que influye en la resistencia de los materiales de las máquinas de potencia dealta velocidad.
El buen diseño de una máquina depende de la explotación del conocimiento en los campos de la dinámica, el análisis de esfuerzos, la termodinámica, la transmisión de calor y las propiedades de los materiales. Sin embargo, el propósito de este estudio solo está dirigido a las relaciones cinemáticas de las máquinas.
Para los cuerpos que giran alrededor de un eje fijo, como el casode los rotores, los valores cinemáticos se determinan rápidamente a partir de fórmulas elementales bastante conocidas (V = ωR). Sin embargo, los mecanismos como la biela-manivela-corredera y sus inversiones son combinaciones de eslabones que constan no solamente de un rotor sino también de miembros oscilatorios y reciprocantes. Debido a las velocidades relativas entre los diversos miembros, juntocon las muchas posiciones relativas geométricas que se pueden dar, el análisis cinemático de un mecanismo de eslabones articulados es relativamente complejo comparado con el de un rotor. El principio o método que se va a estudiar a continuación está dirigido principalmente al análisis de mecanismos de eslabones articulados compuestos de combinaciones de rotores, barras, correderas, levas,engranajes y elementos rodantes.
Índice
Introducción 2
Índice 3
Determinación de la velocidad mediante el método grafico de la imagen de velocidades 4
Definición de Velocidad 4
Movimiento Relativo 5
Velocidad Relativa de Partículas en los Mecanismos 6
Análisis Gráfico de la Velocidad 6
Polígonos de Velocidad o Imagen de Velocidad 7
Ejemplo 3.1 11
Ejemplo3.2 14
Ejemplo 3.3 17
Conclusiones 18
Referencias Bibliográficas 18
Determinación de la velocidad mediante
el método grafico de las imágenes de velocidad
Definición de Velocidad
La velocidad se define como la tasa de cambio de posición con respecto al tiempo. La posición (R) es una cantidad vectorial como lo es la velocidad. La velocidad puede ser angular o lineal. La...
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