SINTESIS GRAFICA P2

CAPÍTULO 3 SÍNTESIS GRÁFICA DE ESLABONAMIENTOS


3.4 SÍNTESIS DIMENSIONAL

La síntesis dimensional de un eslabonamiento es la determinación de las dimensiones (longitudes) de los eslabones necesarios para lograr los movimientos deseados. Esta sección supone que, mediante la síntesis de tipo, se determinó que un eslabonamiento es la solución más apropiada al problema. Existen muchas técnicaspara realizar esta tarea de síntesis dimensional de un eslabonamiento de cuatro barras. Los métodos más simples y rápidos son gráficos. Éstos funcionan bien hasta para tres posiciones de diseño. Más allá de este número, por lo general se requiere un método de síntesis analítica numérica mediante una computadora, como se describe en el capítulo 5.

Hay que observar que los principios utilizados enestas técnicas de síntesis gráfica son simplemente los de la geometría euclideana. Las reglas de bisección de líneas y ángulos, las propiedades de las líneas paralelas y perpendiculares y las definiciones de arcos, etc., son todas las que se necesitan para generar estos eslabonamientos. El compás, el transportador y la regla son las únicas herramientas necesarias para la síntesis gráfica deeslabonamientos. Consulte cualquier texto introductorio de geometría (de bachillerato) si los teoremas geométricos no son claros.

Síntesis de dos posiciones

La síntesis de dos posiciones se subdivide en dos categorías: salida de balancín (rotación pura) y salida de acoplador (movimiento complejo). La salida de balancín es más adecuada para situaciones en las cuales se desea una manivela-balancín deGrashof y, de hecho, es un caso trivial de generación de función en el cual la función de salida se define como dos posiciones angulares discretas del ba-lancín. La salida de acoplador es más general y es un caso simple de generación de movimiento en el que dos posiciones de una línea se definen como la salida. Esta solución con frecuencia conducirá a un balancín triple. Sin embargo, el balancín triplede cuatro barras puede impulsarse por un motor mediante la adición de una díada (cadena de dos barras); el resultado final es un mecanismo de seis barras de Watt que contiene una subcadena de cuatro barras de Grashof. A continuación se explora la síntesis de cada uno de estos tipos de solución al problema de dos posiciones.*

✍EJEMPLO 3-1

Salida de balancín. Dos posiciones con desplazamientoangular. (Generación de función.)

Problema: Diseñe una manivela-balancín de Grashof de cuatro barras que produzca una rotación de 45° del balancín con el mismo tiempo hacia delante y hacia atrás, con una entrada de motor de velocidad constante.

Solución: (Véase la figura 3-4,† p. 94.)
93









3

Dibuje el eslabón de salida O4B en ambas posiciones extremas, B1 y B2 en cualquier lugarconveniente, de modo que el ángulo de movimiento deseado q4 quede subtendido.
2 Dibuje la cuerda B1B2 y extiéndala en ambas direcciones.
3 Seleccione un punto conveniente O2 sobre la línea B1B2 extendida.

4 Bisecte el segmento de línea B1B2 y trace un círculo con ese radio alrededor de O2. 5 Marque las dos intersecciones del círculo y B1B2 extendido, como A1 y A2.
6 Mida la longitud del acoplador comoA1 a B1 o A2 a B2.

7 Mida la longitud de la bancada 1, la manivela 2 y del balancín 4.
8 Encuentre la condición de Grashof. Si no es de Grashof, repita los pasos 3 a 8 con O2 más alejado de O4.

Elabore un modelo de cartón del mecanismo y ármelo para verificar su funcionamiento y sus ángulos de transmisión.

10 Se puede introducir el archivo F03-04.4br al programa Fourbar para ver cómo semueve este ejemplo.

Hay que observar varias cosas sobre este proceso de síntesis. Se inició con el extremo de salida del sistema, ya que fue el único aspecto definido en el enunciado del problema. Se tuvieron que tomar muchas decisiones e hipótesis bastante arbitrarias para proseguir, porque había muchas más variables








* En el DVD anexo se in-cluye un video sobre “Síntesis de posición”...