Análisis de Mecanismos

Temario

Unidad 1 Principios de mecanismos

Unidad 2 Estudio de levas

Unidad 3 Estudio de engranes rectos

Unidad 4 Estudio de engranes helicoidales

Unidad 5 Trenes de mecanismos

Bibliografía

Teoría de máquinas y mecanismos, Shigley

Josep Edward, Editorial Mc Graw Hill

Elementos de mecanismos, Venton L.D. /

Walter H. James, Editorial Cecsa

Mecanismo

Peligro de los mecanismos

Conceptos Básicos

Síntesis: Proceso de idear un patrón o método para

lograr un propósito dado.

Diseño: Proceso de establecer tamaños, formas,

composiciones de los materiales y disposiciones de las

piezas de tal modo que la máquina resultante

desempeñe las tareas prescritas.

Mediante el proceso de síntesis se busca un mecanismo que produzca

un movimiento requerido.

Conceptos Básicos

Mecánica: Ciencia que se ocupa de los movimientos, el

tiempo y las fuerzas, y se divide en dos partes, Estática

y Dinámica.

Estática: Trata de los análisis de sistemas estacionarios,

es decir, de aquellos en que el tiempo no es un factor

determinante.

Dinámica: Se refiere a los sistemas que cambian con el

tiempo y se divide en Cinemática y Cinética.

Conceptos Básicos

Cinemática: Estudio del movimiento independiente de

las fuerzas que lo producen, entendiéndose el estudio

de la posición, desplazamiento, rotación, rapidez,

velocidad y aceleración.

Conceptos Básicos

Mecanismo: Combinación de

cuerpos resistentes conectados

por medio de articulaciones

móviles para formar una cadena

cinemática cerrada con un

eslabón fijo, y cuyo propósito es

transformar el movimiento.

Los mecanismos se construyen

encadenando varios operadores

mecánicos entre si, de tal forma

que la salida de uno se convierte

en la entrada del siguiente.

Conceptos Básicos

Máquina: 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 movimiento determinado.

Conceptos Básicos

Eslabón:

Pieza de una máquina o un componente de un mecanismo, y es completamente rígido.

Conexión rígida entre dos o mas elementos de diferentes pares cinemáticos.

Conceptos Básicos

Rigidez: No puede haber movimiento relativo

(cambio de distancia) entre dos puntos

arbitrariamente seleccionados del mismo

eslabón.

Conceptos Básicos

Par Cinemático: Articulación de eslabones de

un mecanismo se conectan entre si de una

manera tal que transmitan movimiento del

impulsor, o eslabón de entrada, al seguidor, o

eslabón de salida.

Conceptos Básicos

Cadena cinemática: Es cuando varios

eslabones están conectados móvilmente por

medio de articulaciones.

Conceptos Básicos

División de pares cinemáticos:

Par Superior: Contacto lineal o puntual (biela –

manivela)

Par inferior: De contacto superficial (cilindro –

embolo)

Conceptos Básicos

Los pares inferiores se clasifican en 6.

(a) Par Prismático: El punto P describe una línea recta.

(b) Par giratorio: El punto P describe una circunferencia.

(c) Par helicoidal: El punto P describe una hélice.

Conceptos Básicos

Los pares inferiores se clasifican en 6.

(a) Par plano: El punto P describe un plano.

(b) Par cilíndrico: El punto P describe un cilindro.

(c) Par esférico: El punto P describe una esfera.

Conceptos Básicos

Todos los demás tipos de articulaciones se conocen como pares superiores, entre ejemplos clásicos están los dientes de engranes acoplados, una rueda que va rodando sobre un riel, etc.

Entre los pares superiores existe una subcategoría que denominada pares envolventes, por ejemplo la conexión entre una banda y una polea, una cadena y una catarina.

Conceptos Básicos

MECANISMOS PLANOS Y ESFERICOS

Los mecanismos se pueden clasificar de

diversas maneras haciendo hincapié en sus

similitudes y sus diferencias, el criterio para

distinguirlos se basa en las características de

los movimientos de los eslabones.

Conceptos Básicos

Mecanismo Plano: Es aquel en el que todas las

partículas describen curvas planas en el

espacio, y todas estas se encuentran en planos

paralelos, por ejemplo la leva de placa y su

seguidor, el mecanismo biela – manivela, la

mayoría de los mecanismos son del tipo plano.

Conceptos Básicos

Mecanismo Esférico: Es aquel en el que el

lugar geométrico de cada punto es una curva

contenida dentro de una superficie esférica y

las superficies esféricas definidas por varios

puntos arbitrariamente elegidos son

concéntricas.

Conceptos Básicos

Movilidad: El número de grados de libertad es conocido

como movilidad. La movilidad de un mecanismo es el

número de parámetros de entrada que se deben

controlar independientemente, con el fin de llevar al

dispositivo a una posición en particular. Para determinar

la movilidad de un mecanismo es directamente a través

de un recuento del numero de eslabones y la cantidad y

tipos de articulaciones que incluye.