SESIÓN. 1
ENERGíA Y MECANISMOS
¿como los abordaremos?
cualidades
principios formales
comprobaciones
fundamentos
para entender
para aplicar
Así se clasifican los mecanismos
Un mecanismo consta de
-movimiento inductor
-transmisores
-transformación del movimiento
-movimiento transformado al inducido
-según su complejidad: piezas-operadores
-según el numero de pasos: encadenamientos
LOS MECANISMOS SON ELEMENTOS
DE TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA.
-según el número de tecnologías: principios mecánicos
Bienes
de capital
lamparas - sillas - productos
de consumo
herramientas - moldes - máquinas
LA FRICCIÓN es la enemiga #1 de todos los mecanismos
Tipos de movimientos: 4
- Lineal continuo
-Lineal alternativo
-Giratorio continuo
-Giratorio alternativo
Análisis Topológicos de Mecanismos
Análisis:
Evalúa mecanismos ya concebidos y lo adecuado de su aplicación.
Síntesis:
Requiere creatividad, imaginación, sentido común y experiencia. Se valida con la aplicación y comprobación del mecanismo.
SESIÓN. 2
Mecánica, Cinemática y Cinética
Cinemática:
Posición, desplazamiento, rotación, rapidez, velocidad y aceleración.
Cinética:
Fuerzas.
Cuerpos rígidos y articulados que poseen un movimiento relativo definido; se enfoca en la transmisión del movimiento.
Análisis Topológico
Comprender el mecanismo como sistema.
Pares Cinemáticos
Clasificación
Por superficie de contacto
Contacto lineal o puntual.
Contacto superficial.
Primer grado: Cualquier punto de uno de los eslabones describe una línea en su movimiento relativo.
Por movimiento relativo entre sus puntos
Por movimiento relativo entre sus puntos
Tercer grado: Un punto de los eslabones describe una curva como una esfera entre un tubo.
Por el tipo de rozamiento entre los miembros
Por los grados de libertad entre los miembros que forman el par
Cuerpo rígido en el espacio, posee seis grados de libertad (Seis movimientos libres entre si).
Por los grados de libertad entre los miembros que forman el par
Por el número de barras que conectan
SESIÓN. 3
Maquinas Siemples
Palancas 1° 2° 3°
Se conocen como máquinas simples a aquellas que realizan su trabajo en un solo paso.
Estas máquinas son conocidas desde la prehistoria y han evolucionado tecnológicamente en cuanto a forma y materiales.
Cuña
La rueda de cámara trabaja dentro de una caja o alojamiento y es una variación del mecanismo biela-corredor manivela
Plano Inclinado
Sirve como el punto de partida de un nutrido grupo de operadores y mecanismos cuya utilidad tecnológica es indiscutible.
La cuña amplia fuerzas y transforma una fuerza aplicada en dirección al ángulo agudo (F) en dos fuerzas perpendiculares a los planos que forman la artista afilada (F1 y F2).
Tornillo
Torno
Se emplea para la tracción o elevación de cargas por medio de una cuerda, permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal, continuo o viceversa.
Se define como plano inclinado enrollado sobre un cilindro, también un surco helicoidal tallado en la superficie de un cilindro.
PALANCAS
Es un operador compuesto de una barra rígida que oscila sobre punto de apoyo (Fulcro). Según los puntos donde se aplique la potencia, fuerza que provoca el movimiento, y las posiciones relativas del eje y barra, se clasifican en palancas de primero, segundo y tercer grado.
Palanca Primer Grado
Permite situar la carga R a un lado del Fulcro y el esfuerzo (P) al otro. Logra que la potencia y resistencia tengan movimientos contrarios cuyos desplazamientos dependerán de las distancias del Fulcro.
•Fulcro Centrado:
Implica que los brazos de potencia y resistencia sean iguales (BP=BR)
Fulcro cercano a la resistencia: El brazo de potencia es mayor que el de la resistencia (BP- BR).
Fulcro cercano a la potencia: El brazo de la potencia sería menor que el de la resistencia (BP < BR).
Palanca Segundo Grado
Permite situar la carga (R) entre el Fulcro y el esfuerzo (P). Con esto se consigue que el brazo de potencia siempre será mayor que el de la resistencia y el esfuerzo menor a la carga. Estas palancas tienen ganancias mecánicas.
Esta palanca permite situar el esfuerzo (P, potencial) entre en Fulcro y la carga (R, resistencia). Se consigue que le brazo de la resistencia siempre sea mayor que el de la potencia y el esfuerzo mayor que la carga. Estas palancas nunca tienen ganancias mecánicas.
SESIÓN. 4
Mecanismos Planos
Palanca Tercer Grado
Mecanismos de 4 barras de Grashof
Mecanismos de 4 barras de Grashof
1) Manivela - Balancín
El mecanismo manivela-balancín se obtiene cuando la barra mas corta es una manivela. En este mecanismo esta manivela mas corta realiza una rotación completa mientras que la otra barra articulada a tierra (barra estática) posee un movimiento de rotación alternativa (Balancín). En pocas palabras a este sistema le entra un movimiento rotativo y sale un movimiento de balancín
2)Doble Manivela
El mecanismo de doble manivela (o manivela - manivela) se obtiene cuando fijamos el eslabón mas pequeño a tierra. En este caso los dos eslabones articulados al eslabón fijo realizan una rotación completa
3)Doble Balancín
El mecanismo de doble balancín (o balancín - balancín) se obtiene cuando el eslabón mas corto es el acoplador. Este mecanismo esta formado por dos eslabones que actúan como balancines acoplados a tierra o eslabón fijo.
4) Plegable
Un mecanismo plegable ocurre cundo se cumple la ecuación S+L=P+Q Es decir que en alguna posicion los 4 eslabones van a quedar alineados. Cuando el mecanismo sale de la posicion plegada puede tomar diferentes configuraciones.
mecanismo de whitworth
o
de Retorno rapido
En ingeniería mecánica un mecanismo de retorno rápido es un mecanismo utilizado en herramientas de maquinado para realizar cortes sobre una pieza.(e compone de un sistema de engranajes acoplado a un mecanismo de biela- manivela, en el cual se encuentra la parte que realiza el corte.
+os mecanismos de retorno rápido son aquellos en los que el tiempo invertido en la carrera de ida es diferente al invertido en la carrera de vuelta. La diferencia de tiempos entre la carrera de ida y la de retorno es debido a que,suponiendo la velocidad angular del eslabón de entrada constante, el eslabón de entrada debe recorrer un ángulo mayor durante la carrera de ida que durante la del retorno. +os tiempos invertidos en las carreras de ida y de retorno. (serán proporcionales a los ángulos tirados por el eslabón de entrada durante esas carreras.)
Manivela-Deslizador
Acerradero Romano S. VI
El mecanismo manivela-deslizador es un sistema ampliamente utilizado en diversos dispositivos de la vida cotidiana como bombas, aspersores, compresores, puertas y ventanas automáticas e incluso juguetes. Sin embargo, la aplicación más conocida de este sistema se puede encontrar en el motor de combustión interna localizado en la mayoría de los automóviles que circulan en el mundo. En este caso la manivela recibe el nombre común de cigüeñal, la barra acopladora se conoce como biela y el deslizador es el muy conocido pistón del automóvil.
SESIÓN. 5
Rueda de cámara
Motor de wankel
La rueda de cámara trabaja dentro de una caja o alojamiento y es una variación del mecanismo biela-corredor manivela
maneja un eje excéntrico que al girar genera una oscilación dentro de la cámara
Se genera una explosión en el rotor de tres lóbulos el cual gira sobre el eje excéntrico trasmitiendo movimiento al eje central
Rueda de ginebra1
Movimiento intermitente
Esta contenida por un eje circular el cual tiene un perno motriz en la zona lateral que genera el movimiento a la pieza hexagonal moviendose de forma intermitente
Minimiza el choque durante el acoplamiento y puede variar la cantidad de seccione para el encastre del perno motriz
El miembro inductor da un grio y el miembro inducido es movido intermitente mente a razón de revolución
este mecanismo funciona mediante un movimiento giratorio constante o continuo durante el acomplamiento
Rueda de ginebra2
El miembro que contiene el perno genera un giro continuo acoplándose en el miembro con rieles siendo movido intermitente mente
En este caso el miembro azul gira ¼ de revolución por cada giro completo del miembro rojo.
El miembro que contiene el perno genera un giro continuo acoplándose en el miembro con rieles siendo movido intermitente mente
En este caso el miembro azul gira ¼ de revolución por cada giro completo del miembro rojo.
Mecanismo de escape
Se permite el movimiento circular de una rueda dentada la cual resive torsión con unos pasos discretos los cuales se activan con un péndulo
Por esta acción se puede aplicar como dispositivo de tiempo un ejemplo los relojes de péndulo
Mecanismos Para Modificar La Fuerza De Entrada.
POLEAS Y POLIPASTOS
SESIÓN. 6
Polea Simple
POLEA FIJA DE CABLE. Su eje se mantiene en una posición fija en el espacio evitando su desplazamiento. Se emplea para elevar pesos o cargas mediante el cambio de dirección de la fuerza con respecto a la carga.
POLEA FIJA DE CABLE. No tiene ganancia mecánica: Potencia = Resistencia. Y la suma vectorial de ambas es igual a la tensiòn en el eje de la polea.
La potencia se desplaza a la misma distancia de la carga pero en diferente sentido.
POLEA MÓVIL. Es una polea con el gancho conectado a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo y el otro conectado a un mecanismo de tracción. Disponen de un sistema de armadura - eje que le permite permanecer unida al a carga y arrastrarla en su movimiento.
Tiene ganancia mecánica pues la potencia empleada es la mitad de la resistencia. La carga y la polea solamente se desplaza a mitad de la distancia D/2 recorrido que realiza el extremo libre de la cuerda D.
Se utiliza para reducir el esfuerzo en la elevación de cargas.
Polea Compuesta
Polea Compuesta
COMBINACIÓN DE POLEAS FIJA Y MÓVIL.
Se sigue obteniendo la ganancia mecánica de la polea móvil y la relación del desplazamiento.La mejora en hacer mas efectiva la potencia pues se ejerce hacia abajo poniendo a favor la gravedad.
POLIPASTO POTENCIAL.
Esta formado por una serie de poleas fijas y móviles, y por el canal de todas pasa una única cuerda.
POLIPASTO POTENCIAL.
Su funcionamiento se debe a que la resistencia R (Carga + Peso de armaduras y poleas), esta contrarrestado por las tensiones T que aparecen en los diferentes tramos de cuerda que conectan las poleas fijas y las móviles.
POLIPASTO EXPONENCIAL.
Se caracteriza porque cada polea móvil pasa una cuerda diferente. Cada una de las cuerdas tiene un punto fijo y el otro es movil. Este mecanismo tiene ganancia mecánica.
SESIÓN. 7
POLEAS
SISTEMAS DE POLEAS Y CORREAS
Rueda de fricción
Debido a que el único medio de unión entre ambas ruedas es la fricción que se produce entre sus perímetros, no pueden ser empleadas para la transmisión de grandes esfuerzos.
Polea
La POLEA es una variación de la rueda cuya característica principal es que por el perímetro de su circunferencia puede pasar una cuerda o una correa. Existen poleas planas y acanaladas. Su aplicación en un mecanismo es la transmisión y modificación la velocidad de giro.
Poleas con correa
La transmisión del movimiento por correas se debe al rozamiento de estas sobre las poleas, se da cuando el movimiento giratorio y la torsión entre ejes sea inferior a la fuerza de rozamiento.
SISTEMA DE POLEAS
SISTEMA DE POLEAS
SISTEMA DE POLEAS
TIPOS DE MOVIMIENTO
Se determina de acuerdo con la relación en el movimiento relativo de las poleas que componen el par.
MOVIMIENTO UNIFORME
INVERSION DE GIRO
CONDUCTOR DE VELOCIDAD
MULIPLICADOR DE VELOCIDAD
SISTEMA DE MULTIPLES POLEAS
Poleas escalonadas
Permite transmitir el movimiento giratorio entre dos ejes distantes obteniendo con el mismo mecanismo, diferentes velocidades en el eje conducido (tantas como parejas de poleas instaladas).
Poleas encadenadas
El sistema completo se construye con un soporte sobre el que se instalan varios sistemas de poleas simples con sus respectivos ejes y una correa por cada dos poleas.
