Tipos de mecanismos
- Engranajes
- Pistón biela
- Levas
- Mecanismos de poleas y correa
- Mecanismos de barras articuladas
- Mecanismos de biela y manivela
- Mecanismo de Tornillo/tuerca
Los elementos que componen una máquina son:
- Motor: Es el mecanismo que transforma la energía para la realización del trabajo requerido.
Conviene señalar que los motores también son máquinas, en este caso destinadas a transformar la energía original (eléctrica, química, potencial, cinética) en energía mecánica en forma de rotación de un eje o movimiento alternativo de un pistón. Aquellas máquinas que realizan la transformación inversa, cuando es posible, se denominan máquinas generadoras o generadores y aunque pueda pensarse que se circunscriben a los generadores de energía eléctrica, también deben incluirse en esta categoría otro tipos de máquinas como, por ejemplo, las bombas o compresores.
Evidentemente, en ambos casos hablaremos de máquina cuando tenga elementos móviles, de modo que quedarían excluidas, por ejemplo, pilas y baterías. - Mecanismo: es el conjunto de elementos mecánicos, de los que alguno será móvil, destinado a transformar la energía proporcionada por el motor en el efecto útil buscado.
- Bastidor: es la estructura rígida que soporta el motor y el mecanismo, garantizando el enlace entre todos los elementos.
- Componentes de seguridad: son aquellos que, sin contribuir al trabajo de la máquina, están destinados a proteger a las personas que trabajan con ella.
Cinética de maquinas: Es aquella que se ocupa del movimiento de los miembros de una maquina, de su forma, da la manera de regularlos y de girarlos sin tener en cuenta su resistencia.
Cuerpo rígido: Se puede definir como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir un sistema de partículas cuyas posiciones relativas no cambian. Un cuerpo rígido es una idealización, que se emplea para efectos de estudios de cinemática, ya que esta rama de la mecánica, únicamente estudia los objetos y no las fuerzas exteriores que actúan sobre de ellos.
Eslabón: Cuerpo rígido que posee al menos dos nodos, que son los puntos de unión con otros eslabones. El número de nodos le da su nombre al eslabón:Binario = dos nodos, Terciario = tres nodos, etc.
Par Cinematico: los eslabones pueden estar conectados unos a otros de varias maneras. el contacto puede ocurrir en una superficie, a lo largo de una linea, o un punto. aquellas partes de dos eslabones que estàn en contacto con movimiento relativo entre ellos se denominan pares.
Los pares que permiten contacto superficial se conocen como pares inferiores y pueden ser giratorios o deslizantes. Los pares que permiten solo contacto puntual o lineal se llaman pares superiores.
Pares inferiores
Cadena Demodrómica:Es posible el movimiento relativo determinado entre sus eslabones, o sea, que si uno de ellos se mantiene fijo y otro se mueve, todos los puntos de los restantes eslabones se moverán sobre ciertas líneas determinadas y siempre sobre las mismas. Véase en la figura.
1, 2, 3 y 4 son eslabones
1 = eslabón fijo
2, 3 y 4 es la nueva posición del mecanismo cuando el eslabón 2 se gira 20º hacia la derecha.
Cadena Libre: Ocurre cuando los movimientos relativos de los eslabones no están determinados, o sea, que si uno de ellos se mantiene fijo y se repite el movimiento de otro, los puntos de los restantes no siguen, en general, las mismas trayectorias. Véase la figura.
1, 2, 3, 4 y 5 son eslabones
1 = eslabón fijo
Ciclo: Se dice que un mecanismo ha cumplido un ciclo cuando al pasar de manera sucesiva por sus infinitas posibles posiciones regresa a su posición inicial.
Periodo:Es el tiempo en el cual un mecanismo realiza un ciclo.
Fase: Es cualquiera de las posibles posiciones que puede tener un elemento de máquina en cualquier instante durante un ciclo.
Representacion y Esquema
Para realizar el análisis cinemático en un mecanismo, éste se debe representar en forma de un esquema, el cual debe dar la información geométrica necesaria para determinar los movimientos relativos de los eslabones.
El eslabón que tenga sólo dos elementos de enlace, puede representarse como un segmento rectilíneo que una de sus ejes.
Los pares giratorios pueden representarse por pequeños círculos.
El eslabón fijo sólo necesita ser representado en las proximidades de sus elementos de enlace y para indicar su carácter estático, se empieza el rayado convencional.
Un eslabón deslizante puede representarse por un rectángulo articulado en el eje del elemento de enlace del eslabón.
Un eslabón de tres o más elementos de enlace se representa, por la figura geométrica formada al unir los ejes de dichos elementos de enlace.
Los eslabones se representan, mediante números sucesivos y los pares por letras mayúscula.
1 = eslabón fijo.
2 = eslabón de tres elementos de enlace.
3 = eslabón de dos elementos de enlace.
4 = eslabón deslizante.
O pares giratorios.
Q2 = centro de rotación del eslabón 2.
Invercion:Es el cambio de un eslabón fijo por otro; una cadena cinemática dará origen a tantos mecanismos diferentes como eslabones tenga, llamándose INVERSIONES DEL MECANISMO a cada uno de ellos. Véase en la figura.
La inversión de un mecanismo no altera los movimientos relativos pero si los absolutos.
Diagramas Cineticos:Un diagrama cinemático, señala las especificaciones exigidas de los desplazamientos de algún punto del último eslabón conducido en relación con algún punto del primer eslabón motor.
Para construir un diagrama cinemático, se emplea un sistema de coordenadas, en donde se acostumbra a representar en el eje de las ordenadas los desplazamientos de algún punto del último eslabón conducido y en el eje de las abscisas se representan los desplazamientos de algún punto del eslabón motor.
Movimiento: Se dice que un cuerpo está en movimiento, cuando cambia su posición en relación con otro cuerpo tomado como punto de referencia.
Tipos de Movimientos:
*Movimiento Absoluto
Ocurre cuando el cuerpo se mueve respecto a otro, que se supone fijo.
Se acostumbra suponer fija la tierra entonces, otro cuerpo que se desplaza respecto a ella tendrá un movimiento absoluto.
*Movimiento Relativo
Ocurre cuando el otro cuerpo que se toma como referencia para indicar la posición del móvil se mueve a su vez.
*Movimiento Continuo, Intermitente y Alternativo
El movimiento de una pieza de una máquina es CONTINUO, si durante cada ciclo ni se detiene ni interviene su sentido; INTERMITENTE, si durante cada ciclo permanece en reposo un tiempo finito y ALTERNATIVO, si durante cada ciclo invierte el sentido de su movimiento.
Ejemplo: El cigüeñal de un motor de gasolina tiene movimiento continuo; las válvulas, intermitente y alternativo; el émbolo, alternativo.
*Movimiento Coplanario
Un cuerpo tiene movimiento coplanario, cuando todas las partículas que lo componen se mueven en el mismo plano o en planos paralelos. Los mecanismos tratados de ahora en adelante se consideran que tienen movimientos coplanarios.
*Movimiento de Traslación
Cuando un cuerpo rígido se mueve de tal forma que la posición de cada línea del cuerpo es paralela a todas sus otras posiciones, el cuerpo tiene movimiento de traslación.
Si el cuerpo se mueve en línea recta, tendrá un movimiento de traslación rectilíneo.
Si el cuerpo sigue una trayectoria curva, tendrá un movimiento de traslación curvilíneo.
El eslabón 3 de la figura se mueve con movimiento lineal de traslación, igual que el eslabón 2 de la figura.
El eslabón 2 de la figura tienes un movimiento de traslación curvilíneo.
*Movimiento de Rotación
Ocurre cuando todos los puntos de un cuerpo en movimiento permanecen a una distancia fija de un eje, la cual es perpendicular al plano de movimiento.
La figura muestra un cuerpo rígido (eslabón 2), que gira alrededor de un eje fijo (eslabón 1), en el sentido indicado.
Si un cuerpo se mueve en vaivén en un ángulo dado, como en el caso de un péndulo, se dice que oscila.
