Sintesis De Mecanismos

5.- SÍNTESIS DE MECANISMOS

5.1 DEFINICIÓN

El estudio de movimiento en máquinas puede ser considerado desde dos diferentes puntos de vista generalmente identificados como análisis cinemático y síntesis cinemática. En los capítulos anteriores tratamos el primer tópico donde vimos que el análisis cinemático es la determinación del movimiento inherente en un mecanismo o máquina dada. La síntesis cinemática es el problema contrario: es la determinación del mecanismo que logra ciertas especificaciones de desplazamiento, velocidad o aceleración, en forma simple o combinada en definitiva la síntesis determina el mecanismo capaz de ofrecer una respuesta determinada de antemano.

Ejemplos de requerimientos cinemáticos para efectuar una síntesis.

5.2 TIPOS DE SINTESIS

5.2.1 SÍNTESIS DE TIPO

La síntesis de tipo busca predecir cuál combinación de topología de eslabonamientos y tipo de juntas puede ser la mejor para resolver una tarea dada. La selección del tipo del mecanismo a usarse también depende de parámetros que entran fuera del campo de los mecanismos como son las condiciones de uso, los materiales y procesos de manufactura disponibles.

5.2.2 SÍNTESIS DE NÚMERO

La síntesis numérica se encarga de predecir el número de eslabones y juntas que se requiere para un grado de libertad deseado.

5.2.2 SÍNTESIS DIMENSIONAL

Por síntesis dimensional entendemos la determinación de las longitudes y ángulos necesarios para crear un mecanismo que efectuara las transformaciones de movimiento deseadas. Las dos herramientas básicas de la síntesis dimensional son la construcción geométrica que ofrece al diseñador un procedimiento de diseño relativamente rápido y directo.

Los métodos de síntesis analíticos adecuados para el cálculo automático y tienen la ventaja de exactitud y repetitividad.

A su vez la síntesis analítica se puede dividir en

• SÍNTESIS DE GENERACIÓN DE FUNCIONES

Trata el problema de coordinar las barras de entrada y salida en un número especificado de posiciones.

• SÍNTESIS DE MOVIMIENTO O GUIADO DEL ACOPLADOR

Sitúa el acoplador de un mecanismo en un número especificado de posiciones.

• SÍNTESIS DE GENERACIÓN DE TRAYECTORIAS

Estudia la correspondencia de las trayectorias descritas por puntos pertenecientes al acoplador de un mecanismo, durante el movimiento de este con otras trayectorias especificadas

5.3 SÍNTESIS DE GENERACIÓN DE FUNCIONES.

5.3.1 COORDINACION DE UN ANGULO DADO  DE OSCILACION DEL SEGUIDOR CON UN MEDIO GIRO DEL IMPULSOR, METODO GRAFICO

Con este método se busca el mecanismo que permita oscilar la barra de salida 4 un ángulo determinado, para lo cual seguiremos el siguiente procedimiento gráfico

1.- Trace el seguidor en sus dos posiciones extremas O4B1 y O4B2.

2.- Trace un arco cualquiera y su respectiva cuerda B1B2, halle el punto medio de la cuerda B1B2, la mitad del segmento B1B2 es el radio del impulsor r2

3.- Prolongue la cuerda y seleccione un punto conveniente O2.

4.- Trace la circunferencia de radio igual a r2 en O2.

5.- Dibujamos el mecanismo en cualquiera de las posiciones extremas indicadas.

La distancia A2B2 = A1B1 representa la longitud del acoplador.

Cuando el impulsor r2 gire 180 obtendremos una oscilación del seguidor. La máxima rotación que se puede obtener con este método es 120°, debido a que si se supera el ángulo de transmisión baja En el caso de que se necesite una mayor rotación podemos recurrir a trenes de engranajes.

El mecanismo indicado utiliza la coordinación de la barra con un giro total del impulsor, el ángulo que subtiende la barra seguidora es de 120 el cual es incrementado a 240 gracias a la relación de transmisión utilizada.

Mecanismos que invierten la rotación de tanques son utilizados muy a menudo en la Industria Textil, para lavar, tinturar, mezclar, etc.

• Efectuar la simulación en Working Model del mecanismo anterior

• Efectuar la simulación en Working Model del siguiente mecanismo, que utiliza corredera y eslabón ranurado para multiplicar la oscilación.

Una aplicación adicional de esta síntesis es la siguiente que se usa para impulsar un trinquete, en este caso la rueda dentada no retorna, existe solo avance pero con reposos.

5.3.2 COORDINACION DE UN ANGULO DADO  DE OSCILACION DEL SEGUIDOR CON UN GIRO COMPLETO DEL IMPULSOR CON PIVOTES PRESCRITOS, METODO GRAFICO

En este caso los pivotes prescritos se especifican, y lo oscilación permisible es menos de 120°, en este caso hemos seleccionado 100°

1.- Trace el seguidor en sus dos posiciones extremas O4B1 y O4B2.

2.- Trazamos segmentos O2B2 y O2B1 y verificamos que el ángulo de transmisión O2B2O4 no sea menor de 30° y que el ángulo de transmisión O2B1O4 no supere 150°.

3.- Tomamos las medidas O2B2 que debe ser igual a r2 + r3 o los eslabones alineados, y la medida O2B1 corresponde a los eslabones alineados pero superpuestos o r3 – r2.

4.- Resolvemos el sistema de ecuaciones de donde se obtiene r3 = 783.235

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