ANALISIS DE UN MECANISMO

Resumen

La actividad consiste en seleccionar un mecanismo y en base al mecanismo seleccionado toca dibujar el diagrama cinemático, establecer su movilidad, analizar el movimiento de sus eslabones y analizar las inversiones del mecanismo.

Introducción

En un mecanismo se denomina eslabón a cada uno de los sólidos rígidos que lo componen y que se conectan entre sí a través de pares cinemáticos. Una junta es una conexión entre dos o más eslabones (en sus nodos), la cual permite algún movimiento, o movimiento potencial, entre los eslabones conectados. La rotación pura indica que el cuerpo posee un punto (centro de rotación) que no tiene movimiento con respecto al marco de referencia “estacionario”. La traslación pura indica   que todos los demás puntos del cuerpo describen arcos alrededor del centro. Todos los puntos del cuerpo describen trayectorias paralelas (curvilíneas o rectilíneas). Una línea de referencia trazada en el cuerpo cambia su posición lineal pero no su orientación angular. El movimiento complejo se describe como una combinación simultánea de rotación y traslación. Cualquier línea de referencia trazada en el cuerpo cambiará tanto su posición lineal como su orientación angular. La inversión es cualquier mecanismo diferente obtenido a partir de un mecanismo plano dado, significa que el movimiento relativo al cuerpo base o fijo que se puede obtener por la inversión es diferente del que proporciona el mecanismo original.

Desarrollo

Descripción de la actividad realizada.

En esta actividad se seleccionó el mecanismo llamado “mecanismo de paralelogramo inverso 7”, una vez seleccionado el mecanismo se procede a realizar su respectivo diagrama cinemático, en base a este diagrama se realiza la respectiva operación para establecer su movilidad. Para el desarrollo de esta actividad se analizaron los movimientos de cada eslabón.

Diagrama cinemático

[pic 2] [pic 3]
Imagen 1. Diagrama cinemático.                         Imagen 2. Mecanismo.

[pic 4]
Imagen 3. Mecanismo alineado.

Movilidad del mecanismo

M=3(L-1)-2J1-J2
L=6

J1=7

J2=0

M=3(6-1)-2(7) -(0)

M=3(5)-14

M=1

Movimiento de los eslabones

En el mecanismo Paralelogramo Inverso 7 se encuentra conformado por eslabones y juntas como se observa en la imagen 1. El eslabón número 1 es la bancada, la que sostiene y mantiene la posición de su diseño, el  2 es un eslabón binario que se encuentra sujeto a la bancada por medio de una junta rotatoria fija en B y en C tipo manivela con una junta rotatoria móvil de 1 GDL tipo manivela, el 3 es un eslabón binario con un movimiento rotacional tipo manivela que en el punto A es una junta rotatoria fija y en D una junta rotatoria móvil de 1 GDL, el 4 es un eslabón binario con un movimiento complejo y en la junta C y E son juntas rotatorios móviles de 1 GDL, el 5 es un eslabón ternario con un movimiento complejo y sus tres juntas son juntas rotatorios móviles de 1 GDL, el 6 es un eslabón binario con un movimiento rotacional tipo manivela que en F tiene una junta rotatoria móvil y en G una junta rotatoria fija de 1 GDL. 

El eslabón actuador en el mecanismo paralelogramo inverso sería en este caso el eslabón 2, ya que es el que genera la cadena cinemática del sistema, con un movimiento 1 de un GDL.

Inversiones del mecanismo

En la imagen 3 se observa al continuar su movimiento los eslabones 2,3,4,5,6 que se alinean con respecto a su bancada. Un mecanismo de tres manivelas y dos balancines no cambian la orientación en el espacio y por ende no se genera inversiones.

Conclusión

Para accionar el mecanismo solo se necesita un actuador, esto se sabe por la ecuación de movilidad cuyo resultado obtenido es de un grado de libertad.

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