Tipos De Mecanismos

1. Introducción

En esta división del capítulo de mecanismos se presentarán los conceptos básicos de mecanismos junto con la descripción de algunos casos típicos. Se expondrán algunas nociones elementales de cinemática del cuerpo rígido y tipologías de movimientos: rotación, traslación y roto-traslación. Conceptos y definiciones: juntas, eslabones, cadenas cinemáticas, grados de libertad, etc. Mecanismos de cuatro o más eslabones. Movimientos especializados: intermitentes, inversiones, etc.

2. Conceptos elementales de Cinemática: Movimientos

Existen dos movimientos básicos, uno de rotación pura y otro de translación pura, de acuerdo a los cuales se puede definir un movimiento más complejo de roto-translación.

Movimiento de Translación Pura: Todos los puntos de un cuerpo describen un movimiento paralelo, sea rectilíneo o curvo. La línea que une dos puntos de referencia del cuerpo podrá cambiar su posición pero no su orientación angular (Figura 3.1.a).

Movimiento de Rotación Pura: El cuerpo posee un punto, llamado centro de rotación, que no tiene movimiento respecto del marco de referencia estacionario. Todos los restantes puntos del cuerpo describen movimientos curvilíneos respecto del centro de rotación. La línea que une dos puntos de referencia y que pasa por el centro, cambia únicamente su orientación angular (Figura 3.1.b)

Movimiento de Roto-Translación: Es una combinación simultanea de rotación y translación. Cualquier línea de referencia trazada por el cuerpo cambiará de posición y de orientación angular respecto del marco de referencia. Habrá en todo momento un centro de rotación, el cual irá cambiando de ubicación (Figura 3.1.c).

Siendo que las piezas o eslabones que forman parte de un mecanismo son considerados cuerpos rígidos (generalmente y a modo de simplificación para poder interpretar la cinemática y dinámica y así sintetizar el movimiento), entonces se necesitarán seis parámetros para poder identificar su posición en el espacio. Esto significa que se deberán identificar tres desplazamientos y tres ángulos de rotación. Los eslabones entonces describen determinado tipo de movimientos que pueden ser identificados por medio de alguna combinación de los seis parámetros mencionados anteriormente.

3. Nociones Primeras de Mecanismos

La idea de mecanismo y máquina si bien puede ser clara a simple vista desde un punto de vista netamente intuitivo o pragmático, muchas veces trae aparejadas algunas confusiones. Para ello se introducirán unas definiciones para fijar las ideas y/o conceptos involucrados en los mecanismos.

Definición de Máquina: Una máquina es un conjunto de mecanismos con el objetivo de transformar energía en trabajo mecánico o viceversa.

Definición de Mecanismo: Un mecanismo es un dispositivo que, según un esquema establecido eslabonamientos (o cadena cinemática), transforma un movimiento de entrada en otro movimiento de salida.

Definición de cadena cinemática: Conjunto de eslabones o piezas, generalmente considerados rígidos conectados entre sí por juntas de forma que permiten o suprimen determinados movimientos.

Un eslabonamiento conforma de por sí una cadena cinemática. Un eslabonamiento se puede convertir o considerar mecanismo en tanto que uno de sus elementos tenga movimiento relativo respecto de alguno de los eslabones o piezas.

Definición de Eslabón: uno de los elementos básicos de una cadena cinemática. Es un cuerpo rígido encargado de transmitir los distintos movimientos. Poseen puntos de unión llamados nodos.

Orden del eslabón: es el número de nodos que contiene un eslabón (ver Figura 3.2). Entonces los eslabones pueden ser BINARIOS (de dos nodos), TERNARIOS (de tres nodos), CUATERNARIOS (de cuatro nodos).

Definición

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