Mecanismo Conceptos básicos Y Preliminares

Máquina:

Es una combinación de cuerpos resistentes dispuestos para hacer que las fuerzas mecánicas de la naturaleza realicen trabajo acompañado por movimientos determinados. Es un conjunto de mecanismos dispuestos para transmitir fuerzas y realizar trabajo.

Mecanismo:

Es una cadena cinemática en la cual por lo menos un eslabón ha sido fijado o sujetado al marco de referencia (el cual puede estar en movimiento).

Punto de rotación:

Punto alrededor del cual gira un objeto, por ejemplo, el punto en el que se encuentran fijas las manecillas del reloj; o el centro de un círculo es un punto terminal del radio conforme el radio gira 360 grados alrededor de ese punto, el otro punto terminal determina la ubicación de puntos en el círculo.

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.

Teorema de Kennedy

Regla de Kennedy:

Esta regla dice que si 3 objetos están unidos entre sí, deben existir al menos 3 puntos denominados polos que serán los centros de movimiento de dichos objetos y que además de dichos centros de movimiento estarán siempre alineados.

Para conocer los centros instantáneos de un mecanismo por este método utilizamos la siguiente formula: CI= n(n-1)/2

Dónde: CI: centros instantáneos, y n: número de eslabones

Determinación de centros de rotación:

Para localizar los CR seguimos el siguiente método:

1) Hallar el número de centros (N = 4 (4 - 1)/2 = 6).

2) Determinar los inmediatos por simple inspección.

3) Localizar el resto mediante la ley de los tres centros.

En la Fig. 3.6 muestra un mecanismo de biela-manivela donde se han numerado los eslabones desde el 1 hasta el 4. Al disponer de 4 eslabones, el número de centros a localizar es de N = 4 (4 - 1)/2 = 6. Con objeto de no omitir ninguno de los polos, se suele trazar un polígono auxiliar de n = 4 vértices (a la derecha de la figura) y se construyen con trazo lleno los centros inicialmente conocidos o inmediatos. Los polos conocidos son P12, P23 y P14 que se determinan de forma inmediata una vez construida la figura.

Todos los centros instantáneos localizados en primera instancia se han detectado por las articulaciones de los eslabones 1 y 2, 2 y 3, así como 1 y 4. El polo P24 se determina en la línea AB, donde se hallan P12 y P14 y por aplicación de la regla de Aronhold-Kennedy. El polo P34 se deberá situar en línea con P23 y P24 y está en el infinito puesto que el eslabón 3 realiza una traslación. Por último, el polo P31 se encuentra donde se corten las rectas definidas por los puntos A y P34, por una parte, y C y B por otra.

Velocidad lineal:

Es la velocidad que tiene un cuerpo cuando se mueve en una trayectoria rectilínea. Se mide en distancia/tiempo ==> m/s.

Velocidad angular:

La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).

El módulo de la velocidad angular media o rapidez angular media se define como la variación de la posición angular sobre el intervalo de tiempo.

De modo que su valor instantáneo queda definido por:

En un movimiento circular uniforme, dado que una revolución completa representa 2π radianes, tenemos:

Donde T es el período (tiempo en dar una vuelta completa) y f es la frecuencia (número de revoluciones o vueltas por unidad de tiempo).

Si v es la velocidad de un punto y r es su distancia al eje de rotación (radio),

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