Mecanismos Articulados

Un mecanismo articulado es un ensamblaje de palancas diseñadas para trasmitir movimiento y fuerza.

La cinemática de un mecanismos de barras (eslabones) articulados con pernos, tal como el mecanismo manivela – biela – corredera (pistón) es:
La manivela rota alrededor de un eje fijo perpendicular al plano en el punto O.La corredera ensamblada con un perno B, en el extremo de la biela, se traslada en una trayectoria rectilínea, recorriendo ida y vuelta su trayectoria.

La biela ensamblada en un extremo con el perno A a la manivela, y en el otro con el perno B a la corredera, tiene un movimiento general en el plano; teóricamente, cualquier posición de la biela se puede obtener realizando primero una rotación y después una traslación de la biela o, viceversa (primero una traslación y después una rotación).

Mecanismo de cuatro barras:

Un mecanismo de cuatro barras es un mecanismo formado por tres barras móviles y una cuarta barra fija (por ejemplo, el suelo), unidas mediante nudos articulados. Las barras móviles están unidas a la fija mediante pivotes. Usualmente las barras se numeran de la siguiente manera:
Barra 2. Barra que proporciona movimiento al mecanismo.
Barra 3. Barra superior.
Barra 4. Barra que recibe el movimiento.
Barra 1. Barra imaginaria que vincula la unión de revoluta de la barra 2 con la unión de revoluta de la barra 4 con el suelo.



Identificacion de los Eslabones:
  • Si la pieza conductora es rígida y gira sobre un eje fijo se le llama manivela conductora o eslabón motor y es donde usualmente, se conoce la velocidad angular W2 (rad/tiempo). Cuando dos manivelas tienen el mismo eje y estan rígidamente unidas entre sí, a la combinacion de las dos se les llama palanca.
  • Cuando la pieza conducida es rígida y se mueve sobre un eje fijo con movimiento oscilante se le llama balancín y si lo hace con movimiento giratorio se le llama manvela conducida. en ambos casos es el eslabón conducido.
  • Al eslabón flotante se le llama biela
  • El eslabón fijo es el soporte o bastidor de la máquina.
Mecanismo Manivela - Biela y Blancín:

L2 + L3 ≤ L1 + L4
BC ⇒ barra menor
CD ⇒ barra mayor
AB ⇒ barra fija o soporte
Mecanismo de Contramanivela:

Es tambien un mecanismo de cuatro barras, llamada tambien mecanismo manivela - biela - manivela, y consiste en dos manivelas con rotacion continua; las dos manivelas dan una vuelta completa.



L1 + L3 ≤ L2 + L4
AB ⇒ barra menor
CD ⇒ barra mayor
AB ⇒ barra fija o soporte


Mecanismo Balancín - Biela - Balancín:


L1 + L3 ≤ L2 + L4
CD ⇒ barra menor
AB ⇒ barra mayor
AB ⇒ barra fija o soporte


Mecanismo Manibela - Biela - Corredera:

Es el mecanismo que mas se emplea en la actualidad, se aplica en los motores de gasolina, diesel, vapor, bombas, etc.



Al hacer una representación mental del movimiento del mecanismo manivela – biela – corredera, se infiere que: la rotación de la manivela alrededor de un eje fijo con una velocidad angular WOA, le transmite movimiento a la biela, al moverse la biela rota alrededor del eje móvil que pasa por el perno A perpendicular al plano de movimiento, con una velocidad angular WAB, y se traslada simultáneamente, ésta le trasmite movimiento de traslación con velocidad VB, a la corredera; visualizando varias posiciones de la biela se infiere que, el movimiento de la biela se puede conceptualizar como un movimiento general en el plano.








Inversión de un Mecanismo:

Transformacion de un mecanismo en otro por medio de la eleccion de diferentes miembros de la cadena como elemento fijo a la referencia. En todos los mecanismos obtenidos por inversion de una misma cadena cinematica los movimientos relativos son evidentemente los mismos, hecho que facilita el estudio.



Mecanismo de Yugo Escocés:

Yugo escocés, también deletreado Yugo escocés y yugo escocés, es un mecanismo para convertir el movimiento linear de un resbalador en el movimiento rotatorio o viceversa. pistón o la otra parte de intercambio se junta directamente a resbalar yugo con una ranura que contrata un perno en la partición que rota. La forma del movimiento del pistón es una pura seno en un cierto plazo la onda dado una constante velocidad rotatoria.

Ventajas:
Las ventajas compararon a un estándar cigüeñal y biela la disposición es:
  • Alto esfuerzo de torsión salida con un tamaño pequeño del cilindro.
  • Pocas piezas móviles.
  • Una operación más lisa.

  • Un porcentaje más alto del tiempo pasado en centro muerto superior (detención) mejorar eficacia teórica del motor de la combustión constante del volumen completa un ciclo aunque los aumentos reales no se han demostrado.

  • En un uso del motor, la eliminación del empalme servida típicamente por un perno de la muñeca, y la eliminación cercana de la falda y del cilindro del pistón que rascan, como cargamento lateral del pistón debido al seno del ángulo de la biela se elimina.

Desventajas:

  • Desgaste rápido de la ranura en el yugo causado por la fricción que resbala y altas presiones del contacto.

  • Más pérdida de calor durante la combustión debido a la detención extendida en centro muerto superior de sistemas cualquieres mejoras constantes de la combustión del volumen en motores verdaderos.

  • Poco porcentaje del tiempo pasó el centro en la parte inferior de muerto que reducía el tiempo de la purga para movimiento dos motores, en comparación con un mecanismo convencional del pistón y del cigüeñal.

Usos:

Esta disposición es la más de uso general de válvula de control actuadores en alta presión tuberías del aceite y del gas.
Se ha utilizado en varios motores de combustión interna, tales como Motor de Bourke, Motor de SyTech, y muchos motores del aire caliente y motores de vapor.
Los experimentos han demostrado que el tiempo de detención extendido no trabajará bien con los ciclos constantes de la combustión del volumen (Otto, Bourke o similar).Los aumentos pudieron ser más evidentes con un ciclo (diesel o similar) directo estratificado de la inyección para reducir pérdidas de calor.





Mecanismo de Retorno Rapido:


En operaciones repetitivas existe por lo común una parte del ciclo en la que el mecanismo se somete a una carga, llamada carrera de avance o de trabajo, y una parte del ciclo es conocida como carrera de retorno en la que el mecanismo no efectúa trabajo sino que se limita a devolverse para repetir la operación. Una medida de lo apropiado de un mecanismo desde el punto de vista, conocida con el nombre de razón del tiempo de avance al tiempo de retorno, se define mediante la formula:
Un mecanismo para el cual el valor de Q es grande, resulta más conveniente para esta clase de operaciones repetitivas que aquellos que se caracterizan por valores pequeños de Q. Los mecanismos con valores de Q superiores a la unidad se conocen como de retorno rápido. Para un mecanismos corredera-manivela, se mide el ángulo alfa (a) que se recorre durante la carrera de avance, y el ángulo restante de la manivela se considera como B , de la carrera de retorno; y si el periodo del motor es T , entonces:


Tiempo de carrera de avance:


Tiempo de carrera de retorno:

Despejando con respecto a la primera formula tenemos:





Mecanismos de línea Recta:

Son dispositivos de barras destinados a conseguir que uno de los puntos del mecanismo siga una línea recta, aproximada o exacta.

Tipos:

Mecanismo de SCOTT RUSSELL

Mecanismo de WATT

Mecanismo de ROBERT

Mecanismo de PEAUCELLIER

Mecanismo de WATT:


James Watt (1736-1819) inventó este mecanismo en 1769. Es un mecanismo de línea recta aproximada, pero suficiente para los requisitos de la época en los que no existían herramientas capaces de producir rectitud con precisión. El mecanismo cuenta con dos balancines articulados a la barra fija de igual longitud (O2-A es igual a O4-B). El punto trazador está en el centro del acoplador (barra AB).





Mecanismo de ROBERT:

El siguiente mecanismo es atribuido a Roberts (1789-1864). Consiste en dos balancines de igual longitud (O2-A es igual a O4-B) L articulados a la barra fija y un acoplador con un punto trazador que dista de las articulaciones la misma distancia (AP = BP = L) formando el acoplador un triángulo isósceles. Este mecanismo consigue un tramo rectilíneo aproximado entre las articulaciones a la barra fija (es decir, entre O2 y O4).




Mecanismo de PEAUCELLIER:

Este mecanismo fue inventado por Peaucellier en 1867. Utiliza la simetría de dos mecanismos de 4 barras para conseguir un trazo exactamente rectilíneo. En este mecanismo coexisten dos mecanismos de 4 barras: el mecanismo [O2-A-B-O4] y el [O2-A-C-O4]. Ambos poseen las mismas longitudes de barras y solamente se diferencian en que están montados en distinta configuración. Así, es seguro que los puntos B y C son simétricos respecto del eje que pasa por A y O4. Posteriormente se añadió una diada (es decir, dos barras articuladas) en B y C obteniendo el punto D que traza una trayectoria perfectamente rectilínea.
Las proporciones de este mecanismo son: [O4-C] = [O4-B]; AB = BD = DC = CA .





5 comentarios:

Unknown dijo...

BUENÍSIMA INFORMACIÓN, me sirvió bastante !!

Sex Shop dijo...

Muy buenoooo!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Anónimo dijo...

Muuy bueno

edjim dijo...

Muy bueno!!! Felicidades y gracias.

Alejandra Leal dijo...

Podrían decirme cuál es el mecanismo ISOSCELES?

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