Transportador mecánico
“Año del buen servicio ciudadano”
Curso Integrador-Escuela Mecánica
Transportador Mecánico
Profesor:
Alvarado de la Portilla, Carlos Moisés
Integrantes:
o
Avila Anticona, Alex Erickson - 1510257
o
Chumioque Naveros, Alex Abel - 1522630
o
León Gonzales, Royer Andy - 1411537
o
Mendoza Ramos, Rueme Rosmel - 1420626
Índice
Introducción --- 3
CAPITULO 1: ---4
PROPUESTA DEL MECANISMO ---4
Objetivos: --- 6
Ventajas y desventajas del transportador mecánico: --- 7
Mecanismo de cuatro barras articuladas ---8
Clase I ---8
Clase II --- 9
Funciones de Enlaces--- 10
El mecanismo manivela balancín: --- 11
La condición de Grashof: --- 11
Ángulo de transmisión: --- 11
Grados de libertad --- 12
Método de Brodell y Soni --- 13
analisis del mecanismo --- 14
Determinando el grado de libertad: --- 15
CAPITULO 2: --- 16
PLANIFICACION DE LA CONSTRUCCION --- 16
DIAGRAMA DE GANTT --- 17
CAPITULO 3: --- 18
DISEÑO Y FABRICACIÓN --- 18
Planos --- 19
Lista de materiales: --- 20
Costo de material --- 21
Características del motor --- 22
Variador de velocidad a través de un potenciómetro --- 23
Introducción
CAPITULO 1:
El mecanismo se basa en un transporte mecánico que no necesita de la ayuda del hombre, ya que será accionado por un motor eléctrico con la finalidad de hacer girar la manivela a 360º. A continuación, la figura 1 mostrara el bosquejo del sistema.
FIGURA 1
Como se puedes observar el sistema está compuesto por acopladores que ayudan a hacer girar al enlace de transporte, gracias a la manivela cuyo origen es su motor eléctrico.
360°
OBJETIVOS:
Fabricar un mecanismo de transporte que puede mover cosas de un lugar a otra.
Entender la planificación y ejecución de un proyecto.
Comprender las técnicas de fabricación en un taller mecánico.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL TRANSPORTADOR MECÁNICO:
Ventajas
Desventajas
Permite el traslado del Material. Depende de un motor. Optimiza tiempos. Necesita lubricación de
componentes.
No usa polines para el traslado. Sus movimientos son limitados. El ruido de operación se reduce. Límites de tecnología.
Reemplaza a los operadores humanos en tareas tediosas.
MECANISMO DE CUATRO BARRAS ARTICULADAS
Los mecanismos de barras articuladas se caracterizan por que sus elementos rígidos se articulan entre sí para conformar una cadena cinemática con la capacidad de generar un determinado movimiento, como respuesta a un movimiento asignado en la entrada del mecanismo, estas características del movimiento generado, dependerán de las características dimensionales de las barras que conforman el mecanismo y de los eslabones de referencia. De forma general se pueden mencionar algunos mecanismos representativos que comúnmente se pueden encontrar en las máquinas y que cumplen funciones definitivas en la funcionalidad de la máquina.
Los mecanismos articulados de cuatro barras, atendiendo a sí alguno de sus elementos pueden efectuar una rotación completa, se pueden clasificar en dos categorías:
1. CLASE I (mecanismos de manivela): Al menos una de las barras del mecanismo puede realizar una rotación completa.
2. CLASE II (mecanismos de balancín): Ninguna de las barras de entrada y salida de movimiento que conforman el mecanismo puede realizar una rotación completa, excepto el acoplador
Clase I
Mecanismo manivela balancín
El mecanismo manivela balancín debe cumplir las siguientes condiciones: L2 + L3 ≤ L1 + L4
Mecanismo doble manivela
El mecanismo doble manivela debe cumplir las siguientes condiciones: L1 + L3 ≤ L2 + L4
AB ⇒ barra menor CD ⇒ barra mayor AB ⇒ barra fija o soporte
Clase II
Mecanismo doble balancín
El mecanismo doble balancín debe cumplir las siguientes condiciones: L1 + L3 ≤ L2 + L4
Mecanismo manivela deslizador
Funciones de Enlaces
La función de un mecanismo de enlace es producir giratorio, oscilante, o el movimiento alternativo de la rotación de una manivela o viceversa. Dicho más específicamente enlaces pueden usarse para convertir:
1. La rotación continúa en rotación continua, con una velocidad angular constante o variable proporción.
2. La rotación continua en oscilación o movimiento alternativo (o a la inversa), con una constante o relación de velocidad variable.
3. Oscilación en oscilación o movimiento alternativo en movimiento alternativo, con una constante o variable relación de velocidad.
Los vínculos tienen muchas funciones diferentes, que se pueden clasificar de acuerdo en el objetivo primordial del mecanismo:
Generación de la función: el movimiento relativo entre los enlaces conectados al bastidor.
Generación de la trayectoria: la trayectoria de un punto trazador.
EL MECANISMO MANIVELA BALANCÍN:
El mecanismo manivela balancín se obtiene a partir de la cadena cinemática de 4 barras y necesariamente la barra más corta (BC) tendrá que ser la manivela. En este mecanismo, dicha barra más corta realiza giros completos mientras que la otra barra articulada a tierra posee un movimiento de rotación alternativo (balancín).
Algunas aplicaciones comunes del mecanismo manivela balancín son: el mecanismo de la máquina de coser, el mecanismo de las bombas de pozos de petróleo, el mecanismo de las máquinas elípticas, etc.
El eslabón 1 es el marco o tierra. El eslabón 2 es el motriz que puede girar completamente o puede oscilar. En cualquier de los casos, el eslabón 4 oscila. Como el eslabón 2 gira completamente, entonces el mecanismo transforma el movimiento rotatorio en movimiento oscilatorio.
La condición de Grashof:
Para que al menos un eslabón de un mecanismo de 4 barras, sea capaz de realizar un giro completo, respecto al marco de referencia, es necesario que la suma de la longitud del eslabón más largo y la de más corto, sea menor que la suma de las longitudes de los otros dos eslabones.
L2 + L3 ≤ L1 + L4
BC ⇒ barra menor CD ⇒ barra mayor AB ⇒ barra fija o soporte
Ángulo de transmisión:
Se puede obtener una ecuación para el ángulo de transmisión aplicando la ley de los cosenos a los triángulos AO2O4 Y ABO4 en la forma siguiente.
𝑧2 = 𝑟12+ 𝑟22− 2𝑟1𝑟2𝑐𝑜𝑠𝜃2
Y también
𝑧2 = 𝑟32+ 𝑟42− 2𝑟3𝑟4𝑐𝑜𝑠𝛾
Por lo general, el máximo ángulo de transmisión no debe ser mayor que 140° y el mínimo no menor de 40° si se usa el mecanismo de eslabones articulados para transmitir fuerzas considerables. Si el ángulo de transmisión se hace más pequeño que 40°, este mecanismo tiende a pegarse debido a la fricción en las articulaciones; adicionalmente los eslabones, el conector y el balancín tienden a alinearse y se pueden trabar.
Es especialmente importante verificar los ángulos de transmisión cuando se diseñan los mecanismos para operar cerca de los puntos muertos. La figura muestra los ángulos mínimo y máximo de transmisión para un mecanismo de cuatro barras articuladas mediante 𝛾ʼ y 𝛾ʼʼ respectivamente.
Grados de libertad
El grado de libertad de un sistema es el número de parámetros independientes que se necesitan para definir su posición en el espacio, en otras palabras es el número de movimientos que puede realizar un cuerpo en cada uno de los ejes, en rotación o translación.
Donde:
n es el número de eslabones.
J1, es el número de pares o pares de V clase. J2, es el número de semijuntas o pares de IV clase.
Método de Brodell y Soni
Para diseñar un mecanismo manivela balancín se puede emplear el método de Brodell y Soni
Procedimiento:
a. Inicialmente se deben definir las posiciones extremas del balancín como se muestra en la siguiente imagen.
b. Se traza una recta X cualquiera, que pase por B1.
c. Se traza Y, pasando por B2, formando un ángulo α con X. El punto de corte de las líneas X y Y, en el punto O2, se toma como centro de la manivela.
d. La longitud r2 se obtiene de B2C, pues B2C=2r2.
e. La longitud r3 se calcula a partir de O2B1=r2+r3.
f. Finalmente se obtiene el mecanismo manivela balancín ilustrado en trazo más oscuro.
ANALISIS DEL MECANISMO
Para un desplazamiento dado determinar el radio de la manivela
De la figura d es el valor predeterminado y tenemos que determinar el radio de manivela r para un valor de radio dado de eje de balancín R
Dejar que la oscilación del eje de balancín es el grado Q en el punto B
Desde el triángulo ABC
d = 2 AC
d = 2 R Sin (Q / 2) …….. (1)
Q / 2 = Sin- 1 (d / 2R)
Q = 2 Sin- 1 (d / 2R)
A partir de manivela y el movimiento del eje de balancín
2 r = R * Q * 3,14321 / 180 ……… (2)
En poner el valor de Q de la ecuación 1, obtenemos
Determinando el grado de libertad:
De acuerdo a la ecuación de la kutzback:
Donde:
n es el número de eslabones.
J1, es el número de pares o pares de V clase.
J2, es el número de semijuntas o pares de IV clase.
Por lo tanto:
w = 3 (4 - 1) - 2 x 4 - 0
CAPITULO 2:
DIAGRAMA DE GANTT
Versión: 3
Curso:
Integrador - Escuela
mecánica fecha: 18/09/2017
Proyecto:
Transportador
mecánico
Fecha de actualización: 23/11/2017
Actividades
semanas del proyecto
% de laactividad
Responsable
% de
cumplimiento
setiembre octubre noviembre
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1. portada P
2% Leon 2%
R 2. índice P
2% Avila 2%
R 3. introducción P
2% Chumioque 2%
R 4. objetivo P
5% Avila y Mendoza 5%
R 5. cronograma P
16% Chumioque 16%
R 6. dibujo técnico P
12% Mendoza y Avila 12% R
7. análisis cinemático del mecanismo
P
35% Leon y Chumioque 35% R
8. listado de materiales
P
2% Avila 2%
R 9. estimación de
costo
P
2% Leon 2%
R 10. características de equipos utilizados P
7% Mendoza 7%
R 11. explicación de la construcción del mecanismo P
7% Leon 7%
R 12. conclusión P
5% todos 5%
R 13. bibliografía P
3% todos 3%
R
% total 100%
% de cumplimiento
CAPITULO 3:
DISEÑO Y
LISTA DE MATERIALES:
Motor DC 12v
Potenciómetro de 100k
Fuente de switching 12V DC 5 Amp con enchufe a toma
Interruptor on/off de palanca electrónico
Cable Dupont Macho juego de 75 unidades
Madera
Pernos
COSTO DE MATERIALES
Materiales Precio
Motor DC 12v S/ 30.00
Potenciómetro 470k/500k S/ 28.00
Fuente de Switching 12V DC 5 Amp con enchufe a toma S/ 28.00
Interruptor on /off de palanca electrónico S/ 12.00
Cable Dupont Macho juego de 75 unidades S/ 8.00
Madera CEDRO S/ 15.00
Pernos M4 S/ 9.00
Barniz 1/8 S/ 5.00
Componentes Electrónicos S/ 14.00
Melamine 30 x 50 S/ 15.00
Protobar S/ 12.00