Continue
Diseño de maquinaria norton 4 edicion online free pdf
Wood Jr.Una faceta de la ingeniería, como ella se practica en la industria, es el proceso creativo. Modern Kinematics: Developments in the Last Forty Years. 131 Mecanismos con detenimiento . 52811.14 Referencias . Pueden adoptar muchas formas, desde modelos a escala de trabajo, hasta representaciones de tamaño natural, pero simplificadas, del con- cepto. Recuerde que en números redondos al nivel de mar en tierra: 1 lbm = 1 lbƒ 1 slug = 32.2 lbƒ 1 blob = 386 lbƒ El sistema SI requiere que las longitudes se midan en metros (m), la masa en kilogramos (kg) y el tiempo en segundos (seg). Incluso las personas muy creativas tienen dificultad para inventar “por pedido”. Existen muchas
posibilidades. Freudenstein. K. Tiene cero GDL y, por teóricos cuando es deseable lo tanto, es una estructura. Revolvabilidad se refiere a un eslabón específico en una cadena e indica que éste es uno de los eslabones que pueden girar. Su construcción interna consiste en varias tiras magnéticas dispuestas alrededor de la circunferencia tanto del rotor como del estator. Los sistemas hidráulicos son muy costosos cuando se incluye el costo de todo el equipo auxiliar.† Los costos de todos los Cilindros neumáticos e hidráulicosdispositivos electrónicosdisminuyen conforme Éstos son actuadores lineales (pistón en un cilindro) que proporcionan una salida lineal de carreraavanza la tecnología y los
limitada por medio de un flujo de fluido presurizado, aire comprimido, o fluido hidráulico (usualmen-controladores de motor no te aceite). La aplicación más común de cilindros de potencia fluida se encuentra en el equipo agrícola y deconstrucción, como tractores y retroexcavadoras, donde cilindros hidráulicos (no servo) de lazo abiertoaccionan la pala u hoja mediante eslabonamientos. blesJuntas de pasador contra correderas y semijuntas * Profesor Larry L. De hecho, el problema de predecir matemáticamente el 62 número de isómeros de todas las combinaciones de eslabones ha sido por mucho tiempo un problema sin solución. Estos modelos WM dan vida a las figuras del texto con
animaciones, gráficas y resultados numéricos. 29-55.Strandh, S. Existen muchos ejemplos deexcelentes soluciones de ingeniería que al final fueron rechazadas porque resolvían el problemade manera incorrecta, es decir, no resolvían el problema que el cliente realmente tenía. 2.2 Tipos de 2-9 movimiento 2-10 Calcule los GDL de los eslabonamientos asignados de la figura P2-1 partes 1 y 2. 236 Problemas . Es posible proporcionar la ecuación de Gruebler, da un GDL. La inversiónnúmero 4 se obtiene al fijar el eslabón 4 y se utiliza en mecanismos manuales de bomba de pozo,en los que la manija es el eslabón 2 (extendido) y el eslabón 1 baja hasta la tubería del pozo paramontar un pistón en su extremo inferior. ¡Algunas no lo harán! No existe “una respuesta correcta” en la ingeniería de diseño, esto fue: “La respuesta no está en el dorso del libro.” www.FreeLibros.me14 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I es lo que la hace interesante. Una junta esférica o de rótula (figura 2-3a) es un ejemplo de una junta de tresgrados de libertad, que permite tres movimientos angulares independientes entre los dos eslabonesconectados. Gray, D. Con el fin de que los cuatro eslabones se ensamblen, el más largo debe ser más corto que la suma de los otros tres, L < (S + P + Q) (2.9) Si L = (S + P + Q), entonces los eslabones pueden ser ensamblados pero no se moverán, así que esta condición proporciona un criterio para separar las regiones de no movilidad de las regiones que permiten movimiento dentro del espacio de solución. Uno de sus fundadores fue Gaspard Monge (1746-1818), inventor de la geometría nombre de Cinemática, de ladescriptiva (la cual fue mantenida como secreto militar por el gobierno francés durante 30 años por palabra Κινμα —movimien-su valor en la planificación de fortificaciones). En el capítulo 1 se definió un mecanismo y una máquina. Synergetics 2. Lo supo con certeza. Sinembargo, este eslabonamiento sí se mueve (GDL = 1), porque la distancia entre centros, o la longituddel eslabón 1, es exactamente igual a la suma de los radios de las dos ruedas.
361 Familia SCCA de funciones de doble detenimiento . Le dan nombres únicos a cada tipo basados en una combinación de su condición de Grashof e inversión. 426 Engranes rectos, helicoidales y de espina de pescado . En su forma pura, el llamado cojinete de manguito o muñón, la geometríadel pasador en el orificio atrapa una película de lubricante dentro de su superficie de contacto anular www.FreeLibros.me62 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I2 Aceite Muñón estacionario Eje girando con rapidez • lubricación Eje w CL corri- hidrodinámica • contacto no metálico miento • fluido bombeado por el eje • flecha descentrado con respecto a la línea de centros del cojinete FIGURA 2-29 Lubricación hidrodinámica en un cojinete de manguito-holguras y movimientos exagerados Anillo externo por acción capilar y promueve una condición llamada lubricación hidrodinámica, en la cual las partes Anillo interno están separadas por una delgada película de lubricante, como se muestra en la figura 2-29. Las cadenas cinemáticas o mecanismos pueden ser abiertos o cerrados. Algunos de estos cojinetes (prin-b) Cojinete de rodillos cipalmente el tipo de bolas) se pueden obtener prelubricados y con extremos sellados. Es menos probable encontrarlos fuera del ambiente industrial. Éste es un isómero inválido y es rechazado. Mechanisms in Modern Engineering Design. un mecanismo (por ejemplo, igualando a cero sus GDL La figura 2-9b muestra tres eslabones unidos por tres juntas completas. 602 Problemas . 392 Radio de curvatura: seguidor de rodillo trasladante . El enunciado original del problema 1 El dispositivo debecontiene una trampa incorporada en la forma de las palabras coloridas “podadora de césped”.
Sin embargo,son la excepción. Luego, a cada categoría se le asigna un factor de ponderación, el cual midesu importancia relativa. La manive-la de entrada (eslabón 2) en general es impulsada por un motor a velocidad constante. La variación de leva-seguidor del eslabonamiento de cuatro barras como se muestra en la figura 2-12c a menudo se utiliza en estas situaciones. También se presentan algunas herramientas de análisis muy simplespero muy eficaces que son útiles en la síntesis de mecanismos.2.1 GRADOS DE LIBERTAD (GDL) O MOVILIDADLa movilidad de un sistema mecánico (M) se puede clasificar de acuerdo con el número de gradosde libertad (GDL) que posee. 54312.2 Balanceo dinámico . La figura 2-12a† muestra un eslabonamiento de manivela-balancín de cuatro barras transfor- * Si todas las juntas revolutasmada en una manivela-corredera de cuatro barras mediante la aplicación de la regla número 1. La rueda deGinebra dispone de por lo menos tres ranuras radiales equidistantes. La estrategia será comenzar con el número más pequeño de eslabones y el eslabón de mayor minar el número de combina-orden posible con ese número, para eliminar todas las combinaciones imposibles. Traslación pura Todos los puntos del cuerpo describen trayectorias paralelas (curvilíneas o rectilíneas). Así, el primer pasoen cualquier ejercicio de diseño de ingeniería es el de síntesis, que significa conjuntar. www.FreeLibros.meCAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA 55 l1 2 5 1 - GCCC 2 2 - GCRR 3 - GRCR4 4 - GRRC 5 - RRR1 3 6 - RRR2 7 - RRR3 8 - RRR4 6 7 8 l3 1 l4FIGURA 2-20Espacio para la solución de Barker del eslabonamiento de cuatro barras Adaptado de la referencia (10). El objetivo aquí es obtener una gran cantidad de diseños potenciales ¡Eureka! como sea posible. Por simplicidad se supondrá que los eslabones se conectarán sólo con juntas de rotación completa, simples (es decir, un pasador que conecta dos eslabones). Kinematic Geometry of Mechanisms. No obstante, permanecerán satisfactoriamente energizados durante un periodo
indefinido, y mantendrán la salida en una posición (aunque sí se calientan, 100-150°F). La mayoría de los resortes helicoidales del tipo utilizado en estos ejemplos son lineales. Hay que observar que GDL se define con respecto a un marco de referenciaseleccionado. Los pares de tornillo (H), cilíndrico (C), esférico (S) y los pares inferiores planos (F)(F) son combinaciones de los pares de revoluta y/o prismáticos y se utilizan en los mecanismos es- www.FreeLibros.me30 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I Dq Δx2 DqJunta revoluta (R) – 1 GDL Junta de pasador completa rotatoria (R) Junta de corredera completa en traslación (P) (con cierre de forma) (con cierre de forma)Δx b) Juntas completas – 1 GDL (pares inferiores)Sección cuadrada X Δq ?x ΔxJunta prismática (P) – 1 GDL Δq Dq Eslabón apoyado contra un plano Pasador en una ranura (con cierre de fuerza) (con cierre de forma)Junta helicoidal (H) – 1 GDL c) Juntas deslizantes y rodantes (semijuntas o RP) – 2 GDL (pares superiores) Δx L3 Δq L1 L2 Δq 3Junta cilíndrica (C) – 2 GDL L2 Δq ref. 17 Karunamoorthy, S., (1998).“Rule Based Number Synthesis for Kinematic Linkage Mechanisms With Full Revolute Joints”, artículo de ASME DETC98-MECH-5818. Si un eslabón puede realizar una revolución completa con respecto a los demáseslabones, se llama manivela (C), y si no, balancín (R). Pasó algunas horas pen- sando en todas las formas que conocía de hacer rotar un ensamble alrededor de un punto arbitrario. En cuanto al anillo de Unobtanium,* ésa es otrahistoria. En el diseño de mecanismos y máquinas casi siempre es posible escribir las ecuaciones para la dinámica de cuerpo rígido del sistema y resolverlas en “forma cerrada” con (o sin) computadora. Para visualizar el grado de libertad de una junta en un mecanismo es útil “desconectar mental-mente” los dos eslabones que crean la junta del resto del mecanismo. 4028.10 Referencias . 450 Transmisiones. Si la desigualdad de la ecuación 2.12se reemplaza con un signo igual, el eslabonamiento será una cadena de clase III en la cual los doseslabones más cortos pueden girar por completo pero tendrán puntos de cambio como los eslabona-mientos de caso especial de cuatro barras de Grashof. Seleccione cualquier ejemplo del menú, acepte todas las respuestas predeterminadas y anime los eslabonamientos. 67215.11 Bibliografía . das, pues utilizan motores Su par de torsión es máximo cuando se detiene (velocidad cero), lo cual es típico en todos los motores eléctricos en las llantas para eléctricos. 423 Relación de contacto . La figura 2-8a muestra un mecanismo con un GDL y sólo juntas completas en él. 903.4 Síntesis dimensional . Este deberá tener un GDL de cero.mecanismo se llama yugo escocés y produce un movimiento armónico simple exacto de la corredera Pero, un triplete delta con tresen respuesta a una entrada de velocidad constante para la manivela. Estos últimospueden sobrevivir en ambientes muy hostiles, con lubricación deficiente, mientras que las levas no, amenos que estén selladas para evitar la entrada de contaminantes ambientales. 232 Métodos de optimización . Define dos axiomas que deben ser satisfechos para lograr lo siguiente:1. 1.1.15 BIBLIOGRAFÍAPara más información sobre la historia de la cinemática se recomiendan las obras siguientes:Artobolevsky, I. Respuestas de problemas seleccionados Apéndice G. lo que significa que no será posible ningún movimiento y que algunos esfuerzos también pueden estar presentes en el momento del ensamble. Machine Design Electrical and Electronics Reference Issue. 1.3 UNA BREVE HISTORIA DE LA CINEMÁTICA Las máquinas y mecanismos fueron ideados desde el amanecer de la historia. Programas de computadora Apéndice B. El tema de diseño detallado se analiza en otros textostales como la referencia.
[8]1.13 RECURSOS QUE ACOMPAÑAN EL TEXTOEn el DVD que acompaña a este texto hay una serie de recursos útiles que incluyen programas decomputadora, archivos de muestra para esos programas, archivos PDF con todas las figuras de losproblemas que pueden usarse para resolverlos, dos atlas de eslabonamientos (el atlas de cuatro ba-rras Hrones y Nelson y el atlas de cinco barras engranadas Zhang, Norton y Hammond), y videosdigitales con información tutorial sobre varios temas del libro, uso de programas y vistas de máqui-nas reales en operación para mostrar aplicaciones de la teoría. No hay nada bueno o malo con respecto a la condición de Grashof. 156 4.2 Posición y
desplazamiento . Oliver ciencia de los mecanismos),Evans (1755-1819) un inventor estadounidense, también diseñó un eslabonamiento en línea recta por consiguiente no debepara un motor de vapor. 396 Radio de curvatura: seguidor de cara plana trasladante . 48410.15 Relaciones de palanca y engranes . 262 Utilización de los centros instantáneos en el diseño de mecanismos. 438 Trenes de engranes epicíclicos o planetarios . Probablemente haya una situación similar en un curso de mecánica aplicada en la forma D. La Cornell Uni- define un enfoque para elaborar diagramas cinemáticos simplificados.versity adquirió la colecciónen 1892 y ahora ha colocado Los eslabones reales pueden tener cualquier forma, pero un eslabón “cinemático”, o borde deimágenes y descripciones eslabón, se define como una línea entre juntas que permite el movimiento relativo entre eslabonesde estos mecanismos en adyacentes. Se deben examinar los diseñosy decidir la calificación de cada uno. Un día,probablemente después de un periodo en el que puso su atención en cualquier otra parte, al volver a pensaren el dispositivo de ajuste, le llegó una imagen del sistema basado en una de las características elementales deun mecanismo de cuatro barras. Así que la respuesta está lejos de ser clara. En estos casos, sólo algunas de las inversiones pueden tener movimientos www.FreeLibros.meCAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA 49 4 4 4 4 2 31 31 31 31 2 2 22 a) Inversión número 1 b) Inversión número 2 c) Inversión número 3 d) Inversión número 4 traslación de la la corredera es corredera la corredera tiene la corredera gira estacionaria movimiento complejoFIGURA 2-15Cuatro inversiones distintas del mecanismo de manivela-corredera de cuatro barras (cada eslabón negro es estacionario; todoslos eslabones en tono claro se mueven)enteramente diferentes. Obsérvese que esta transformación de un eslabón resultado será un ensamblede salida oscilante a un eslabón de salida de corredera equivale a incrementar la longitud (radio) del de GDL 2. Un pasador en voladizo está en
cortante simple. x O4 D g) Mecanismo de freno de tambor h) Mecanismo simétrico todas las dimensiones están en mm FIGURA P2-4 Problemas 2-21 a 2-23 Adaptado de P.H. y W.P. Rule (1960) Mechanisms: Analysis and Design, con autorización grane sol 4. 323 Referencias . Hay que ser precavido al aplicar estos resultados y ¡tener presente el origen y subjetividadde las calificaciones y de los factores de ponderación! Casi siempre existe la tentación de tener más feen estos resultados que la justificada. En esta tercera edición se hicieron muchas mejoras pequeñas al análisis de varios temas en cada capítulo con base en la retroalimentación de los usuarios, y todos los errores conocidos han sido corregidos. Denavit, A. on Theorytexto sobre mecanismos en 1811. Mantener la independencia de los requerimientos funcionales.2. Minimizar el contenido de la información.El primero de éstos se refiere a la necesidad de crear un conjunto completo y no dependiente de espe-cificaciones de diseño. 76).*2-24 Determine la movilidad de los mecanismos mostrados en la figura P2-5 (p. 348 Tipo de restricciones de movimiento . 61). La menor cantidad de partes que puede realizar eltrabajo en general será la solución menos cara y más confiable. www.FreeLibros.me40 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I2 Caso 1. En el espacio tridimensional, puede haber rotación alrededor de un eje (cualquier eje oblicuo o uno de los tres ejes principales) y también traslación simultánea que se puede resolver en elementos a lo largo de tres ejes. 58913.8 Volantes . Por las ventajas potenciales deleslabonamiento puro es importante considerar un diseño de eslabonamientos antes de elegir una tareade diseño potencialmente más fácil, pero más cara. 121.15 Producción . Si se desea duplicar con exactitud algún movimiento de entrada en un lugar remoto, puede quese desee un eslabonamiento de paralelogramo Grashof de caso especial, como el utilizado en una má-quina de dibujo. Ésta podría consistir en la manufactura de una versión final simple del diseño, pero muy probablemente significará hacer miles o incluso millones de piezas de ese artefacto. La tapa frontal interna contiene una tabla deconversión de factores entre los sistemas U.S. y SI. Ananthasuresh, de la Universidad de Pennsylvania, y Yong- Mo Moon, de WPI, amablemente proporcionaron fotografías de mecanismos flexibles. De hecho, si no puede explicar lo que ha realizado, probablemente ni usted mismo se entienda. El trinquete trabante evita que la rueda invierta su dirección mientras que el trinquetemotriz regresa. El programa Matrix resuelve ecuaciones lineales de uso general. Regresó al problema varias veces durante los siguientes días. Con demasiada frecuencia se usan palabras técnicas para cubrir conceptos confusos. 462.12 Transformación de eslabonamientos . Es buena práctica utilizar juntas en doble en doble voladizovoladizo (ya sean revolutas, prismáticas o superiores) siempre que sea posible. www.FreeLibros.me46 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I2 Manivela-balancín de Grashof Manivela-corredera de Grashof Corredera 34 3 2 2 4 Eslabón efectivo 4 Pivote de balancín efectivo hacia el infinito Pivote de balancín ∞ a) Transformación de un mecanismo de manivela-balancín en un mecanismo de manivela-corredera Manivela 2 Eslabón efectivo 3 Manivela 2 Eslabón efectivo 3 Corredera 4 Corredera 4 b) Transformación de un mecanismo de manivela-corredera en un yugo escocés Junta de rodamiento Seguidor Eslabón Eslabón efectivo 3 y deslizamiento 4 efectivo 2 Eslabón efectivo 4 (semijunta) ω 2 4 Leva ω 2 c) El mecanismo de leva y seguidor tiene un equivalente efectivo de cuatro barrasFIGURA 2-12Transformación de un eslabonamiento 2.11 MOVIMIENTO INTERMITENTE El movimiento intermitente es una secuencia de movimientos y detenciones. b) Un satélite orbitando la Tierra. 134 Otros mecanismos útiles. “The Four-Bar Linkage as an Adjusment Mechanism”, 1a. Por lo tanto, es muy importante que el estudiante de ingeniería desarrolle sus habilidades de comunicación. Para cada una de las simulacio-nes del profesor Wang, se puede reproducir un archivo de video independientemente del programaWorking Model. 6).SolenoidesÉstos son actuadores lineales electromecánicos (CA o CD) que comparten algunas de las limitacio-nes de los cilindros neumáticos y poseen algunas más de su propiedad. Un eslabonamiento de junta revoluta de lazo simple de N eslabones tendrá un GDL de (N – 3).La condición necesaria y suficiente para el ensamblaje de un eslabonamiento de N barras es: N −1 (2.13) ∑LN ≤ Lk k =1Un eslabón K será un eslabón corto si { }K N −3 (2.14a) k =1y largo si { }K N (2.14b) k=N−2Habrá tres eslabones largos y (N – 3) cortos en cada eslabonamiento de este tipo. 705Índice temático . Hill y W. Durante cinco años ayudó a
desarrollar un corazónartificial y dispositivos de circulación inocua asistida (de contrapulsación) en el Tufts New EnglandMedical Center y el Boston City Hospital. Norton obtuvo grados de licenciatura tanto en Ingeniería Mecánica como en TecnologíaIndustrial en la Northeastern University, y una maestría en Diseño de Ingeniería en la Tufts Univer- sity. Actuadores térmicos amplifican la expansión térmica para hacer que eldispositivo oscile entre sus dos posiciones. En Estados Unidos, la cinemática fue ampliamente ignorada hastalos años 40, cuando A.E.R. deJonge escribió “What Is Wrong with ‘Kinematics’ and ‘Mecanisms’”[2]lo que hizo que las instituciones de educación en ingeniería
mecánica estadounidenses prestaranatención a los logros europeos en este campo. Un diseño con cinemática deficiente resultará problemático y funcionará mal.Un mecanismo 1.2 MECANISMOS Y MÁQUINASUna máquina Un mecanismo es un dispositivo que transforma el movimiento en un patrón deseable, y por lo ge- neral desarrolla fuerzas muy bajas y transmite poca potencia. 1243.12 Cognados de cinco barras engranados del mecanismo de cuatro barras . 1 = λ 1+ λ 3+ λ 4 (2.10) λ 3= λ 1+ 1 + λ 4 λ 4= λ 1+ 1 + λ 3 λ 1= 1 + λ 3+ λ 4TABLA 2-4 Clasificación completa de Barker de mecanismos planos de cuatro barras Tomada de la ref. *2-8 i) Una ventana “de cubierta”. La curva de par de torsión-velocidad de un motor describe cómo eléctricos. 30) son díadas. Aún se incluye la Simulación del mecanismo en un ambiente multimedia, del profesor Wang,que contiene más de 100 archivos en Working Model (WM) basados en las figuras del libro y 19modelos en Matlab© para el análisis cinemático y la animación. La corriente directa permanece constante con el tiempo, y es suministrada por generadores o reservan el término motor baterías y es muy utilizada en vehículos, tales como buques, automóviles, aviones, etc. Una cadena cinemática abierta de dos eslabones binarios y una junta se llama díada. (1869). 490 Principio de d’Alembert . Redactan pro- puestas y reportes
técnicos, llevan a cabo presentaciones e interactúan con los gerentes y el personal de apoyo. Si se agrega un eslabón y una junta para formar un eslabonamiento de cinco barras (fi-gura 2-21a) se incrementará el GDL de uno, a dos. El tratamiento de fuerzas dinámicas en la parte II utiliza métodos matriciales para la solución de sistemas de ecuaciones simultáneas. www.FreeLibros.me48 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I Rueda de Ginebra wsalida Trinquete motriz Brazo de2 3 Trinquete trabante empuje Resorte wentrada Manivela 2 wsalida wentrada Arco Rueda dentadaa) Mecanismo Ginebra con cuatro detenimientos b) Mecanismo de rueda y trinquete Corredera vsalida 3 2 Manivela wentrada c) Mecanismo de “Ginebra” con movimiento intermitente lineal Véanse también las figuras P3-7 (p. Wiley Series in Design Engineering, John Wiley & Sons: Nueva York.Ferguson, E. 268 6.6 Velocidad de deslizamiento . Nombre Con-3 Por el tipo de cierre físico de la junta: cerrada por fuerza o por forma. Walcerz, del York College, y L. L.
Sehan agregado más de 80 problemas y asignaciones de tareas nuevas. Su movimiento debeser limitado para evitar que alcance los puntos de cambio o utilizar un eslabón adicional fuera de fasepara garantizar un “arrastre” de los puntos de cambio. 47610.10 Radio de giro . Ting. La red mundial es un recurso increíblemente útil para el ingeniero o estudiante en busca de información sobre cualquier tema. Muchos de ellos fueron desarrollados por el gobierno, que con regu- laridad prueba la capacidad del personal militar de soportar condiciones ambientales extremas. Sea: L = número de eslabones, J = número de juntas y M = GDL = 2m (es decir, todos números enteros) Luego: se reescribe la ecuación de Gruebler 2.1b para despejar J, J = 3 (L −1) − M (2.3a) 22 Pruebe: Se sustituyen M = 2m y L = 2n (es decir, números impares cualesquiera): J = 3n − m − 3 (2.3b) 2 (2.3c) † No confundirse con “orden Ésta no puede dar por resultado que J sea un entero positivo como se requiere. Más adelantesu término fue incluido en los anglicismos como kinematics y en alemán como kinematik. 10 Barker, C. El diccionarioWebster proporciona varias definiciones, la más adecuada para el caso es “bosquejar, graficar o pla- preliminarnificar, como acción o trabajo… concebir, inventar-idear”. www.FreeLibros.me10 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I1 Generación de ideas es el más difícil de estos pasos. 387 8.6 Dimensionamiento de la leva: ángulo de presión y radio de curvatura . ej., un vehículo dirigirlas y máquinas a diésel de motor eléctrico no necesita embrague, a diferencia de uno de motor de combustión interna que que accionan generadores no puede arrancar cuando está detenido bajo carga. 676 Laboratorio virtual . Su sistema de dirección, la suspensión de las llantas y el motor de pistones contienen eslabonamientos; las válvulas del motor son abiertas por levas, y la transmisión tiene muchos engranes. El controlador primero rectifica la corriente de línea CA en CD y luego la “recorta” a la frecuencia deseada, un método común es la modificación del ancho de pulso. 7 Yadav, J. 46). En lugarde las dos piezas convencionales conectadas por una junta de pasador, este fórceps tiene seccionestransversales pequeñas diseñadas para que funcionen como pseudojuntas. El programa Working Model 2D Textbook Edition (WM) se incluye en el DVD, pero no es unaversión completa del programa. Por lo tanto, el
eslabonamiento decuatro barras deberá estar entre las primeras soluciones a problemas de control de movimiento a serinvestigados. Pero, antes de que cualquier sistema pueda ser analizado, debeexistir, y una hoja de papel en blanco proporciona poca sustancia para el análisis. Los tres binarios restantes en serie forman una cadena de cuatro barras (GDL = 1) con la subcadena estructural de los dos ternarios y el binario único reducida a una estructura que actúa como eslabón único. 65 Correderas comerciales. Un ejemplo común es el mecanismodo con resorte de bisagra del cofre del automóvil. En la presente sección selas máquinas. ¿Se puede clasificar conforme al esquema de Barker? La parte I de este texto se ocupa de la cinemática de mecanismos, y la parte II de la dinámica de maquinaria. Ahora proporcionan ventanas ajustables a cualquier pantalla y realizan conversión de unidades. El presupuesto y el tiempo disponibles fueron poco más de lo necesario para el rediseño convencional, puesto que este costo debería cubrirse con las ventas esperadas del instrumento resultante. El tipo de información que podría requerirse en un problema de diseño de máquina va desde las dimensiones del cuerpo humano y su distribución entre la población por edad y género, la habilidad del cuerpo humano de soportar aceleraciones en varias direcciones, hasta resistencias y fuerzas típicas que generan habilidad en varias posiciones. 2.2 TIPOS DE MOVIMIENTO Un cuerpo rígido libre de moverse dentro de un marco de referencia, en el caso general, tendrá mo- vimiento complejo, el cual es una combinación simultánea de rotación y traslación. Existen datos sobre todos estos temas. Los prototipos a menudo son muy caros, pero pueden ser la forma más económica de probar un diseño, sin tener que construir el dispositivo real de tamaño natural. Conferen- cia Anual ASEE, Univ. La cuarta combinación también es in- válida ya que produce una cadena de 2 GDL de 5 binarios en serie con el quinto “binario” formado por los dos terciarios unidos por sus dos nodos en una estructura
precargada con una subcadena con GDL de –1. Puede ejecutarlo para observar estos eslabonamientos diná- micamente. 354 Desplazamiento cicloidal. 10 May, R. Ciertamente es una actividad exhibida en alto grado por todos 5d ¡Eureka!los niños. Los problemas de 6 Análisislos libros de texto en general adoptan la forma de “dados A, B, C y D, encuentre E”. Entonces la masa se deriva de la ley de Newton como distinguirla con más claridad del slug (sl) y para ayudar al m = Ft2 (1.1b) estudiante a evitar algunos de l los errores más comunes en las unidades arriba listadas.y las unidades son: doce slugs = un blobLibras por segundo al cuadrado por pie (lb-seg2/ft) = slugs Blob no suena más burdo que El sistema libra-pulgada-segundo (ips) requiere que todas las longitudes se midan en pulgadas slug, es fácil de recordar, im-(in), la fuerzas en libras (lb) y el tiempo en segundos (seg). (1990). do en la figura P2-13 (p. 454 Diferenciales . Las dos manivelas-balancines producen movimientos similares y por lo tanto no son distintasuna de otra.
Cualquier cuerpo rígido en el espacio tridimensional tiene seis grados de libertad. Para que la fase de ideación sea más exitosa, es necesario evitar tales imágenes y plantear el de energía indepen-problema general de manera clara y concisa. Nortonestos elementos. 182 Solución de Newton-Raphson para el mecanismo de cuatro barras .
Morphological Creativity. 245 6.0 Introducción . Así como la cadena de cuatro barras es el bloque de construcción básico de de archivo es el mismo que elmecanismos con un GDL, este triplete delta triangular de tres barras es el bloque de construcción número de la figura.básico de estructuras con cero GDL (armaduras). Siempre verifique por partida doble sus resultados. Quienes deseen impartir el análisis antes de la síntesis pueden posponer los capítulos 3 y 5 sobre síntesis de eslabonamientos para más adelante. 181 Determinación de raíces multidimensionales (método de Newton-Raphson). 42). 2005.5 Comparación de síntesis analítica y gráfica de dos posiciones . y E. Crouch, W. Los antiguos egipcios idearon máquinas primitivas para la construcción de las pirámides y otros monumentos. 105 Síntesis de posición para más de tres posiciones . Regístrate Gratis Accede a nuestras Descargas Privadas La cuarta edición es una mejora evolutiva de la tercera. 264 6.5 Centrodas . Las baterías para motores eléctricos hi- se fabrican en múltiplos de 1.5 V, con 6, 12 y 24 V son las más comunes. Esto por lo general implica la construcción de un modelo físico del prototipo. Monge creó un curso de elementos de máquinas y to—”, en Maunder, L. 251 6.4 Análisis de velocidad con centros instantáneos . El mecanismo de limpiaparabrisas esun eslabonamiento de pasador puro. 3
Artobolevsky, I. Pero en los sistemas de leva y seguidor, a menudo se prefie-re el cierre de fuerza. En muchos mecanismos y máquinas es ne-bonamiento balancea- cesario equilibrar las cargas estáticas aplicadas al dispositivo. 480 Amortiguamiento . Estos motores se utilizan en relojes y temporizadores. Grillo, P. 3197.10 Tolerancia humana a la aceleración . (198l). Handbook of Human Factors. Lo que resta es el diseño detallado, eldimensionamiento de las partes contra fallas. Como para la mayoría de los sistemas mecánicos ligados a laTierra la masa en esencia permanece constante con el tiempo, la definición de aceleraciones comofunción del tiempo también define las fuerzas dinámicas como una función del tiempo. 152 Proyectos . D. Asimismo, se debe investigar a cabalidad la información de fondo. ISI Press: Filadelfia, 1 PA.Nelson, J. Si no ocurre deslizamiento, entonces ésta es una junta de un grado de libertad,o completa, que permite sólo movimiento angular relativo (Δq) entre las ruedas. 420 Nomenclatura de diente de
engrane. Al inicio del proceso de diseño, casi siempre se dispone de alguna definición general del mo- vimiento de salida deseado. Copyright © MMVIII by McGraw-Hill,All rights reserved. MIR Publishers: Moscú. Working Model en el DVD.Incluso con las limitaciones impuestas en el ejemplo de síntesis de número (1 GDL, ocho eslabones, Su nombre de archivo es elhasta de orden hexagonal), existen ocho combinaciones de eslabonamientos mostrados en la tabla mismo que el número de la figura. 13 Soluciones múltiples . Esto es menos confusosi se utiliza la modificación de Kutzbach de la ecuación de Gruebler en esta forma: M = 3(L − 1) − 2J1 − J2 (2.1c)donde: M = grado de libertad o
movilidad L = número de eslabones J1 = número de juntas de 1 GDL (completas) J2 = número de juntas de 2 GDL (semi) www.FreeLibros.me36 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I El valor de J1 y J2 en estas ecuaciones debe ser determinado con cuidado para considerar todas las juntas completas, semijuntas y múltiples en cualquier
eslabonamiento. Como consecuencia de su característica par de torsión-velocidadtienen aspectos de motores devanados tanto en derivación como en serie, como se muestra en lafigura 2-41c. Reuleaux consideraba todos los dispositivos que transmiten fuerza o energía como máquinas que utilizan mecanismos, como sus bloques de construcción para proporcionar las restricciones de movimiento necesarias. Los estudiantes pueden construir y probar mecanismos nuevos en pantalla, pero el WM Textbook Edition tal como se proporciona no permite al usuario guardar o imprimir un modelo. La diferencia es que las especificaciones de desempeño intensidad de ruido adefinen lo que el sistema debe hacer, mientras que las especificaciones de diseño definen cómo 10 m.debe hacerse. Si el GDL es exactamente cero, entonces se tendrá una estructura, lo que significa que nin- tercero, entonces su interco- gún movimiento es posible. 185Capítulo 5 Síntesis analítica de mecanismos. Obsérvese que hay un eslabonamiento de cuatrobarras 1, 2, 3, 4 en el centro cuyas “juntas” son las secciones flexibles de pequeña dimensión en A,B, C y D. Por lo tanto, éstos son dispositivos de movimiento intermitente y no proporcionan movimiento rotatorio continuo como otros motores. Mariappan, del Cal Poly Pomona, M. Para lograr este objetivo, era necesario hacer rotar todo el ensamble del galvanómetro alrededor de un eje que pasa por el centro del espejo, perpendicular al eje pivote de éste. 1-27.Nolle, H. Los motores eléctricos dráulicos y neumáticos y el también se clasifican por su potencia nominal, como se muestra en la tabla 2-5. j) Un mecanismo de limpiaparabrisas. W., 1917. 2.9 Isómeros 2-12, 2-45, 2-46, 2.47 Use la transformación de eslabonamientos para crear un mecanismo con 1 GDL con una junta com- pleta deslizante y una semijunta con el eslabonamiento de seis barras de Stephenson mostrado en la 2.10 Transformación de figura 2-16b (p. (1978). 282.2 Tipos de movimiento . www.FreeLibros.meXVI CONTENIDO10.12 Sistemas equivalentes. La ecuación de cuatro barras son reemplaza-Gruebler no cambia a un GDL porque la corredera forma una junta completa contra el eslabón 1, das por juntas prismáticas, elcomo lo hizo la junta de pasador que reemplaza. The Kinematics of Machinery, A. 2255.13 Síntesis analítica de un generador de función de cuatro barras. 372 8.4 Diseño de una leva con detenimiento simple:
selección de las funciones S V A J 375 Aplicaciones de polinomios a detenimiento simple . V. Los servomotores se fabrican tanto en configuraciones CA como CD, el tipo de CA en la actualidad es más popular. Las válvulas en el motor se abren y cierran mediante juntas deleva y seguidor (semijuntas) que están sumergidas en el aceite del motor. 446 Método de la fórmula. Una aplicación común de este eslabonamiento de doble parale- logramo se usaba en las locomotoras de vapor, fue utilizado para conectar las ruedas motrices entre sí. Trace su diagra- ma cinemático, determine su movilidad y su tipo (es decir, ¿es un mecanismo de cuatro barras, un mecanismo Watt de seis barras, un
mecanismo de seis barras de Stephenson, un mecanismo de ocho barras, o qué es?). En el siguiente capítulo se analizan otros mecanismos de detención puros. Por ejemplo, para realizar un trabajo apreciable en el diseño de algo, se debe definir por completo el problema. (C)Como resultado, se prefiere la junta de pasador por su bajo desgaste y larga vida, incluso sobre surelacionado par inferior, la junta prismática o de corredera. Hain (de Alemania). 4028.9 ¿Lubricar o no lubricar? Se comenzará con definiciones precisas de los términos utilizados enestos temas.1.1 CINEMÁTICA Y CINÉTICACinemática Estudio del movimiento sin considerar las fuerzas.Cinética Estudio de las fuerzas sobre sistemas en movimiento.Estos dos conceptos en realidad no se pueden separar. b) Una bicicleta (en el plano vertical, no al dar vuelta). Aunque los motores neumáticos individuales y los cilindros neumáticos son relativamente baratos, estos sistemas neumáticos son bastante costosos cuando se incluye el costo de todo el equipo auxiliar. Si el diseño requiere un movimiento TABLA 2-5 de entrada rotatorio continuo, tal como un eslabonamiento de Grashof, una corredera-manivela o una leva-seguidor, entonces un motor o máquina* es la elección lógica. 157 Transformación de coordenadas . un mecanismo de ajuste.[11] Estuvo incrustada entre dos ponencias académicas del tipo “cómo hacerlo” con gráficas y ecuaciones interesantes para los ingenieros que se dedican al análisis de problemas relacionados con mecanismos. 271 Manivela-corredera de cuatro barras. Una cadena de cinco barras de clase I será unmecanismo de doble manivela si los dos eslabones más cortos se encuentran entre el juego de tres es-labones que comprende la bancada del mecanismo y las dos manivelas pivotadas a la bancada[11]. Estasnovísimas herramientas proporcionan varios tutoriales de lectura y demostración sobre temas comosíntesis de posición, curvas de acoplamiento y cognados, la condición de Grashof, etc. Por lo general, ambos trinquetes se mantienen en contacto con la rueda por mediode resortes.
Sin embargo, el costo deesta solución es elevado. que no es de Grashof (y que no tiene manivela) los eslabo- Si se fija el eslabón opuesto al más corto, se obtendrá un doble-balancín de Grashof, en el nes pueden tener más de 180° que ambos eslabones pivotados a la bancada oscilan y sólo el acoplador realiza una revolución de rotación relativa. Jazar, de la Estatal de Dakota del Norte, W. (1969). Retén Rodillo Cojinetes de bolas y rodillos relativamente baratos están disponibles en una gran variedad de tamaños para juntas revolutas, como se muestra en la figura 2-31. 27Capítulo 2 Fundamentos de cinemática . Análisis de posición Capítulo 5. Otras ventajas de los servomotores incluyen su
capacidad de realizar “arranques suaves” programados, mantener cualquier velocidad a tolerancias mínimas frente a una variación del par de torsión con carga, y hacer un rápido paro de emergencia mediante el freno dinámico. 175 Ángulos de transmisión . Si el movimiento de entrada es de traslación, como es común en equipo para movimiento en tierra, entonces en general se requiere un cilindro hidráulico o neumático. Con esta peculiar configuracióngeométrica, se puede ver que se moverá a pesar de que la predicción de Gruebler diga lo contrario. www.FreeLibros.meCONTENIDO XVII13.12 Relación biela/manivela . La manivela tiene un pasadorque entra en una ranura radial y hace que la rueda gire una parte de una revolución. Son ineficientes en cuanto aenergía, están limitados a carreras muy cortas (cerca de 2 a 3 cm), desarrollan una fuerza que varíade manera exponencial a lo largo de la carrera y entregan cargas de alto impacto. G. Su primera aparición quizás ocurrió en Mesopotamia alrededor de 3000 a 4000 a.C. Desde los primeros tiempos se dedicaron grandes esfuerzos a resolver el problema de la medida o cómputo del tiempo, lo que dio como resultado relojes más complejos. Por TABLA 1-2ejemplo, si el enunciado original de la necesidad fue “Diseñar una mejor podadora de pasto” después Especificacionesde que por años se han investigado mil formas de cortar el pasto, el ingeniero docto podría replan- de desempeñotear el objetivo como “Diseñar un medio de acortar el pasto”. Entonces, las tareas del diseñode máquinas son absorbidas por los graduados de escuelas técnicas y comerciales y se pierde la contribucióncreativa de muchos estudiantes universitarios a productos que podrían mejorar nuestras vidas.
Esta técnica requiere un grupo, de preferencia de 6 a 15 personas, e intenta superar la barrera más grande que enfrenta la creatividad: el temor al ridículo. 98 Síntesis de tres posiciones con pivotes móviles especificados . 91.10 Especificaciones de desempeño . 2-39 Repita el problema 2-38 para la figura P2-1b (p. Trace un diagrama cinemático de este dispositivo y dibuje su eslabonamiento equivalente. La figura 2-18* muestra cuatro inversiones no distintas, todos los balancines triples deeslabonamiento no Grashof. Se habrá llegado al paso del proceso creativo llamado frustración. Una definición útil de trabajo de un mecanismo es un sistema de elementos acomodados para transmitir movimiento de una forma predeterminada. El resultado será el mismo que cuando la masa se expresa en slugs o blobs en la forma F = ma de la ecuación. Esto puedeproporcionar una base firme para aquellos que intentan hacer una carrera de invención mecánica y al mismotiempo incluir la emoción de la tecnología nueva. Raven, de Notre Dame, Arnold E. El término ergonómico es sinónimo de ingeniería de factores humanos. .Capítulo 3 Síntesis gráfica de eslabonamientos . Para información sobre el diseño y análisis de mecanismos flexibles consúltese la referencia [16].* Se puede encontrar más 2.17 SISTEMAS MICROELECTROMECÁNICOSinformación sobre MEMS (MEMS, POR SUS SIGLAS EN INGLÉS)*en en . 4139.0 Introducción . Será inapropiado requerir un motor de gasolina conforme a la especificación 1, Loremporque existen otras posibilidades que proporcionarán la movilidad deseada. 64214.11 Balanceo secundario en motores de cuatro cilindros en línea . Esto equipa entonces al diseñador con un catálogo definitivo de eslabonamientos potenciales para resolver una variedad de problemas de control de movimiento. La intención es permitir asus estudiantes realizar ejercicios como en el laboratorio virtual. Algunas vecesmodelos de mecanismos para puede ser difícil identificar los eslabones y juntas cinemáticos en un mecanismo complicado. Cuando estos eslabones están conectados por una junta completa en la figura 2-7b, Δy1 y Δy2 se combinan como Δy, y Δx1 y Δx2 se combinan como Δx. 65215.3 Respuesta amortiguada . Existe una relación geométrica básica llamada relación de apoyo, que si se ignora o viola, invariablemente conducirá a problemas. Es relativamente fácil y barato diseñar y construir una junta depasador de buena calidad. Éstos se conocen como la cadena de Watt y la cadena de Stephenson en honor de sus descubridores. 61) o una junta de leva y seguidor (figura 2-12c, p. El espacio es crítico y el peso bajo también lo es. Un miembro o “eslabón” que es flexible es capaz de sufrirInc., Bridgeport, CT. Estos fundamentos deben tener significado físico para el estudiante y ser tan vívidos que le permitan explicar sus pensamientos a las personas no capacitadas. 2.12 Inversión 2-63, 2-68 2.13 Condición de Grashof 2-15, 2-22, 2-23, 2-29, 2-32, 2-42, 2-43 2.15 Resortes como eslabones 2-18, 2-19 2.19 Motores e impulsores 2-16 * Respuestas en el apéndice F. 2-23 Determine la
rotatibilidad de cada lazo de los mecanismos en la figura P2-4e, f y g (p. (10), s = eslabón más corto, l = eslabón más largo, Gxxx = Grashof, RRRx = no Grashof, Sxx = Caso especialTipo s + I vs. 349 8.3 Diseño de levas con doble detenimiento: selección de las funciones S V A J . La ingeniería por lo general se define en función de lo que un ingeniero hace, pero también en función de cómo hace el ingeniero lo que hace. d) Su cadera. 46910.0 Introducción . Unknown. De la misma manera, desea reconocer a los usuarios que amablemente le señalaron errores o sugirieron mejoras en todas las ediciones desde la primera. 271 Mecanismo de cuatro barras con juntas de pasador . Robert Willis (1800- 1875) escribió el texto Principles of Mechanisms, en 1841, mientras sedesempeñaba como profesor de Filosofía Natural en la Universidad de Cambridge, Inglaterra. Las mediciones mínimas requeridas para definir su posición se muestran en la figura x, y y q. Como ingeniero de diseño tiene que ejercer un juicio en cuanto ala selección y ponderación de estas categorías. La tabla 2-2 muestra los llamados “conjuntos de eslabones” para todoslos posibles eslabonamientos de un GDL hasta de 8 eslabones y orden hexagonal.2.8 PARADOJASComo el criterio de Gruebler no presta atención a los tamaños y formas de los eslabones, puede dar * También se llama cadenaresultados equivocados en el caso de configuraciones geométricas únicas. La implementación de esa aproximación al diseño tanto de Dixon como de Suh es un tantocomplicada. 568 Laboratorio virtual . “Rotatability Laws for N-Bar Kinematic Chains and Their Proof.” Journal of Mechanical Design, 113(1), pp. 184 Referencias . 157 Desplazamiento . Si se supone que se eligen los
materiales apropiados,la elección del tipo de junta puede tener un efecto significante en la capacidad de proporcionar unabuena y limpia lubricación durante el tiempo de vida de la máquina. También hay disponibles muchas configuraciones eléctricas diferentes, como se muestra en la figura 2-39, independientes de sus clasificaciones funcionales.
Debía visualizar la función de cada elemento del equi- po en su forma más básica. Poli. 1614.7 Análisis gráfico de la posición de mecanismos articulados. Las reglas de esta técnica requieren que nadie se burle o critique las ideas de cualquier persona, sin importar cuán ridículas sean. 4199.6 Juego entre dientes . PCualquier junta se debe soportar contra las cargas en la junta. Balanceo Capítulo 13. 55912.8 Medición y corrección del desbalanceo . y B. 2-6, 2-37 2-11 2-12 Identifique los elementos en la figura P2-1 como mecanismos, estructuras o estructuras precargadas. Éstos son dispositivos relativamente costosos† que por lo general se utilizan en aplicaciones tales como mover las
superficies de control de vuelo en aviones y en misiles dirigidos,2 en centros de maquinado numéricamente controlados, en maquinara automática de fabricación y en el control de robots, por ejemplo. El orden de la junta tiene importancia en la determinación apropiada del grado total de libertad delensamble. 709Catálogo del DVD . El autor desea expresar su agradecimiento al profesor Sid Wang, de NCAT, por sus esfuerzos en la creación de archivos de Working Model y Matlab en el DVD. El autor desea agradecer www.FreeLibros.mePREFACIO DE LA PRIMERA EDICIÓN XXIIIla cooperación de todas las personas y compañías que generosamente pusieron a nuestra disposición Robert L.
47610.11 Modelado de eslabones rotatorios . Una línea de referencia trazada en el cuerpo cambia su posición lineal pero no su orientación angular. FIGURA P2-172-47 Repita el problema 2-45 para el eslabonamiento de la fila 4, columna 3. Gogu† ha demostrado que ningunade las ecuaciones simples de movilidad descubiertas hasta ahora (Gruebler, Kutzbach, etc.) es capaz deresolver las muchas paradojas que existen. 1724.14 Mecanismos de seis barras . (Estos dispositivos se analizan en la sección 2.19 en la p. 70 Motores eléctricos. Observe que su par de torsión varía mu- y proporcionar potencia auxi- cho con la velocidad, desde un par de torsión máximo (detención) a velocidad cero hasta un par de liar directamente a las llantas. En el capítulo 11 se investigarán los volantes. Problema 2-25 * Respuestas en el apéndice Determine la movilidad, la condición de Grashof y la clasificación de Barker del mecanismo mostra- F. Un modelo matemático, si bien es muy útil, nunca puede ser una representación completa y precisa del sistema físico real como un modelo físico, por la necesidad de simplificar las suposiciones. L=8 Se requiere un método tabular con este número grande de eslabones: L – 4 = T + 2Q + 3P + 4H = 4 B+ T + Q + P + H = 8 H=1 H=0 B = 7, T = 0 T + 2Q + 3P = 4 Q = 0, P = 0 B+T+Q +P=8 P=0 P=1 T + 2Q = 4 T + 2Q = 1 B+ T +Q =8 B+T +Q= 7 Q=2 Q=1 Q=0 T = 1, Q = 0, B = 6 T=0 T=2 T=4 (2.7f) B= 6 B= 5 B =4 www.FreeLibros.meCAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA 41TABLA 2-2 Mecanismos planos con 1 GDL y juntas revolutas hasta de 8 eslabones 2 Conjuntos de eslabonesEslabones totales Binario Ternario Cuaternario Pentagonal Hexagonal 04 4000 0 06 4200 1 06 5010 0 08 7000 08 44008 52108 60208 6101 De este análisis se desprende que, para un GDL, existe sólo una configuración posible de cuatroeslabones, dos configuraciones de seis eslabones y cinco posibilidades de ocho eslabones desdebinarios hasta hexagonales. A los métodos de análisis gráficos manuales no se les da mucha importancia. 51811.9 Programas
FOURBAR, FIVEBAR, SIXBAR y SLIDER . Esta fuerza podríaser suministrada por la gravedad, un resorte o cualquier medio externo. Hays. El quinto elemento es el desarrollo del conocimiento de un estudiante acerca del resultado físico de la ingeniería. Dos de una fuerza dada, sino comosus contemporáneos, d’Alembert y Kant, también propusieron ideas similares. En la figura 2-4 se muestran las notaciones esquemáticas que se recomiendan para los eslabonesel mismo sitio cuenta con binarios, ternarios y de orden superior, y para las juntas móviles y fijas con libertades de rotación yrepresentaciones de otras tres traslación, además de un ejemplo de su combinación. El mecanismo motriz es una serie de eslabonamientos flexibles que oscilan por la acción b) Junta deslizantede un campo electrostático para impulsar la manivela mostrada en la vista ampliada de la figura2-26b. Educación para la creatividad en ingeniería[9] Por George A. 3177.9 Aceleración de cualquier punto de un mecanismo . Estos programas para computadora se incluyen en el DVD adjunto a este libro, el cual contiene ins- trucciones para su uso en cualquier PC compatible con IBM capaz de ejecutar WindowsNT/2000/XT. 388 Ángulo de presión: seguidores de rodillo trasladantes . 362.7 Grado de libertad (movilidad) en mecanismos espaciales . 21 Lo que viene . Caso 4. Es muy probable que las pruebas descubrirán más fallas, que requieran más iteración. El autor era Keivan Towfigh y en ella se describía la aplicación de las características geométri- cas del centro instantáneo del acoplador de un mecanismo de cuatro barras. La flexibilidad del material en estas pequeñas secciones proporciona un efecto de resorteintegrado para mantenerlo abierto en la condición de reposo. Pleuthner, W. Los capítulos 1 y 2 son introductorios. La constante gravitacional (g) en el sistema SI es aproximadamente de 9.81 m/seg2.TABLA 1-4 Variables y unidades Las unidades básicas se dan en negritas. El juicio sobre su calidad se pospone para más adelante. Se pueden elegir las unidades de tres de estas va-riables, cualesquiera que sean, y luego se deriva la otra en función de las unidades elegidas. La tabla 2-3 muestra el número de isómeros 10 230 válidos encontrados para mecanismos de un GDL con pares de revoluta hasta de 12 eslabones. Pueden adoptar muchas formas, según el tipo de sistema físico implicado. Describa cómo se mantiene estable. La velocidad de éstos es controlada por un controlador que genera una corriente de frecuencia variable con la cual sincroniza el motor de CA sincrónico. Ting[11] lasdescribe en detalle. 323 Problemas . 415 4169.3 La forma de involuta en dientes de engrane. Corley, del Tecnológico de Louisiana, R. Todas las figuras de los problemas se incluyen como archivos PDF en el DVD, de modo que los estudiantes puedan realizar copias impresas para obtener las soluciones. Por lo tanto, este arreglo se redujo al caso más simple del eslabonamiento de cuatro barras a pesar de sus seis barras. Human Performance Engineering: A Guide for System Designers. Así, un automóvil permanente (PM, por sus siglas en inglés), devanados en derivación, devanados en serie y con de- convencional es accionado vanado compuesto. Primero, imagina una serie de máquinas completas con huecos en los puntos donde están los problemas o las incógnitas. Probablemente haya experimentado el trabamiento que ocurre con un cajón como ése. Trace su diagrama
cinemático, determine su movilidad y su tipo (es decir, ¿es un mecanismo de cuatro barras, un mecanismo Watt de seis barras, un mecanismo de seis barras de Stephenson, un O6 Filtro de aire Conexión de acelerador Cuerpo de acelerador O8 Pedal de acelerador O4 Motor O2 Carrocería del automóvilFIGURA P2-7Problema 2-26 Adaptado de P.H.
Hill y W.P. Rule (1960) Mechanisms: Analysis and Design, con autorización www.FreeLibros.me78 CINEMÁTICA DE MECANISMOS PARTE I2 4 FIGURA P2-9 35 Problema 2-28 7 26 1 FIGURA P2-8 Problema 2-27 mecanismo de ocho barras, o qué es?). 2-42 Determine la movilidad, la condición de Grashof y la clasificación de Barker de la bomba de campo petrolero mostrada en la figura P2-18 (p. Si bien este texto pretende ser concienzudo y completo en los temas de análisis, también hacehincapié en la síntesis y los aspectos de diseño de los temas con un grado mayor que la mayoría delos otros textos sobre estos temas. Éstos representan unrango del “qué” al “cómo”; es decir, desde el estado de definir lo que el cliente desea, determinarlas funciones requeridas y la personificación física necesaria, hasta cómo un proceso alcanzará el findeseado. (Véase la figura 2-19c.) La figura 2-17* muestra las cuatro inversiones posibles del caso Grashof: dos manivelas-balan-cines, una doble-manivela (también llamada eslabón de arrastre) y un doble balancín con acopladorrotatorio. El capítulo 8 sobre levas es más extenso y completo que otros textos de cinemática y adopta el método de diseño. Esto, obviamente, requiere que todas las fuerzas que actúan en el siste- ma sean definidas y se mantengan dentro de los límites deseados. En contraste,una junta con cierre de fuerza, un pasador en un semicojinete o una corredera sobre una superfi-cie, requieren alguna fuerza externa para mantenerlas en contacto o cerradas. Así que se deben agregar o restareslabones ternarios en pares para mantener un número entero de juntas. Si la desigual- dad no es cierta, entonces el eslabonamiento no es Grashof y ningún eslabón será capaz de realizar una revolución completa con respecto a cualquier otro eslabón.* Ésta es una cadena cinemática de clase II. Springer Verlag: Berlín. 13 Diseño axiomático . Esférica 3 RRR (S) La figura 2-3a (p. Se requiere la sección de “revelación” o “especificación” de una patente para describir la invención con tal detalle que cualquier “versado en la materia”
puede hacer la invención. Las valiosas contribuciones del doctor Cook merecen una mención especial. 17 Educación para la creatividad en ingeniería . www.FreeLibros.meCAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA 37Nota: Junta completa deslizante Bancada 2No hay juntas 8 6rodantes ydeslizantes 7(semijuntas)en este Bancada
5eslabonamientoL = 8, J = 10 3 GDL = 1 ω 2 Junta múltiple 4 Bancada (eslabón 1) Bancada a) Eslabonamiento con juntas completas y múltiples Junta múltiple Bancada 4 6L = 6, J = 7.5 5 GDL = 0 23 Semijunta Bancada Bancada (eslabón 1) b) Eslabonamiento con juntas completas, semi y múltiplesFIGURA 2-8Eslabonamientos que contienen juntas de varios tipos En el campo de la ingeniería comúnmente se encuentran tanto las estructuras como las estructu-ras precargadas. En las referencias [12] y [13] se pueden encontrar más teoremas y corolarios con respecto a límites2 en los movimientos de eslabones. Machine Design: An Integrated Approach, 3a. Aun así, fue, de manera indirecta, una descripción de un momento notablemente creativo en la vida de un hombre creativo. Planteamiento de objetivos Una vez que se entiende por completo el antecedente del problema como originalmente se planteó, se estará listo para replantearlo en forma de enunciado de objetivos más coherentes. Si se desea ser un buen diseñador o ingeniero, se debe disciplinar a hacer las cosas a conciencia, de una manera lógica y ordenada, incluso mientras se tienen grandes www.FreeLibros.meCAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 13pensamientos creativos y se itera para llegar a una solución. Un pasador en unorificio o una corredera en una ranura de dos caras son juntas con cierre de forma. Otra ayuda útil para la creatividad es el uso de sinónimos. Además, mucha información de diseño de máquinas está disponible en la web. Problema 2-362-48 Determine la movilidad del mecanismo mostrado en la figura 3-33 (p. Soni (todos estadounidenses) y K. Ecuaciones para motores multicilindros subbalanceados o sobrebalanceados Índice temáticoDescargar PDF Descargar EPUB Descargar RARBuscadorCategorías www.FreeLibros.meFACTORES DE CONVERSIÓNDe unidades estadounidenses usuales a unidades métricas1 Blob (bl) = 175.127 Kilogramos (kg) Centímetros cúbicos (cc)1 Pulgada cúbica (in3) = 16.387 Metros (m) Watts (W)1 Pie (ft) = 0.3048 Metros (m) Metros (m)1 Caballo de fuerza (hp)
= 745.699 Newtons (N) Dinas1 Pulgada (in) = 0.0254 Kilogramos (kg) Newton-metros (N-m)1 Milla, terrestre U.S. (mi) = 1 609.344 Joules (J) Watts (W)1 Libra fuerza (lb) = 4.4482 Newton-metros (N-m) Joules (J) = 444 822.2 Watts (W) Pascales (Pa)1 Libra masa (lbm) = 0.4536 Pascales (Pa) Radianes/segundo (rad/s)1 Libra-pie (lb-ft) = 1.3558 Kilogramos (kg) Kilogramos (kg) = 1.35581 Libra-pie-segundo (lb-ft/s) = 1.35581 Libra pulgada (lb-in) = 0.1128 = 0.11281 Libra-pulgada-segundo (lb-in/s) = 0.11281 Libra/pie2 (lb/ft2) = 47.88031 Libra/pulgada2 (lb/in2), (psi) = 6 894.7571 Revolución/minuto (rpm) = 0.10471 Slug (sl) = 14.59391 Tonelada, corta (2 000 lbm) = 907.1847Entre unidades estadounidenses usuales1 Blob (bl) = 12 Slugs (sl)1 Blob (bl) = 386 Libras masa (lbm)1 Pie (ft) = 12 Pulgadas (in)1 Caballo de fuerza (hp) = 550 Libras-pies/segundo (lb-ft/s)1 Nudo = Millas/hora (mph)1 Milla, terrestre U.S. (mi) = 1.1515 Pies (ft)1 Milla/hora = 5 280 Pies/seg (ft/s)1 Libra fuerza (lb) = Onzas (oz)1 Libra masa (lbm) = 1.4667 Slugs (sl)1 Libra-pie (lb-ft) = 16 Libras-pulgadas (lb-in)1 Libra-pie-segundo (lb-ft/s) = 0.0311 Caballo de fuerza (hp)1 Libra-pulgada (lb-in) = 12 Libras-pies (lb-ft)1 Libra-pulgada/segundo (lb-in/s) = 0.001818 Caballos de fuerza (hp)1 Libra/pulgada2 (lb/in2), (psi) = Libras/pie2 (lb/ft2)1 Radián/segundo (rad/s) = 0.0833 Revoluciones/minuto (rpm)1 Slug (sl) = 0.0218 Libras masa (lbm)1 Tonelada, corta = 144 Libras masa (lbm) 9.549 32.174 2 000 www.FreeLibros.meDISEÑO DE MAQUINARIA Síntesis y análisis de máquinas y mecanismos Cuarta edición Robert L. Por lo tanto, en esta etapa se supondrá, para propósitos de síntesis y análisis cinemáticos iniciales, que los cuerpos cinemáticos son rígidos y sin masa. Getriebelehre. Se exhorta a los estudiantes y al instructor a que aprovechen los programas provistos. Cuando un lado estaba en un punto de cambio, el otro lo impulsaba. La tabla 2-4 muestra 14 tipos de eslabonamientos de cuatro barras de Barker basados en este2 esquema de designación. John Wiley & Sons: Nueva York.
McGraw-Hill: Nueva York, pp. Comprobación: Dado: Todos los enteros pares se pueden denotar por 2m o por 2n y todos los enteros impares por 2m – 1 o por 2n – 1, donde n y m son cualesquiera enteros positivos. * Los términos motor y CA y CD se refieren a corriente alterna y corriente directa, respectivamente. Se deben buscar exhaustivamente soluciones conceptuales potenciales. 38) y 2.4d:* 3 (L −1) − M = (2B + 3T + 4Q + 5P + 6H) 22 2 (2.5) 3L − 3 − M = 2B + 3T + 4Q + 5P + 6HAhora hay que combinar la ecuación 2.5 con la ecuación 2.4a para eliminar B: L − 3 − M = T + 2Q + 3P + 4H (2.6) Ahora se resolverán simultáneamente las ecuaciones 2.4a y 2.6 (mediante sustitución progresiva) * Karunamoorthy[17] definepara determinar todas las combinaciones compatibles de eslabones para GDL = 1, hasta ocho esla- varias reglas útiles para deter-bones. 72), Waldron probó que, en un eslabonamiento de Si se fija cualquier eslabón adyacente al más corto, se obtiene un mecanismo manivela-balancín, Grashof, ningún par de esla- donde el eslabón más corto girará por completo y el otro eslabón oscilará pivotado a la bancada. 180 Método de solución de Newton-Raphson . www.FreeLibros.meCAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA 43 H HH H HHH 2HC C C CH HC C C H H HH H HH HC H a) Isómeros de hidrocarburos n-butano e isobutano H 1 Moléculas 2 313 de Franke 303 2 2El único isómero de cuatro barras Isómero de seis barras de Stephenson Isómero de seis barras de Watt b) Todos los isómeros válidos de los eslabonamientos de cuatro y seis barras 1 Molécula 303 de Franke 3 Una subcadena de cuatro barrasUna subcadena estructural concentra el GDLreduce tres eslabones del mecanismoa una armadura “tripletedelta” de cero GDL c) Un isómero de seis barras inválido el cual se reduce al mecanismo más simple de cuatro barrasFIGURA 2-11 Parte 1Isómeros de cadenas cinemáticasObsérvense las diferentes interconexiones entre los ternarios y binarios en estos dos ejemplos. Su cuerpo Anillo interno se enrosca en el eslabón, lo que permite que los eslabones se fabriquen con varillas redondas con extremos roscados que permiten ajustar la longitud del eslabón. “Application of the Theory of Inventive Problem Solving to Design and Manufacturing Systems.” CIRP Annals, 43(1), pp. 52911.15 Problemas . Las levas tienden a ser de tamaño compacto comparadas con el desplazamiento delseguidor. 5 Tang, C. Aunque los egipcios del Imperio antiguo no conocían la rueda y la polea (montadas en un eje), utilizaron la palanca, el plano inclinado (o cuña) y probablemente el rodador de troncos. 2-22 Encuentre la condición de Grashof y las clasificaciones Barker de los mecanismos mostrados en la figura P2-4a, b y d (p. En el DVD se proporcionan manuales del usuario, archivos de muestra y videos tutoriales para algunos de estos programas, los cuales también son accesibles desde el interior de dichos programas. Rocha MartínezEditor de desarrollo: Edmundo Carlos Zúñiga GutiérrezSupervisor de producción: Zeferino García GarcíaTraductor: Jesús Elmer Murrieta
MurrietaDISEÑO DE MAQUINARIASíntesis y análisis de máquinas y mecanismosCuarta edición Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin la autorización escrita del editor. (1967). 2-41 Repita el problema 2-38 para la figura P2-1d (p. 2.4 DIBUJO DE DIAGRAMAS CINEMÁTICOS* En el siglo xix Reuleaux El análisis de mecanismos requiere que se dibujen diagramas cinemáticos claros, simples y esque-creó un conjunto de 220 máticos de los eslabones y juntas con los que están formados dichos mecanismos. La distancia e es la excentricidad de la manivela (la longitud de la manivela). 133 Mecanismos con doble detenimiento . 234 Referencias . 17 Un estudio de caso de diseño . Muchos otros encuentran satisfacciónen roles de administración o negocios y por lo tanto se retiran de la creatividad en ingeniería como se anali-zará a continuación. Hay que observar que si las longitudes de los eslabones permiten una tener 1 GDL) aun cuando conexión,* los tres pasadores se pueden insertar en sus pares de orificios de los eslabones respectivos tenga movimiento debido a (nodos) sin esforzar a la estructura, ya que siempre se podrá encontrar una posición que permita el su geometría particular (vea ensamble. Turn Signals are the Facial Expressions of Automobiles. 50211.4 Análisis de fuerzas de un mecanismo de cuatro barras . 164) para otros ejemplos de mecanismos de movimiento intermitente linealFIGURA 2-14Mecanismos de movimiento intermitente rotatorio y lineal 2-2 (p. 46) sufren aún más por los problemas delubricación de la corredera, porque por lo general tienen dos superficies curvas opuestas en contactolineal, que tienden a expulsar el lubricante de la junta. hielo 2-33 2-34 a) Las gomas de freno no están en contacto con la rueda. 78) y determine su movilidad. Un eslabón, como se muestra en la figura 2-2, es un cuerpo rígido (supuesto) que posee por lomenos dos nodos que son puntos de unión con otros eslabones.Eslabón binario el que tiene dos nodos.Eslabón ternario el que tiene tres nodos.Eslabón cuaternario el que tiene cuatro nodos. Ésta es una ventaja cuando se ponen en movimiento cargas pesadas: p. 1Capítulo 1 Introducción . El espacio no permite su completa exposición aquí. 345 Tipo de cierre de junta . La geometría del eslabonamiento está diseñada para propor-cionar una ventaja mecánica variable que se relaciona con la capacidad humana para
proporcionarfuerza en el rango de movimiento de las piernas. Con el fin de insertar los dos eslabones sin esforzar a que pueden conducir a un los eslabones, las distancias entre centros de los orificios en ambos eslabones deben ser exactamente comportamiento mecánico las mismas. 137). 180 Determinación de una raíz unidimensional (método de Newton) . La tendenciadel motor a reducir su velocidad cuando se aplica la carga, amortigua el golpe que se sentiría si seaplicara de repente un par de torsión incrementado a los elementos mecánicos. La intención es permitir a sus estudiantes realizar ejercicios como en el laboratorio virtual. 6 Dhararipragada, V. 3147.7 Mecanismo de cuatro barras manivela-corredera invertido . “Unlocking Human Creativity.” Proc. “Linkage Coupler Curve Synthesis: A Historical Review -III. Los programas están diseñados para mejorar y enriquecer el texto en lugar de sustituirlo. Virtualmente cualquier máquina o dispositivo que se mueve contiene uno o más elementos cinemáticos, tales como eslabonamientos, levas, engranes, bandas, cadenas. En la figura 2-5a se muestra una fotografía de un mecanismo simple que se utiliza para entre-namiento físico llamado máquina de presión en piernas. 50). Más adelante, se puede sobreponer cualquier deformación provocada por cargas externas o inerciales sobre los movimientos cinemáticos para obtener una
imagen más completa y precisa del comportamiento del cuerpo. El cofre puede ser el acoplador de un eslabonamiento de no Grashof cuyos dos balancines están pivotados en la carrocería. (con algo de reticencia) que la unidad de masa en el sistema El sistema libra-pie-segundo (fps) requiere que todas las longitudes se midan en pies (ft), las fuerzas ips se llame blob (bl) paraen libras (lb) y el tiempo en segundos (seg). Su solución fue montar los elementos del galvanómetro sobre el eslabón acoplador de un mecanismo de plástico de cuatro barras, de una pieza, con articulaciones flexibles, diseñado así para que el centro del espejo estuviera en el centro instantáneo* del eslabonamiento en el punto medio de su ajuste. Los revisores de esta edición son los profesores A. Para hacerlo, hay que disciplinarse y sufrir los detalles engorrosos, irritantes y fatigosos que son tan necesarios para la consumación de cualquier fase del proceso creativo. Naval Institute Press, 1980. 472.13 Movimiento intermitente . El número de ranurasdetermina el número de
“paros” del mecanismo, donde paro es sinónimo de detención. Cada uno puede presentarse sin el otro. Δy2.18 CONSIDERACIONES PRÁCTICASExisten muchos factores que deben considerarse para crear diseños de buena calidad. Su suministran corriente alterna a 50 Hz. Una sola fase de CA proporciona un sinusoide simple que diferencia es en gran medida varía con el tiempo, y la corriente alterna trifásica proporciona tres sinusoides con ángulos de fase de semántica, pero los “puristas” 120°. Se coloca un número sobre cada línea para representar la cantidad de eslabones binarios en esa conexión. 2-37 Trace el movimiento de los siguientes juegos mecánicos, comúnmente encontrados en un parque de diversiones, como rotación pura, traslación pura o movimiento plano complejo. Engineering Design and Design for Manufacturing—A Structured Approach. Human Factors Engineering. 49911.1 Método de solución newtoniano . actuadores electrostáticos flexibles 300 mm 50 mm motor impulsor a) Microengranes b) Micromotor y tren de engranesFIGURA 2-26MEMS de silicio químicamente atacado a) microengranes Cortesía de Sandia National Laboratories b) micromotor de Sandia LabsSEM fotografías cortesía del profesor Cosme Furlong, Worcester Polythecnic Institute www.FreeLibros.meCAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE CINEMÁTICA 61 Δq 2 a) b) a) Junta de pasadorFIGURA 2-27Micromecanismo de silicio biestable flexible en dos posiciones Cortesía del profesor Larry L. TABLA 2-1 Los seis pares inferiores2 Por el número de grados de libertad permitidos en la junta. FIGURA P2-2 2-17 Describa la diferencia entre una junta de leva-seguidor (semijunta) y una junta de pasador. Durante 10 años diseñó cámaras en la Polaroid Corporation, mecanismos afines y maquinariaautomatizada de alta velocidad. Keefe, de la Universidad de Delaware, J. Tener en cuenta las deformaciones elásticas de los miembros del mecanismo o máquina en general requiere métodos más complicados que utilizan técnicas de diferencia finita o el método del elemento finito (FEM, por sus siglas en inglés).Haga que la máquina 1.8 FACTORES HUMANOS EN LA INGENIERÍAse adapte al humano Con pocas excepciones, todas las máquinas se diseñan para ser usadas por humanos. 48310.14 Combinación de masas . Se puedelidad a favor de una conformidad socializante. Es muy importante dedicar tiempo y energía suficientes en esta
