Dinámica de Máquinas
DINÁMICA DE MÁQUINAS
Propósito de este curso es
ofrecerles técnicas necesarias para estudiar el movimiento de las máquinas. El curso
se enfoca en la aplicación de teorías cinemáticas a maquinaria del mundo real.
Además, intenta cerrar la brecha entre el estudio teórico de la cinemática y la
aplicación a mecanismos prácticos. Los estudiantes que terminen por comprender
a asimilar esta materia serán capaces de determinar las características del
movimiento de una máquina. Los temas que se presentan en esta página son
fundamentales en el proceso de diseño de máquinas, en tanto que deberán realizarse
análisis con base en conceptos de diseño para optimizar el movimiento de una máquina.
Para facilitarle su asimilación ponga a sus disponibilidad tres fuentes bibliográficas (libros técnicos) que le ayudan como guía en éste curso.
Máquinas y mecanismos - 4 ed -
David H. Myszka
Descargar por aquí: https://es.slideshare.net/albertosescamilla/216517079-maquinasymecanismos?qid=087e3ee0-0635-4170-b0a2-348801f10c66&v=&b=&from_search=1
Teoría de Máquinas y Mecanismo.
Descargar por aquí: https://es.slideshare.net/bibianaflores1/teoria-de-maquinas-y-mecanismo-shigley-44396150
Cinemática de las Máquinas. Apuntes de la facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma San Luis Potosí.
Descargar por aquí: https://es.slideshare.net/GERMANGERMAN1/cinemtica-de-las-mquinas
Diseño
de Mecanismos Análisis y Síntesis - 4ta Edición ARTHUR G. ERDMAN y GEORGE N.
SANDOR
Descargar por aquií, capítulos por separado: http://cntlrndr.blogspot.com/2012/02/diseno-de-mecanismos-analisis-y.htmlTEMA # 1 INTRODUCCIÓN A LOS MECANISMOS Y A LA CINEMÁTICA
Las máquinas son dispositivos que
se utilizan al modificar, transmitir y dirigir fuerzas para llevar a cabo un
objetivo específico. Un mecanismo es una parte mecánica de una máquina, cuya
función es transmitir movimiento y fuerza de una fuente de potencia a una
salida. Es el corazón de la máquina.
Es de gran importancia en el primer tema conocer cuando una estructura "mecánica" tiene movilidad o es solamente un marco restringido de movimiento, por eso es importante hallar los grados de libertad. en los siguientes vídeos se explica como:
Por tanto cuando una estructura mecánica, dispone de movilidad, tiene por consecuencia unos Centros Instantáneos de Rotación (C.I.R), que son puntos sobre y alrededor del mecanismo que tienen la finalidad de ayudar a visualizar la dirección, y sentido de la velocidades tanto absolutas como relativas de un punto cualesquiera de un mecanismo. Para hallar dichos C.I.R, hay un método gráfico:
Recomiendo leer del siguiente
libro: Máquinas y Mecanismos - 4 ed - David H. Myszka, el capítulo 1, (ver
páginas 01 a la 29)
TEMA # 2 ANÁLISIS DE VELOCIDADES (MÉTODO GRÁFICO-VECTORIAL)
El análisis de velocidad implica calcular
"qué tan rápido" viajan ciertos puntos sobre los eslabones de un
mecanismo. La velocidad es importante porque asocia el movimiento de un punto sobre
un mecanismo con el tiempo. Con frecuencia, la sincronizan es crítica en una
máquina. La determinación de la velocidad en un eslabonamiento es el objetivo
de este tema. Se examinarán dos procedimientos de análisis comunes: el método
de la velocidad relativa y el método del centro instantáneo.
Recomiendo leer del libro: Máquina y Mecanismo-4Ed- David H Myszka, el capítulo 6 (págs, 123 a la 168)
TEMA # 3 ANÁLISIS DE ACELERACIONES (MÉTODO GRÁFICO-VECTORIAL)
El
análisis de aceleración incluye determinar la manera en que ciertos puntos
sobre los eslabones de un mecanismo "se aceleran o "se desaceleran”
La aceleración es una propiedad crítica por las fuerzas inerciales que se le
asocian. En el estudio de las fuerzas, Sir Isaac Newton descubrió que la fuerza
inercial es proporcional a la aceleración que adquiere un cuerpo. Este fenómeno
se observa cada vez que usted avanza en su automóvil rápidamente hacia adelante
y aplica los frenos con mucha fuerza. Desde luego, una parte importante del
diseño de mecanismos es garantizar que la resistencia de los eslabones y las
uniones sea suficiente para soportar las fuerzas a que se someten. Es importante
la comprensión de todas las fuerzas, sobre todo las de inercia.
El
análisis de aceleración incluye determinar la manera en que ciertos puntos
sobre los eslabones de un mecanismo "se aceleran o "se desaceleran”
La aceleración es una propiedad crítica por las fuerzas inerciales que se le
asocian. En el estudio de las fuerzas, Sir Isaac Newton descubrió que la fuerza
inercial es proporcional a la aceleración que adquiere un cuerpo. Este fenómeno
se observa cada vez que usted avanza en su automóvil rápidamente hacia adelante
y aplica los frenos con mucha fuerza. Desde luego, una parte importante del
diseño de mecanismos es garantizar que la resistencia de los eslabones y las
uniones sea suficiente para soportar las fuerzas a que se someten. Es importante
la comprensión de todas las fuerzas, sobre todo las de inercia.
Recomiendo
leer de los libros:
- Máquina y mecanismos-4Ed-David H Myszka, el capítulo 7 (págs, 170 a la 213)
TEMA # 4 ANÁLISIS DE FUERZAS DINÁMICAS
En el diseño de una máquina, la
determinación de las fuerzas que operan es una tarea fundamental. Considere el
desarrollo de un sistema de limpiadores para automóvil. Una tarea clave consiste
en la selección del motor eléctrico que impulsará los limpiadores. El troque
requerido para operar el sistema es el atributo principal en este proceso de
selección. Se deben considerar diferentes escenarios, como el hecho de que el
automóvil podrá estacionarse debajo de un árbol de maple. El aumento de la
fricción en los limpiadores como producto de la savia que cae del árbol
demandarla un mayor torque al motor. Un escenario común se presenta durante los
periodos de fuertes lluvias. Los limpiadores tienen que operar en un entorno de
alta velocidad. Cuando los limpiadores oscilan a velocidades mayores, se
generan aceleraciones más grandes. Como producto de las grandes aceleraciones,
se crearán fuerzas inerciales. Estas fuerzas podrían ser lo suficientemente
grandes como para dañar los componentes del sistema de limpiadores. De hecho,
las fuerzas inerciales creadas por el movimiento de muchas máquinas de alta velocidad
exceden las fuerzas requeridas para ejecutar la tarea encomendada.
Recomiendo leer de los libros:
- Máquina y mecanismos-4Ed-David H Myszka, el capítulo 14 (págs, 346 a la 357)
- Teoría de Máquinas y Mecanismo.
TEMA # 5 ENGRANAJES: ANÁLISIS CINEMÁTICO Y SELECCIÓN
Los engranes son componentes
sumamente comunes utilizados en muchas máquinas. En general, la función de un
engrane es transmitir movimiento de un eje giratorio a otro. Además de
transmitir movimiento, los engranes se utilizan con frecuencia para incrementar
o disminuir la velocidad, o bien, para cambiar la dirección del movimiento de
un eje a otro.
Son sumamente comunes en la
salida de fuentes de potencia mecánica, como motores eléctricos y motores de combustión
interna, que giran a velocidades mucho mayores de lo que la aplicación
requiere.
Una función básica de los engranes
consiste en proporcionar una razón de velocidad constante entre sus respectivos
ejes. Cuando un par de engranes tiene una razón de velocidad constante significa
que el engrane impulsado mantiene una velocidad uniforme, mientras el engrane
impulsor gire a velocidad constante.
Recomiendo leer de los libros:
Recomiendo leer del libro:
Recomiendo leer de los libros:
- Máquina y mecanismos-4Ed-David H Myszka, el capítulo 10 (págs,260 a la 293)
- Teoría de Máquinas y Mecanismo.
TEMA # 6 TRANSMISIÓN DE CORREA Y DE CADENAS
La función principal de una transmisión
de correa o de cadena es la misma que en una transmisión de engranes. Los tres mecanismos
sirven para transmitir potencia entre ejes que giran.
Sin embargo, el uso de engranes
se vuelve nada práctico cuando la distancia entre los ejes es significativa tanto
la transmisión de correa como la de cadena ofrecen flexibilidad al operar con
eficiencia a distancias grandes y pequeñas entre centros.
Las transmisiones de correa y de
cadena se conocen comúnmente como conectores flexibles. Ambos tipos de mecanismos
pueden ir "en el mismo paquete" porque su cinemática es idéntica. La
determinación de la cinemática y las fuerzas en las transmisiones de correa y
de cadena es el propósito de este capítulo.
- Máquina y mecanismos-4Ed-David H Myszka, el capítulo 11 (págs,302 a la 311)
- Diseño de Mecanismos Análisis y Síntesis - 4ta Edición ARTHUR G. ERDMAN y GEORGE N. SANDOR, Capítulo 7 - Engranes y trenes de engranes
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