Modelo del Mecanismo de Retorno Rápido "Whitworth" Manivelas corredizas en rotación encuentran aplicación para generar una carrera de forma irregular con un avance lento y rápido retroceso. Este modelo muestra el comportamiento de transmisión de una disposición tal. El ángulo de entrada se ajusta mediante giro de la manivela. La carrera de salida puede leerse en una regla graduada sobre la pieza de deslizamiento. Los órganos de transmisión están fabricados de aluminio. Todos los puntos de rotación están equipados con cojinetes de bolas. Gracias a su reducido peso, el aparato puede transportarse sencillamente cogido por los dos asas.
El cuadrilátero articulado. Con sus tres variantes posibles según la barra que fijamos podemos obtener diferentes usos y movimientos. -
Biela-manivela. Con sus cuatro variantes de movimiento utilizando.
Mecanismo de retorno rápido Witworth rotativo. En el que luego hemos realizado un análisis cinemático del mecanismo. Hemos estado buscando varios ejemplos de mecanismos como por ejemplo en una
escabadora y en un coche de Formula 1.
Modelo de retorno rápido Whitworth rotativo Mecanismo de cepillo de manivela: Este mecanismo es una variante del mecanismo biela-manivela-corredera biela-manivela-corredera en la cual la biela se mantiene fija, se muestra el arreglo en el que que el eslabón 2 gira completame completamente nte y el eslabón de salida oscila. Si se reduce la distancia O1-O2, hasta hacerse menor que la biela entonces el mecanismo se convierte en un Whitworth.
Practica #5: PANTALLA LCD. (fecha de entrega: 1 y 5 de marzo 5 C, 29 de febrero y 1 de marzo 5 D) Material:
Pantalla LCD de 16 x 2. Potenciometro de 10K en su defecto una resistencia que ajuste el contaste de la pantalla. Pulsadores. Leds y sus resistencias. EJERCICIOS CON PIC´s
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Realizar un programa que muestre la frase "Hola Mundo" en la primera fila. Realizar un programa que muestre la frase "Hola Mundo" en la segunda fila. Realizar un programa que muestre una frase centrada en la primera fila y una segunda frase centrada en la segunda fila, primero una y luego la otra. Realizar un programa que muestre una frase centrada en la primera fila y una segunda frase centrada en la segunda fila, las dos frases al mismo tiempo. Realizar un programa que muestre una frase con entrada 0 en A0 y que muestre otra frase con entrada 1 en A0. Realizar un programa con pulsador ON-OFF que muestre la frase "MOTOR FUNCIONANDO" y un LED rojo de indicación mientras este en ON; que muestre la frase "MOTOR APAGADO " y un LED verde de indicación mientras este en off. Visualizar un contador ascendente, la palabra "CONTADOR" se muestra en la primera línea y la cuenta se muestra en la segunda línea, ambos argumentos centrados. Visualizar un contador descendente, la palabra "CONTADOR" se muestra en la primera línea y la cuenta se muestra en la segunda línea, ambos argumentos centrados. Realizar un programa que muestre tu nombre letra por letra (reatardo de 200ms), oraganizado en las dos filas, centrado y que se espere 3 segundos para reiniciar.
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Mecanismos de retorno rápido Un mecanismos de retorno rápido es aquel que realiza un trabajo externo en la carrera de avance, y la carrera de retorno debe hacerse tan rápido como sea posible. Tipos generales de mecanismos de retorno rápido: - Mecanismo de retorno rápido de cuatro barras: o n=5 o P1= 4 o P2=0 o Movimiento de entrada –manivela, rotativo o Movimiento salida-balancín-movimiento agarrotado o Para lograr el movimiento de retorno rápido con este mecanismo se tiene que poner el centro de la manivela fuera de la cuerda que se dibuja al rotar el balancín, esto lo que ocasionara es que existan ángulos diferentes en la rotación de la manivela que se identifican,
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debido a que existe colinealidad entre la manivela y el acoplador, lo que definirá las posiciones de agarrotamiento del balan. Con este tipo de mecanismo podemos obtener relaciones de tiempo de hasta 1:1.5 debido a que más allá, el valor de los ángulos de transición será diferentes. Mecanismo de retorno rápido de seis barras o n=6 p1=6 o o p2=2 o Movimiento de entrada –manivela, rotativo o Movimiento salida-balancín o corredera trasladante-movimiento agarrotado o El punto en este mecanismo es diseñar un mecanismo de eslabón de arrastre de 4 barras que tenga la relación de tiempo deseada entre una manivela motriz y su eslabón impulsado o “arrastrado”, y luego agradar una etapa de salida (dos barras) diada, impulsada por una manivela arrastrada. La diada puede disponerse parta tener un balancín o una corredera trasladante como eslabón de salida. Con este mecanismo se pueden obtener relaciones en tiempo mayores de 1:2. Manivela-corredera de retorno rápido (también conocido como mecanismo whitworth o mecanismo limador de manivela) o n=6 o p1=6 o p2=2 o Movimiento de entrada –manivela, rotativo o Movimiento salida-balancín o corredera trasladante-movimiento agarrotado o Consiste básicamente en una manivela que hace correr un eslabón sobre un biela que origina un movimiento sobre una corredera deslizando un pistón, este mecanismo puede manejar grandes relaciones de tiempo, proporciona una carrera de corte lenta y una carrera de retorno cuando la herramienta no realiza un trabajo.
Mecanismo de línea recta Es un mecanismo que puede realizar un movimiento rectilíneo cíclico existen dos tipos lo mecanismos de línea recta exacta y los mecanismos de línea recta inexacta.
Tipos de mecanismos de línea recta: - Mecanismo de línea recta de Watt o n=4 o P1= 4 o P2=0 o Movimiento de entrada –manivela, truncado o Movimiento salidabiela- movimiento rectilíneo cíclico Este mecanismo posee dos balancines de momento truncado, conectados por una biela que traza un movimiento rectilíneo cíclico en su centro. Mecanismo de línea recta de Roberts o n=4 o P1= 4 o P2=0 o Movimiento de entrada – manivela, truncado o Movimiento salida-cuerpo rígido- movimiento rectilíneo cíclico o Este mecanismo usa dos vieles de movimiento truncado conectadas a una biela en forma de trianfulo isoceles en el cual su tercer pico, que no esta conectado a ningun para, trca la trallectoria rectilinea ciclica. o
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Mecanismo de Chevyshev o n=4 o P1= 4 o P2=0 o Movimiento de entrada – manivela, truncado o Movimiento salidacuerpo rígidomovimiento rectilíneo cíclico. o Este me4canismo posee dos balancines de movimiento trucado, muy largo a comparación de la biela y a diferencia del mecanismo de watt, que es muy parecido, la biela es la encargada de realizar el movimiento rectilíneo.
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Mecanismo de línea recta de hoekens o n=4 o P1= 4 o P2=0 o Movimiento de entrada – manivela rotatorio o Movimiento salida-cuerpo rígido- movimiento rectilíneo cíclico. o Este mecanismo posee una manivela como movimiento de entrada que está conectada a una biela que en su centro se conecta a un balancín de movimiento trucado, y con el extremo de esta biela se dibuja la trayectoria rectilínea
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Mecanismo de línea recta de Peaucellier o n=9 o P1= 3 o P2=3 o Movimiento de entrada – manivela rotatorio o Movimiento salida-cuerpo rígido- movimiento rectilíneo cíclico. o Este mecanismo describe un línea recta perfecta, sin necesidad de trazar una curvatura por medio del uso de una manivela y del mecanismo de cuatro barras, puede lograr el trazo de una línea de una medida definida.
Fig.6 Mecanismo de Roberts Mecanismo de línea recta de Chebyshev Traza una trayectoria con un tramo aproximadamenterectilíneo Fig.7 Mecanismo de Chebyshev Mecanismo de línea recta de Peaucellier. Utiliza la simetría de dos mecanismos de 4 barras paraconseguir un trazo exactamente rectilíneo. En estemecanismo coexisten dos mecanismos de 4 barras, Ambosposeen las mismas longitudes de barras y solamente sediferencian en que están montados en distintaconfiguración , estos son los mecanismos más precisos en loque se refiere a la realización de líneas rectas. Fig.8 Mecanismo de Peaucellier Mecanismos de 6 Barras Hay ocasiones en donde los mecanismos de cuatrobarras no son capaces de realizar un determinado tipo defunción, se suele considerar como opción los mecanismosde 6 barras. Estos mecanismos, al poseer más barrasinterconectadas, proporcionan posibilidades de movimientomás complejas que pueden ser aplicables a problemas en losque el mecanismo de 4 barras no es aplicable. Así, losmecanismos de 6 barras clásicos deben considerarse comouna extensión del mecanismo de 4 barras, Existen dos tiposclásicos de mecanismos de 6 barras: los mecanismos deWatt y los mecanismos de Stephenson . Mecanismos de 6 Barras de Watt Watt propuso dos mecanismos de 6 barras, conocidoscomo tipos I y II. Estos mecanismos se caracterizan porque los dos eslabones con 3 articulaciones están conectadosuno al otro es decir, poseen una articulación en común.
Fig.9 Watt 1 Fig.10 Watt 2 Mecanismos de 6 Barras de Stephenson Las cadenas cinemáticas de Stephenson se caracterizanpor que los dos eslabones con 3 articulaciones no estánconectados directamente uno al otro es decir, no poseenuna articulación en común. Fig.11 Stephenson 1 Fig.12 Stephenson 2 Fig.13 Stephenson 3 Otros Mecanismos de Barras Mecanismo con movimiento intermitente (dwell) El mecanismo de 4 barras se puede utilizar para guiaruna deslizadera con movimiento pausado. Estosmecanismos son muy requeridos industrialmente ya que sonde los pocos que transforman un movimiento continuo en
un movimiento intermitente empleando sólo paresinferiores.Para conseguir un mecanismo de este tipo se selecciona unpunto trazador del acoplador de manera que éste trace unatrayectoria con un tramo circular. En ese punto se añade unanueva barra articulada cuya longitud es igual al radio deltramo circular. En el otro extremo de dicha barra se articulauna deslizadera, que deslizará sobre la barra fija, pasando eleje de deslizamiento por el centro del tramo circular. Fig. 14 Mecanismo de Movimiento Intermitente Mecanismo de retorno rápido de Witworth En muchas operaciones industriales se requiere deslizaruna herramienta para realizar un trabajo. Para automatizarestas operaciones se suele emplear un mecanismo quecuenta con una deslizadera en la que se fija la herramientaque realiza el trabajo. Así, se busca un mecanismo cuyoeslabón final es una deslizadera de manera que ésta poseaun movimiento de avance relativamente lento cuando laherramienta trabaja y un movimiento de retrocesorelativamente rápido cuando la herramienta no trabaja. Fig.15 Mecanismo de Retorno Rápido Pantógrafo Es un mecanismo de 5 barras y cadena abierta con 2grados de libertad. Las longitudes de las barrasproporcionan que, necesariamente, El grado de ampliacióno reducción depende de las longitudes relativas de lasbarras, por lo que estos mecanismos se construyen de formaque sean regulables, obteniendo así distintos factores deampliación/reducción. Fig.16 Pantógrafo Mecanismos de levas con seguidor de rodillo Una leva es un elemento que impulsa, por contacto directo,a otro elemento denominado seguidor de forma que ésteúltimo realice un movimiento concreto. Aunque existenmuchos tipos de mecanismos de leva, uno de los máscomunes es el mecanismo de leva con seguidor de rodillo. Fig.17 Mecanismo de levas Mecanismo biela-manivela El más importante es el mecanismo biela manivela ya quees uno de los mecanismos de los que se han construido másejemplares en toda la historia. Este mecanismo eshabitualmente utilizado en motores de combustión ybombas y compresores de desplazamiento positivo. Constade una manivela y una biela que la enlaza con ladeslizadera. La rotación continua de la manivelaproporciona un movimiento alternativo de la deslizadera.Por eso este
mecanismo se emplea habitualmente comosistema mecánico de transformación de un movimiento derotación en uno de traslación.
Fig.18 Mecanismo Biela-Manivela Mecanismos de Engranajes
Los engranajes son sistemas mecánicos que transmitenel movimiento de rotación desde un eje hasta otro medianteel contacto sucesivo de pequeñas levas denominadasdientes. Entre los distintos tipos de engranes tenemos. Engranes Rectos. Se emplean para aumentar o reducir lavelocidad de giro y para mantener o cambiar el sentido derotación Fig. 19 Engrane Recto Engranes de rueda cónica. Trasmite el movimiento a uneje que se encuentra en un Angulo recto con el motor Fig. 20 Rueda Cónica Tornillo sin fin o sin corona. Trasmite el movimiento a uneje perpendicular y reduce mucho su velocidad. Fig.21 Tornillo sin Fin Cremallera y Piñón. Convierte el movimiento giratorio enlineal y viceversa. Fig.22 Cremallera y Piñón Sistema de poleas Una polea es una rueda con una hendidura en la llanta.Tanto la polea como la rueda y el eje pueden considerarsemáquinas simples que constituyen casos especiales de lapalanca. Una polea fija no proporciona ninguna ventajamecánica, es decir, ninguna ganancia en la transmisión de lafuerza: sólo cambia la dirección o el sentido de la fuerzaaplicada a través de la cuerda, Una polea simple transformael sentido de la fuerza; aplicando una fuerza descendente seconsigue una fuerza ascendente. El valor de la fuerzaaplicada y la resultante son iguales, pero de sentido opuesto.En un polipasto la proporción es distinta, pero se conservaigualmente la energía La Tuerca Husillo .El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimientogiratorio aplicado a un volante o manilla, en otro rectilíneoen el husillo, mediante un mecanismo de tornillo y tuerca.La fuerza aplicada por la longitud de la circunferencia delvolante ha de ser igual a la fuerza resultante por el avancedel husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y elnormalmente pequeño avance del husillo, la relación entrelas fuerzas es muy grande Fig.23 Tuerca Husillo CONCLUCIONES Finalmente he podido aclarar conceptos básicos acercade mecanismos de transferencia de potencia, hemos visto de
una manera superficial los aspectos que se deben tener encuenta a la hora de manipular un mecanismo, también se hapodido ver la importancia que tiene unos mecanismos, másque otros y los parámetros que hay que tener en cuenta si sedesea realizar un mecanismo que cumpla una funcióndeterminada, con esta investigación, esperamos no solohacer una contribución personal sino también unacontribución social en aras de un mejor conocimiento acercade todo lo relacionado con este tema. BIBIOGRAFIA
S Cardona Foix, D Clos Costa; Teoría de Maquinas , edicions upcFrancisco Sánchez Marín 2003; U niversitat J aumeI , articulo de intern
