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sábado, 7 de agosto de 2010

Excéntrica feat Trinquete

EXCÉNTRICA


Consiste en una rueda cuyo eje de giro no coincide con su centro geométrico. Permite transformar el movimiento circular en rectilíneo.



TRINQUETE


Es una pieza móvil , en forma de gancho, que permite el giro de una rueda dentada en un determinado sentido y la bloquea en sentido contrario. Se emplea en carretes de pesca, para fijar persianas, etc.


motor feat levas

EL MOTOR


El motor es uno de los elementos indispensbles de nuestro coche, y con esto no quiero decir ninguna vanalidad, sino que realmente hay una pieza de ingeniería bajo el capó que hay que cuidar, mantener y respetar.

Pero, ¿qué es un motor?. Es su definición más básica, es un elemento que transforma la energía eléctrica o proveniente de combustibles en ENERGÍA MECÁNICA. Existir existen muchos tipos, pero los que nos interesan a nosotros son los motores térmicos de combustión interna y los motores eléctricos; nos centraremos en los primeros.

A su vez, los motores de combustión interna se dividen a grandes rasgos en motores de Gasolina (también llamado motor Otto), Diesel y Rotatorio (también llamado motor Wankel). Como intentar abarcar los tres sería imposible, nos vamos a centrar en el motor de Gasolina.
Resumen: veremos en el motor térmico de combustión interna de gasolina

Cuando levantamos el capó de nuestro auto, nos encontramos con algunas tapas de plástico negras que están cubriendo nuestro motor. Si hicieramos un despiece del mismo nos encontraríamos algo como esto:

 

El motor de gasolina se basa en los famosos 4 tiempos, en los que la mezcla aire-gasolina y una chispa, hace que se produzca una explosión que provoca el movimiento del motor (energía mecánica). Para ejecutar esos cuatro tiempos son necesarias muchas cosas, así que vamos a ir explicandolas poco a poco.




•Fase 1: Entra la mezcla aire-gasolina

•Fase 2: Se cierra la cámara, se comprime y se le pega un chispazo

•Fase 3: La explosión provoca el movimiento

•Fase 4: Se liberan los gases de la cámara.

La siguiente figura es una “mentira a medias”, ya que solo estamos viendo el motor desde el latetal. Realmente hay 4 cacharros como éste (o más) a lo largo del motor moviéndose en perfecta sincronía. Están dispuestos en el interior de la Culata y el Bloque)


Ahora vamos a concretar un poco más, basandonos en la siguiente figura:


Leva (E e I):

 La leva es un elemento mecánico que transforma el movimiento circular en rectilíneo. En la siguiente figura podéis ver como la leva va girando y va haciendo que un cilindro (válvula) vaya en dirección arriba-abajo. Este movimiento es el que se aplica en el motor para hacer que las vávulas de admisión y escape realicen su cometido. A través de la leva de amisión (I) se introducen la mezcla aire-gasolina y a través de la leva de escape (E) se expulsan. El conjunto de las levas del motor se denomina árbol de levas. Por cierto, el taqué es la superficie sobre la que se desliza la leva.

Mecanismo de Peaucellier

Mecanismo de Peaucellier


El mecanismo de Peaucellier, ideado en 1873 por el capitán de ingenieros del ejército francés Charles Nicholas Peaucellier, permite hacer que un punto del mismo describa arcos de radio arbitrario cuando otro de de sus puntos es obligado a describir un arco de circunferencia adecuado. Su aplicación más extendida consiste en hacer que un punto describa de forma exacta un segmento (no de forma aproximada como en el paralelogramo de Watt, diseñado unos cien años antes). Cuando Lord Kelvin contempló el mecanismo, se dice que comentó que era la cosa más bonita que había visto nunca(!).



El mecanismo se representa en en el applet superior donde puede acelerar el movimiento con la barra derecha, pararlo con el botón inferior y moverlo con la barra izquierda. La línea vertical derecha (en gris) contiene la trayectoria del punto.

En realidad, el sistema hace que si un punto D describe una curva, otro punto del mecanismo, el C, describe su curva inversa respecto a un punto O, con una constante de inversión igual a a2-b2, siendo a,b las longitudes de los dos tipos de barras utilizadas en la construcción del mecanismo. A continuación se procede al análisis geométrico del mecanismo.

 


El sistema está formado por 6 barras, según muestra la figura; dos de ellas, la OA y la OB son de longitud a y están articuladas a un punto fijo O que será el polo de la transformación inversa. Las cuatro barras forman un rombo articulado ACBD unido en A y B a las dos barras anteriores. Al aplicar el teorema del seno al triángulo OAC, se tiene


a sen  = b sen  (1)

y llamando d,d' a las longitudes OC,OD, se puede escribir

d= a cos  + b cos 

d'= a cos  - b cos 

de donde

dd' = a2 cos2 - b2 cos2 a2-b2- a2 sen2+ b2 sen2

que, teniendo en cuenta (1) proporciona la relación de inversión

dd' = a2-b2



Es bien sabido que la relación de inversión transforma circunferencias que pasan por el polo en rectas perpendiculares a la recta que une centro y polo, y que a su vez, las rectas que no pasan por el polo se transforman en circunferencias que sí lo hacen (circunferencias que no pasan por el polo se transforman en otras que tampoco lo hacen). Por ejemplo, si D describe un arco de circunferencia de radio R (en trazo discontinuo en la figura), entonces


d' = 2R cos 

donde  es el ángulo polar desde OO', la coordenada xc según dicho eje de C será

xc= d cos  = a2-b2R

que, al ser constante indica que C se mueve sobre la recta indicada en trazo discontinuo en la figura.


RESEÑA HISTORICA
 
En 1864, ochenta años después del descubrimiento de Watt, Ch. Peaucellier,


un oficial de ingenieros de la armada francesa, fue el primero en diseñar un mecanismo

que trazaba exactamente una línea recta. Su descubrimiento no fue de

principio considerado en su verdadero valor, cayendo casi en el olvido, y fue redescubierto,

10 años después, por un estudiante ruso llamado Lipkin alumno de

Chebyshev, quién obtuvo un sustancial premio del gobierno Ruso por su supuesta

originalidad. Sin embargo más tarde Peaucellier tuvo su recompensa siendo reconocido

y premiado con el gran premio de Mecánica del Instituto de Francia, el

premio Montyon.

Es un mecanismo que sirve para construir mecánicamente la figura inversa de

una línea dada. Tiene como vemos siete piezas o eslabones. Hay primeramente

dos grandes piezas de igual longitud, pivotados en el mismo punto fijo O.

Sus otros extremos están pivotados a ángulos

opuestos de un rombo formado por cuatro

piezas iguales de longitud menor que los

anteriores. La porción del instrumento hasta

ahora descrita es lo que se llama celda de

Peaucellier. Ahora tomemos un eslabón extra

y pivotémoslo por un lado, a un punto fijo

cuya distancia del primer punto fijo donde

la celda esté pivotada sea igual a su longitud,

por el otro, a uno de los vértices libres

del rombo teniendo en el ultimo vértice libre

Q un lápiz. Al girar P este lápiz describirá

exactamente una línea recta.

 

jueves, 5 de agosto de 2010

Definicion de Levas

¿Qué es un Leva?

Es un cuerpo sólido destinado a impartir, mediante contacto directo, un cierto movimiento a un segundo cuerpo llamado SEGUIDOR. La forma de la leva y el tipo de seguidor definen la relación funcional entre la posición de ambos. Mediante el uso de levas se logran complejos movimientos con una alta repititividad y confiabilidad, a un costo reducido. Un ejemplo es en el motor de combustión interna:

Tipos de Levas

 
·Leva de Placa ( también de disco o radial) ·Leva de Cuña ·Leva Cilíndrica o tambor ·Leva Lateral o de Cara

Tipos de Seguidores

 
·Seguidor Traslacional de Cara Plana ·Seguidor Oscilante de Cara Plana ·Seguidor Traslacional de Rodillo Excéntrico ·Seguidor Oscilante de Rodillo

Definiciones Importantes


Para una leva de disco: ·Perfil de la Leva: es la parte de la superficie de la leva que contacta al seguidor. ·Círculo Base: es el menor círculo, centrado en el eje de rotación y es tangente al perfil de la leva. ·Pto de Traza: pto del seguidor que define su movimiento. En el caso de un seguidor de rodillo el pto de traza es el centro del rodillo. ·Curva Primitiva: el camino descrito por el pto de traza. ·Círculo Primo: es el menor círculo, centrado en el eje de rotación de la leva tangente a la curva primitiva.

Plasticar

Definiciones Importantes
Para una leva de disco:

Interés
Desde el punto de vista Cinemático son de interés : ·Cómo diseñar una leva para realizar un movimiento predeterminado ·Dada una leva, qué movimiento produce.

Diseño Gráfico de Levas

Función de Desplazamiento
Es la función que relaciona el desplazamiento del seguidor con la posición angular de la leva. Esta función puede mostrar tanto un movimiento rotacional como traslacional.

Función de Desplazamiento
Dado esto se obtiene que la velocidad y la aceleración rotacional o traslacional para el seguidor se expresa como:

Función de Desplazamiento

Criterios de Selección:

 
·Cicloide: Proporciona aceleración cero en ambos extremos de la acción, por lo cual se puede acoplar a un reposo en cada extremo. Dado que el ángulo de presión es relativamente alto y la aceleración retorno innecesariamente a cero, no se deben acoplar dos cicloides. ·Armonica: Proporciona la mas baja aceleración pico y el más pequeño ángulo de presión de las tres curvas. Por lo cual se prefiere cuando se puede igualar la aceleración tanto al inicio como al final con la aceleración de los perfiles adyacentes. ·Polinomial de Grado 8: Tiene una curva de aceleración no simétrica, proporcionando una aceleración máxima y un ángulo de presión intermedio entre la armónica y la cicloide.

Un ejemplo
·Se desea mover un seguidor de carretilla a lo largo de un desplazamiento total y regresar sin puntos de reposo en el ciclo. Dada la curva de desplazamiento, determinar las curvas de movimiento a emplear y realizar un bosquejo de la velocidad y aceleración que posiblemente de obtendrán.

Solución:
·A-B: Usar la C-1 para proporcinar Aceleración al ppio del movimiento y hacer en B la conexión a la zona de vel constante. ·B-C: Velocidad Constante ·C-D: usar H-2 que acopla en C a la sección de velocidad constante y aceleración cero para proporcionar un ángulo de presión mínimo a la curva. ·D-E: usar la P-2 para igual la desaceleración armónica en D y proporcional una aceleración cero al final del ciclo en E.




Determinación de los Diagramas de Desplazamiento

 
·Se satisfagan las necesidades del movimiento de la aplicación en general ·Los diagramas de Desplazamiento, Velocidad y Aceleración sean continuos a través de las fronteras. El diagrama del tirón puede admitir discontinuidades en caso muy necesario, pero no debe hacerse infinito. En otras palabras la Aceleración puede admitir vértices pero no discontinuidades. · Mantener las magnitudes de velocidades, aceleración y ángulo de presión lo mas bajo posible

En la Clase Pasada...
·Un leva de placa plana se impulsa a una velocidad de 150 rpm. El seguidor debe partir desde la detención, acelerar hasta una velocidad uniforme de 25 (in/s) y mantener esta velocidad hasta 1.25 (in) de subida, desacelerar hasta la parte superior y luego quedar detenido por 0.1 (s). La elevación total es de 3 (in). Determine las especificaciones del diagrama de desplazamiento.

Diseño Analítico de Levas

 
Con determinados tipos de Levas es posible desarrollar un diseño analítico a partir del movimiento especificado: · Leva de Placa con Seguidor Traslacional de Cara Plana ·Leva de Placa con Seguidor Traslacionar de Rodillo ·Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana ·Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Rodillo

Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana
Se puede encontrar: a) Ecuaciones paramétricas del contorno del leva b) Radio Mínimo de la leva c) Longitud del Seguidor


Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana


Ecuaciones Importantes:
·P=Ro+y+y">Pmin o bien · Ro>Pmin-y"min-y ·Ancho Seguidor > y´max-y´min Se puede hallar el radio de curvatura de la leva para cada rotación de la leva, directamente de la ecuación de desplazamiento, sólo necesitando como adicional el Ro. Se puede utilizar para biscar el valor de Ro con el fin de evitar puntas. Se puede calcular el ancho del seguidor con el fin de garantizar el movimiento en todo momento.

Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana


Un ejemplo:
Considerando las características de desplazamiento descritas en el ejemplo anterior. Determine la anchura mínima de la cara y el radio mínimo del circulo primario para asegurar que el radio de curvatura de la leva sea mayor que 1.0 in en todo instante.

Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana
Se pueden conocer las coordenadas del perfil:
u= (Ro+y) sen(q)+y´cos(q) v = (Ro+y) cos(q)-y´sen(q)



miércoles, 7 de julio de 2010

El Embrague

El embrague

El embrague es un mecanismo que encarga de
acoplar o desconectar el elemento motriz con el
elemento que realiza el trabajo a voluntad de la
persona que controla la máquina. En el caso de un
vehículo es el conductor.
Por lo general constan de unas masas unidas a
una parte del eje y uno o varios discos unido a la otra.
Ambos se encuentran unidos fuertemente por la acción
de muelles, cuando se quiere desacoplar
ambos elementos se aplica una fuerza en sentido
contrario a los muelles quedando sueltos ambos
separados, girando uno si y el otro no.
Cuando en una máquina se desea cambiar de
velocidad, el sistema debe estar en posición de
desembragado; así, actuando sobre la palanca del
cambio, se mueven
los manguitos que encajan en los engranajes del eje
secundario.
El hidráulico muy utilizado consta de dos platos con
álabes enfrentados y muy próximos entre si y encerrados en
una caja con un fluido.
Uno de los platos está unido al motor y el otro a la caja
de cambios, la transmisión de movimiento se realiza por la
presión que sobre uno de los platos ejerce el fluido lanzado por
el otro. El fundamento es el mismo que hace girar un molinillo
de papel cuando se le sopla: la corriente de aire incide en las
aspas inclinadas, que se ponen a dar vueltas rápidamente.
Lo mismo ocurre si se enchufa un ventilador eléctrico y
frente a él se coloca otro desconectado: el primero envía una
corriente de aire cuya velocidad obliga a girar las aspas del
R. El / actúa de bomba o impulsor; el R gira como lo hace el
rotor de una turbina cuando recibe una corriente de agua
entre sus paletas.
Si en vez de aire se supone que las hélices de I y R
están sumergidas en agua o aceite, el líquido que impulsa I
obligará lo mismo a girar a R, y esto sin que haya enlace
mecánico entre aquéllas: es el fluido en movimiento lo que
comunica el giro de I a R, estableciendo como un embrague
entre ambas hélices o paletas. Esto es, precisamente, lo que
ocurre en el turbo-embrague, por ello llamado «embrague
hidráulico» o «transmisión hidráulica».

En la realidad,impulsor y rotor tienen la forma que muestra la figura anterior
El mecanismo está constituido como indica la figura el cigüeñal termina en un volante
hueco en cuyo interior están la bomba-impulsor I y el rotor-turbina R. La bomba-impulsor I forma
parte del volante, y sus alabes o paletas son los de la izquierda de la figura distribuidos en un semitono o anillo. La turbina rotor R tiene la forma de otro semianillo, colocado frente al primero;
está unida al eje que va de la transmisión (caja del cambio de velocidades), quedando encerrada
dicha turbina dentro del cuerpo del volante. Así, pues, no se precisa más que una junta prensaestopas
P. Las celdas C del impulsor / (que forman parte del volante propiamente dicho) y las del
rotor R están situadas unas frente a otras, componiendo el conjunto bomba-turbina la figura de un
aro redondo o toro. El espacio interior del volante se llena de aceite mineral fluido. Al girar el
motor, los alabes del volante-impulsor I obligan, por fuerza centrífuga, a pasar el líquido hacia su
periferia, de a hacia n, estableciéndose una corriente líquida a través de las celdas del rotor, de
éste otra vez al impulsor, etc., o sea, un circuito cerrado. El rotor se ve obligado a girar como una
turbina y comunica el movimiento del motor a los órganos de la transmisión. La circulación del
líquido a través del conjunto impulsor-rotor adquierela forma de un torbellino tórico.
Entre las partes conductora y conducida no hay arrastre mecánico alguno, estando sólo en
contacto por medio de los cojinetes y de bolas, que sirven de mutuo apoyo, y del prensa-estopas,
visibles en la figura. Entre el impulsor y el rotor hay una holgura de cuatro o cinco milímetros; no
es preciso que sea menor, y podría aumentarse sin alterar el funcionamiento del aparato. En la
periferia del volante se dibuja la corona dentada que sirve para engranar el motor de arranque del
coche. A medida que la velocidad del motor aumenta, también lo hace la del torbellino tórico y
éste va haciéndose cada vez más rígido hasta llegar a adquirir la firmeza de un sólido, y se
comprende que progresivamente obligue a girar al

TRENES DE ENGRANAJES

TRENES DE ENGRANAJES

Se llama tren de engranajes a aquella transmisión en la que existen más de dos engranajes.
Los trenes de engranajes se utilizan cuando:






· La relación de transmisión que se quiere conseguir difiere mucho de la unidad.
· Los ejes de entrada y de salida de la transmisión están muy alejados.
· Se quiere que la relación de transmisión sea modificable.
Los trenes de engranajes se pueden
clasificar en trenes simples, si existe sólo
una rueda por eje; y compuestos, si en
algún eje hay más de un engranaje.
También se puede diferenciar entre
trenes reductores y multiplicadores,
según que la relación de transmisión sea
menor o mayor que la unidad.
La relación de transmisión entre el
eslabón conductor y el conducido es:


En los trenes de engranajes a la relación de transmisión se le atribuye signo positivo si los
sentidos de giro de entrada y de salida son iguales, y negativo si son opuestos.
Además, en los trenes de engranajes los ejes de entrada y
de salida pueden ser paralelos,
cruzarse o cortarse en el espacio.
Los trenes de engranajes
que se han consierado hasta
ahora se caracterizan porque los
ejes de todas las ruedas están
fijos mediante cojinetes al
bastidor; por eso, se dice que son
trenes de engranajes ordinarios.

Pero existen trenes de otro tipo, en los que el eje de
alguna rueda no está fijo al bastidor, sino que se puede mover. A
esta clase de ruedas se las conoce como ruedas satélites, y a
los trenes de engranajes que tienen alguna rueda de este tipo se
les denomina trenes epicicloidales, planetarios o de ruedas
satélites.