Introduccion a transferencia de calor

Cinematica de mecanismoIng. Guillermo Coz G.Cinemtica de mecanismosCINEMATICA :Es el estudio del movimiento sin consideraciones de las fuerzas.GDL Grados de Libertad :Un sistema mecnico puede clasificarse de acuerdo con el numero de grados de libertad (GDL) que posee. El GDL de un sistema es el numero de parmetros independientes (medidas) que se necesitan para definir unvocamente su posicin en el espacio en cualquier instante. Este se define con respecto a un marco de referencia seleccionada.

Cinemtica de mecanismosTipos de movimientoUn cuerpo rgido libre para moverse dentro de un marco de referencia tendr, en el caso general, movimiento complejo, el cual es una combinacin simultanea de rotacin y traslacin.Rotacin pura : El cuerpo posee un punto (centro de rotacin) que no tiene movimiento con referencia al marco de referencia estacionario.Traslacin pura : Todos puntos en el cuerpo describen trayectorias paralelas (curvas y rectas).Movimiento complejo : Es una combinacin simultanea de rotacin y traslacin.Cinemtica de mecanismosEslabones Juntas y cadenas cinemticasEslabn: Es un cuerpo rgido que posee al menos 2 nodos que son los puntos de unin con otros eslabones.

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Junta : es una conexin entre dos o mas eslabones (en sus nodos), la cual permite algn movimiento o movimiento potencial entre los eslabones conectados se pueden clasificar en :1. Por el numero de GL permitidos en la junta.2. Por el tipo de contacto entre los elementos de lnea, de punto o de superficie.3. Por el tipo de cierre de la junta de fuerza o de forma.4. Por el numero de eslabones conectados (orden de junta).Cinemtica de mecanismosCinemtica de mecanismos

Junta con GDL=1

Cadena cinemtica :Un ensamblaje de eslabones y juntas, interconectadas de modo que proporcionen un movimiento de salida controlado en respuesta a un movimiento de entrada proporcionado.Mecanismo :Una cadena cinemtica en la cual por lo menos un eslabn ha sido fijado o sujetado al marco de referencia.Una maquina :Una combinacin de cuerpos resistentes dispuestos para hacer que las fuerzas mecnicas de la naturaleza realicen trabajo acompaado por movimientos determinados.Cinemtica de mecanismosManivela : Es un eslabn que efecta una vuelta completa y piloteada por un elemento fijo.Balancn : es un eslabn que tiene rotacin oscilatoria de vaivn y esta pivoteada a un elemento fijo.Biela o acoplador : es un eslabn que tiene un movimiento complejo y no esta pivoteado a un elemento fijo. Fijador : Eslabn que esta sujeto en el espacio.Cinemtica de mecanismosDeterminacin del grado de libertad (GDL) :Es fundamental para la sntesis y el anlisis de los mecanismos. Es el numero de entradas que se necesitan proporcionar a fin de originar una salida predecible, asimismo es el numero de coordenadas independientes requerido para definir su posicin.Las cadenas cinemticas pueden ser abiertas y cerradas.Cinemtica de mecanismos

Para determinar el GDL totales de un mecanismo, se debe tener en cuenta el numero de eslabones y juntas, as como la interaccin entre ellos. Ecuacin de Gruebler :GDL = 3L 2J 3GL : numero de eslabonesJ : numero de juntasG : numero de eslabones fijados G=1 por tener un plano de sujecin. GDL = 3(L-1) 2JLas semijuntas valen debido a que eliminan 1GDLCinemtica de mecanismosCinemtica de mecanismos

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Ecuacin de Kutzbach :GDL = 3(L-1) 2J1 J2L: numero de eslabonesJ1 : numero de juntas completasJ2 : numero de semijuntasCinemtica de mecanismos

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GLD (+) : tendr un mecanismo y los eslabones movimiento relativo.GDL = 0 : Se tendr una estructuraGDL = (-) : Se tendr una estructura pre-cargada.Cinemtica de mecanismos

Paradojas :Debido a que el criterio de Gruebler no presta atencin a los tamaos y formas de eslabones, pueden ocasionarse resultados engaosos ante las configuraciones geomtricas nicas Ej:Cinemtica de mecanismos

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Transformacin de eslabonamientosa. Transformacin de Manibela-Balancin de cuatro barras en una manivela corredera.Cinemtica de mecanismos

b. Transformacin de manivela-corredera en el yugo escoces.Cinemtica de mecanismos

c) El par leva seguidor tiene un eslabn efectivo equivalente de 4 barras.Cinemtica de mecanismos

Movimientos intermitentesEl movimiento intermitente es una sucesin de movimientos y detenimientos. Un detenimiento es un lapso durante el eslabn de salida permanece estacionario en tanto que el eslabn de entrada permanece en movimiento.

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Inversin :La inversin se crea por un eslabn diferente a la cadena cinemtica.El movimiento que resulta de cada inversin puede ser muy distinto, pero algunas inversiones de un eslabonamiento pueden producir movimientos similares a los de otras inversiones del mismo eslabonamiento.Vamos a estudias el eslabonamiento Manivela corredera.Cinemtica de mecanismosCinemtica de mecanismos

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La condicin de GRASHOFSe ha mostrado antes que el eslabonamiento de cuatro barras es el mecanismo articulado mas simple posible para movimiento controlado de un grado de libertad. Tambin aparece en diversas facetas, como el dispositivo de manivela corredera y de leva seguidor. Es de echo el dispositivo mas comn utilizado en maquinaria. Tambin extremadamente verstil en funcin de los tipos de movimiento que puede generar.La sencillez es una marca distintiva del buen diseador, la menor cantidad de partes que puedan efectuar el trabajo, generalmente constituye la solucin menos costosa y mas confiable.Cinemtica de mecanismosSean :S : Longitud del eslabonamiento mas cortoL : Longitud del eslabonamiento mas largoP : Longitud de un eslabn restanteQ : longitud del otro eslabn restantePara el caso :S + L < P + QSi se fija uno u otro eslabn al mas corto se obtiene manivela balancnSi se fija el eslabn mas corto se lograra una doble manivelaSi se fija el eslabn opuesto al mas corto se obtendr un doble balancnCinemtica de mecanismosPara el caso :S + L > P + QTodas las inversiones sern dobles balancines en la cual ningn eslabn puede girar completamente.Para el caso :S + L = P + QTodas las inversiones sern dobles manivelas, o doble balancn.Cinemtica de mecanismosCinemtica de mecanismos