Proyecto Mecanismos, Rompe Nueces
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7/25/2019 Proyecto Mecanismos, Rompe Nueces
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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DELA ENERGA Y MECNICA
MecanismosTEMA: Diseo del mecanismobiela coedea !om"e n#eces$
NRC: %&'&
Acos(a Aldo
Asimba)a Isael
*ec+a: ,-.,/.0,%/
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7/25/2019 Proyecto Mecanismos, Rompe Nueces
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Objetivos
- Disear un mecanismo manivela corredera capaz de ejecutar una fuerza adecuada para
romper una nuez con una fuerza entrante de aproximadamente 200 N.
- Verificar cuales son las especificaciones que ayudan a un mecanismo a tener mayor
ventaja mecnica.
Ecuaciones de movimiento
R1=R
2+R
3 r1 e1
=r2e2
+r3
3
Parte real
r1cos
1=r
2cos
2+r
3cos
3
Parte compleja
r1sin
1=r2 sin2+r3sin 3
ara encontrar los valores de r1 y 3 despejamos las ecuaciones anteriores!
3=sin1(r2 sin 2r
3)
r1=r
2cos
2+r3
2
r2
2
sin2 para encontrar la velocidad lineal del mecanismo realizamos
la primera derivada de las ecuaciones de posici"n!
v1=r
2
2sin
2r
3
3sin
3
3=r
2
2cos
2
r3 cos3
#ncontrar la aceleraci"n en este sistema no es necesario ya que no es un sistema que est$
sometido a altas velocidades% simplemente es un mecanismo para realizar una acci"n limitada.
Ventaja mecnica
&os datos de las entradas que tenemos son de una fuerza de entrada de Fe=200 [N] y una
fuerza de salida de Fs=24 [kgf]=411,879 [N] que es la fuerza necesaria para romper una
nuez. #ste valor se o'tuvo con la mquina de ensayos universales del la'oratorio de (ecnica
de (ateriales de la )niversidad de las *uerzas +rmadas #,#.
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Pentrada=P salida Fe re2=Fs v1 VM=Fs
Fe=r e2
v1
VM= re2cos 3
r22sin (32 )
+ora plantearemos la ecuaci"n para que V( quede en funci"n del desplazamiento r
r1r
2cos
2=r3
2r2
2sin
22
r122 r1r 2cos2+r 2
2cos
22=r3
2r22sin
22
2 r1r2cos2=r12
+r 22
r32
2=cos1( r1
2+r
2
2r
3
2
2 r1r2
)
sin2=1(
r12+r22r32
2 r1r2 )2
3=sin
1(r2r31(
r1
2
+r2
2
r3
2
2r1r2
)2
)
/on estos artificios loramos que la V( quede en funci"n del desplazamiento de la corredera.
VM(x )=cos (3(x))
sin (3 (x)2(x))
Diarama de la V( en el mecanismo
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=(32 )270
VM= recos3r2sin (32 )
(4)
cos ( )=AB
AL
cos (3603 )=AB
AL
cos360cos3+sin 360 sin
3=AB
AL
cos3=AB
AL
cos ( )=AB
r2
cos ((32 )270)=AB
r2
cos (32 )cos270+sin (32 ) sin270=AB
r2
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sin (32 )=ABr2
AB=AB
cos3AL=sin (32 )r2
cos3
sin (32 )=r
2
AL
VM=rer2
(r2AL)
VM= re
AL
411.879
200=
r e
0.194
re=0.4 07m=407mm
Con es(a ec#aci1n lo2amos encon(a el adio "aa disea el mecanismo3
Grafcas en Mathcad
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Simulacin en Working Model
Ilustracin 1: Simulacin en Working Model
Conclusiones
- #l mecanismo entrea una fuerza de salida adecuada para romper la nuez.
- (ientras ms laro el 'razo existe mayor ventaja mecnica.1
- &a posici"n de los dos esla'ones ayudan a incrementar la ventaja mecnica del
mecanismo.
Anexos
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Ilustracin 2: Pruebas de resistencia de la nuez
Ilustracin 3: Diseo preliminar
Ilustracin : Diseo met!lico