Análisis topológico de mecanismos.

• Forma de los elementos

• Número de elementos

• Uniones entre elementos – conectores

• Tipos de movimiento que se efectúan

• Leyes de la mecánica que los rigen.

Análisis:es la evaluación de mecanismos ya existentes y su adecuada aplicación.

Síntesis: una vez conocidos los mecanismos es posible definir formas, tamaños, composiciones, disposiciones etc. Usando la imaginación y creatividad.

CONCEPTOS BÁSICOS

ANÁLISIS TOPOLÓGICO

El análisis topológico de mecanismos se trata de comprender el mecanismo como sistema. Es importante tener en cuenta:

CONCEPTOS TOPOLÓGICOS

Pieza o componente: cada una de las partes rígidas e indivisibles que conforman un mecanismo.

Eslabón o miembro:conjunto rigido de piezas que actuan como miebro y conectan otros dos elemntos, puede ser: soporte, guía, trasmitir movimiento o los tres.

Un par cinemático se da cuando dos eslabones están en contacto, puede ser sobre una superficie, a lo largo de una línea o en un punto, con un movimiento relativo entre ellos.

PAR CINEMÁTICO

ESLABONES

Rígidos

Flexibles

• Transmiten fuerza

• Jalan

• Empujan

• Actúan a Tensión

• Actúan a presión.

DINÁMICA

MECÁNICA

DINÁMICA

ESTÁTICA

Cinemática

Cinética

• Posición

• Desplazamiento

• Rotación

• Rapidez

• Velocidad

• Aceleración.

Se pueden clasificar de la siguiente manera:

Por la superficie de contacto
Por el movimiento relativo entre sus puntos
Por el tipo de rozamiento entre los miembros
Por los grados de libertad que poseen los miembros
Por el número de barras que conectan

Pares inferiores o de contacto superficial

Pc-1 Por superficie de contacto

Pares superiores o de contacto lineal o puntual

pC–2. Por movimiento relativo entre sus puntos

De primer grado o lineal: cuando cualquier punto de uno de los eslabones describe una línea en su movimiento relativo respecto del otro eslabón.

Par rotación: describe una circunferencia.

Par prismático: describe una línea recta.

Par helicoidal: describe una hélice.

De segundo grado o superficial: cuando cualquier punto de uno de los miembros describe una superficie en su movimiento.

Par plano: describe dos desplazamientos lineales y un giro.

Par cilíndrico: describe rotación y traslación

Par esférico: permite la rotación como rótula.

De tercer grado o espacial: cuando un punto de los eslabones describe una curva, como una esfera entre un tubo.

PC - 3. Por el tipo de rozamiento entre los miembros

Par con pivotamiento: bisagras de una puerta

Par con rodadura: rueda y riel de ferrocarril.

Par con deslizamiento: cilindro - pistón.

PC-4. Por los grados de libertad entre los miembros que forman el par

Un cuerpo rígido en el espacio posee seis grados de libertad

o realizar seis movimientos libres entre si. Se puede decir

que hacen falta 6 variables para definir el movimiento :

Tres traslaciones sobre los ejes x – y – z.
Tres rotaciones ω (eje x), ψ (eje y) y Φ (eje z)

PC-5. Por el número de barras que conectan

Binario cuando conecta dos eslabones.

Ternario cuando conecta tres eslabones.

CADENA CINEMÁTICA

Cuando un número de eslabones están conectados unos a los otros por pares elementales, de tal forma que permitan el movimiento se efectúe en combinación, se denomina

CADENA CINEMÁTICA.

Se constituye por pares superiores, inferiores o de los dos, con el mismo o diferente grado de libertad.

Se nombran por el número de miembros y pares, así la cadena (n2,p2, n3, p3) se conforma por eslabón binario (n2), par binario (p2), eslabón terciario (n3) y par ternario (p3).

Se clasifican en:

Cadenas Cerradas cuando todos y cada uno de los elementos se unen a los otros.
Cadenas Abiertas cuando hay un elemento que no está unido a otros.