Este documento discute conceptos clave de la cinemática y el análisis de velocidad en mecanismos, incluyendo el movimiento plano, varios métodos para determinar velocidades y aceleraciones, y el análisis de desplazamiento y velocidad en mecanismos de cuatro barras como los mecanismos Grashof. El documento concluye que todo movimiento observado es relativo y que el diseño de maquinaria depende de la habilidad para visualizar el movimiento relativo de sus componentes.

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENSIÓN BARQUISIMETO
ESCUELA DE MECÁNICA
VELOCIDAD EN EL MOVIMIENTO COPLANARIO
Alumno:
Alberto José Reinoso
Cédula: 20.921.260
Asignatura: Mecanismos S1
Escuela: 79
Prof: Ing. Diana Daboin

2. INDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3
CINEMÁTICA ................................................................................................................... 4
MOVIMIENTO................................................................................................................... 5
ANALISIS DE DESPLAZAMIENTO Y VELOCIDAD................................................. 6
MECANISMOS GRASHOF DE 4 BARRAS................................................................ 8
CONCLUSIÓN.................................................................................................................. 9
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................... 10

3. INTRODUCCIÓN
En este mundo globalizado, a menudo el diseño de una máquina
moderna es muchas veces muy complejo. Para el diseño de un nuevo
motor en la industria automovilística, en general se deben tener en cuenta
las siguientes interrogantes: ¿Cuál es la relación entre el movimiento del
pistón y del cigüeñal?, ¿Cuáles serán las velocidades de
deslizamiento y las cargas en las superficies lubricadas?, en fin
muchas de todas estas interrogantes de cada una de todas las partes
mecánicas en donde se genera movimiento; a las cuales denominamos
mecanismos, ya que en la mayoría de los casos, la ingeniería implica el
análisis de la conversión de energía de alguna fuente hacia una o más
salidas, usando uno de los principios básicos de esas ciencias las cuales
son las matemáticas, la física, y la química en las cuales se basa la
ingeniería. Mencionando la mecánica de sólidos es una de las ramas de la
física que, contiene tres ramificaciones principales: la cinemática, la cual
trata del movimiento relativo; la estática, que es el estudio de fuerzas y
momentos, separados del movimiento, y la cinética, que trata de la acción
de las fuerzas sobre los cuerpos, las cuales son necesarias para llevar a
cabo el diseño de mecanismos.

4. CINEMÁTICA
La mecánica es la rama del análisis científico que se ocupa de los
movimientos de un cuerpo o materia que se encuentra en un estado de
reposo en un principio, hasta que inicia su movimiento, el tiempo y las
fuerzas. La mecánica se divide generalmente en dos partes, las cuales son
Estática y la Dinámica. La estática trata del análisis de los sistemas
estacionarios, es decir en aquellos en los cuales el tiempo no es un factor
determinante, y la Dinámica se refiere a los sistemas que cambian con el
tiempo en las cuales están la cinemática y la cinética.
Además podemos destacar que con estos dos aspectos de la
dinámica se reconocieron posteriormente como las ciencias diferentes,
denominadas Cinemática (Del vocablo kinema, que significa
movimiento). De la cinética las cuales se ocupan del estudio del
movimiento y de las fuerzas respectivas que lo producen.
Con estas premisas podemos definir que la cinemática es el estudio
del movimiento independiente de un cuerpo además de las fuerzas que
lo producen, de manera más específica la cinemática es el estudio de la
posición, el desplazamiento, la rotación, la rapidez, la velocidad y la
aceleración.

5. MOVIMIENTO
La mayoría de los mecanismos elementales de cualquier máquina o
equipo se encuentran en movimiento plano o se pueden analizar como
tales. Los mecanismos en los que todas las partículas se mueven en planos
paralelos se dicen que están en movimiento plano o coplanario. Todo
movimiento de un eslabón se encuentra en términos de los
desplazamientos lineales y las aceleraciones lineales de las partículas
individuales que constituyen lo que llamamos eslabón. Una gran cantidad
de mecanismos tienen movimiento, de manera que todos los eslabones se
mueven en planos paralelos, el movimiento plano de un cuerpo rígido
consiste en rotaciones respecto a ejes perpendiculares al plano de
movimiento, y en traslaciones en las que todos los puntos del cuerpo se
mueven a lo largo de trayectorias rectas o curvilíneas paralelas; y todas las
líneas contenidas en el cuerpo permanecen paralelas a sus orientaciones
originales.
Además podemos destacar, que el movimiento de un eslabón
también puede expresarse en términos de los desplazamientos
angulares, las velocidades angulares y las aceleraciones angulares de
líneas que se mueven con el eslabón rígido. Y existen muchos métodos
para determinar las velocidades y las aceleraciones en los mecanismos,
las cuales se emplean son las siguientes:
 Análisis de velocidad por centros instantáneos.
 Análisis de velocidad por método de resolución.
 Análisis mediante el empleo de ecuaciones de movimiento
relativo. que se resuelven ya sea analítica o gráficamente por

6. medio de polígonos de velocidad y aceleración (Método de
Imagen).
 Análisis mediante el empleo de matemáticas vectoriales para
expresar la velocidad y aceleración de un punto con respecto
de un sistema fijo o un sistema móvil de coordenadas.
 Análisis mediante ecuaciones vectoriales de cierre de circuito
escritas en forma compleja.
Podemos destacar que de los primeros 2 métodos mencionados
anteriormente, el primero, segundo, tercero, mantienen el aspecto
físico de todo problema relacionado con los mecanismos. El quinto
método se hace en base al uso de vectores en forma compleja, y este
método se tiende a hacerse demasiado mecánico en su operación a tal
grado que todos los aspectos físicos del problema tienden a
desaparecer.
Además tenemos que acotar que en el cuarto y quinto método se
presentan para el análisis de mecanismos asistido por computadora
para su solución. Lo cual es una gran ventaja ya que nos permite
analizar un mecanismo durante un ciclo completo.
ANALISIS DE DESPLAZAMIENTO Y VELOCIDAD
Uno de los mecanismos más simples y útiles en la teoría de
máquinas y mecanismos es el eslabonamiento de cuatro barras,
mediante la definición de la ecuación de Gruebler este mecanismo tiene un
solo grado de libertad, además puede adoptar un eslabonamiento

7. manivela-oscilador, doble oscilador o manivela doble (Eslabón de
arrastre), dependiendo del rango de movimiento de los dos eslabones
conectados a tierra.
En la teoría de los mecanismos la ley de Grashof establece que la
suma de los eslabones más cortos y más largo de un eslabonamiento de
cuatro barras no puede ser mayor que la suma de los dos eslabones
restantes. Para que se tenga una rotación relativa continua entre dos
eslabones.
Al igual que el Deltoide es un eslabonamiento que tiene dos
eslabones cortos de igual longitud adyacentes o conectados a dos
eslabones más largos de igual longitud adyacentes. Con un lado largo
como tierra, es posible un eslabonamiento de manivela-oscilador; un lado
corto como tierra puede dar uno de manivela doble, en que el eslabón corto
en rotación efectúa dos revoluciones por cada una del eslabón más largo
(llamado mecanismo galloway). De nuevo, este eslabonamiento tiene el
problema de la condición de punto de cambio.

8. MECANISMOS GRASHOF DE 4 BARRAS

9. CONCLUSIÓN
Como resultado de la investigación presentada, podemos decir que
todo movimiento observado en la naturaleza es un movimiento que es
relativo; es decir que todo movimiento de un cuerpo el cual es observado
es totalmente relativo al observador. Además en el desarrollo de esta
investigación se le ha llamado a la cinemática la ciencia del movimiento
relativo; Ya que el diseño y análisis de maquinaria y de los mecanismos
propios. Depende de la habilidad del proyectista en visualizar el movimiento
relativo de los componentes que conforman la maquina en sí.

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ARTHUR G. ERDMAN, GEORGE N. SANDOR (1988)
DISEÑO DE MECANISMOS, ANALISIS Y SINTESIS
EDITORIAL: MEXICO PEARSON PRENTICE HALL, 641 PAGS