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LECCIÓN Nq 4

              ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS
                      POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO

4.1 LA CINEMÁTICA DE LOS MECANISMOS

El análisis cinemático de los mecanismos, es decir, el estudio del movimiento de los eslabones sin tener en
cuenta las fuerzas que condicionan el movimiento, comprende básicamente la solución de los tres problemas
siguientes:

a) determinación de los desplazamientos de los eslabones y las trayectorias descritas por los puntos del
   eslabón,
b) determinación de las velocidades de ciertos puntos de los eslabones y las velocidades angulares de los
   eslabones,
c) determinación de las aceleraciones de ciertos puntos de los eslabones y las aceleraciones angulares de los
   eslabones.

Si el mecanismo posee un grado de libertad, entonces los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los
eslabones están en función de los desplazamientos, velocidades y aceleraciones del eslabón escogido como
primario. Si el mecanismo posee varios grados de libertad, entonces los desplazamientos, velocidades y
aceleraciones de los eslabones están en función de los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los
eslabones escogidos como primarios. En este caso el número de eslabones primarios debe ser igual al número
de grados de libertad del mecanismo o lo que es lo mismo, igual al número de coordenadas generalizadas del
mecanismo.

Miremos en qué forma pueden ser expresadas las leyes de movimiento de los eslabones primarios. Estas leyes
de movimiento se denominan funciones de desplazamiento, velocidades o aceleraciones.

La función de desplazamiento puede ser dada, por ejemplo, en forma analítica como la correspondiente
función que relaciona el desplazamiento del eslabón primario con el tiempo.

Si el eslabón primario forma un junta giratoria con el bastidor (Fig. 4.1a), se expresa la función M = f(t),
donde M es el ángulo de giro del eslabón primario con respecto a un sistema fijo de coordenadas xOy, unido al
bastidor y t es el tiempo. Si el eslabón primario forma una junta de desplazamiento con el bastidor (Fig. 4.1b),
se expresa la función s = f(t), donde s es el desplazamiento de un punto cualquiera A que pertenece al eslabón
primario con respecto a un sistema fijo de coordenadas xOy, unido al bastidor y t es el tiempo.

                                 Eslabón                                                   Eslabón
               y                 primario                   y                              primario



                           ϕ
                                     x                                         A                  x
             O                                              O
                    Bastidor                                          s                Bastidor


                               Fig. 4.1a                                       Fig. 4.1b

Las funciones M = f(t) y s = f(t), también pueden estar dadas gráficamente en forma de curvas (Fig. 4.2),
donde en el eje de las ordenadas se consignan los ángulos de giro M (Fig. 4.2a) o los desplazamientos s (Fig.
4.2b) representados a escala ( PM, Ps ) y por el eje de las abscisas se consigna el tiempo en su correspondiente
escala Pt.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA




           ϕ (t)                                             s (t)




                                   i
                                          b

             O                                   t             O                                  t
                          a

                              Fig 4.2.a                                      Fig 4.2.b

4.2 DETERMINACIÓN DE LA POSICIÓN DE LOS ESLABONES DE LOS GRUPOS Y
    CONSTRUCCIÓN DE LA TRAYECTORIA DESCRITA POR PUNTOS DE LOS ESLABONES
    DE LOS MECANISMOS

Para resolver la tarea de la determinación de las posiciones de un mecanismo (plano de posición) es necesario
contar con el esquema cinemático del mecanismo y la función de desplazamiento del eslabón primario para
los mecanismos con un grado de libertad, o las funciones de desplazamiento para los mecanismos con varios
grados de libertad.

Para la determinación de las posiciones del mecanismo se construye el esquema cinemático, el cual se
construye a una escala escogida con anterioridad. Representaremos, de manera arbitraria, al coeficiente de
escala como Pl, que corresponde al número de metros del mecanismo natural, que corresponden a un
milímetro en el esquema, es decir 1 mm o Pl. De esta manera, si se necesita determinar la verdadera longitud
de un segmento representado en el esquema, es necesario medir el segmento en milímetros y el resultado de la
medición multiplicarlo por el coeficiente de escala Pl, el resultado se obtendrá en metros.

Estudiemos el método gráfico de construcción del plano de posición en el ejemplo de un mecanismo de seis
eslabones de segunda clase que se muestra en la Fig. 4.3.

El mecanismo consta del eslabón primario 2, el cual gira alrededor del eje fijo A. El ángulo de giro M2 es la
coordenada generalizada del mecanismo. El eslabón 3 entra en los pares giratorios B1 y C1 con el eslabón 2 y
el eslabón 4, el cual gira alrededor del eje fijo D. El eslabón 5 entra en los pares giratorios E1 y F1 con el
eslabón 4 y con el deslizador 6, el cual se desliza a lo largo del eje B1a del eslabón 3.

El orden de construcción del plano de posiciones es el siguiente.

Marcamos en el dibujo (Fig. 4.3) los ejes fijos A y D. Con un radio igual a la longitud del eslabón AB
trazamos la circunferencia b, la cual es el lugar geométrico de los puntos B. Sobre esta circunferencia
marcamos las posiciones B1, B2, B3 ... del punto B, para las cuales se requiere determinar la posiciones de
todos los eslabones del mecanismo. En la Fig. 4.2 las construcciones necesarias están hechas para la posición
de la manivela AB determinada por el punto B1. Para determinar la posición del punto D trazamos la
circunferencia c, que representa el lugar geométrico de los puntos C, y desde el punto B1 con un radio igual a
B1C1 trazamos la circunferencia d, la cual es el lugar geométrico de los puntos C. El punto C1 de intersección
de las circunferencias c y d determina la posición del punto C1. Después de haber trazado la recta C1D del
eslabón 4 es fácil determinar la posición del punto E. Por consiguiente, para el segundo grupo con dos
miembros de arrastre (EF) ya son conocidas las posiciones de los pares cinemáticos de los extremos, es decir,
la poción de E y la directriz C1a.




                                                     4.2
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO


                                                                                      d                                            6'
                                                                                                                   F1'
                                                                                                                                        a

                                   y                                6                           C1                        e
                                                     sF                       3
                              B8
                                                                                                      4           5'
                                                                     F1
               B7                                                                                                        ϕ5             c
                                               B1
                                                          ϕ3 e
                                       2
           b                                                                      5
                                                                                                 E1
                                                ϕ2                                    ϕ4'                                     ϕ4
                                   A                                                                      D
      B6                                                                                                                                    x
                                                         B2
                                   1                          3'                                4'            1

                    B5                                             C1'
                         ω2                    B3                 d
                              B4


                                                                   Fig. 4.3

Queda por determinar la posición de F1, lo que puede ser logrado si desde el punto E trazamos la
circunferencia e. Entonces la intersección de la circunferencia e con la recta B1a determina la posición del
punto F1.

De hecho la tarea de construcción de los planos de posición de los eslabones de un mecanismo de II clase se
resume en la determinación en serie de las posiciones de los eslabones de los grupos con dos miembros de
arrastre, en los cuales son conocidas las posiciones de los elementos de los pares de los extremos.

De manera general, el orden de construcción del plano de posiciones de un grupo de II clase es como sigue.
Dado el grupo de II clase con tres pares giratorios B, C y D (grupo del primer tipo), mostrado en la Fig. 4.4.

                                                              λ                   η
                                                                         C


                                                     2                                      3


                                           B                                                          D


                                   1                                                                          4



                                                                         C'
                                                              λ                   η

                                                                   Fig. 4.4

Como se vio anteriormente la posición de los puntos B y D es conocida, ya que los eslabones 2 y 3 con sus
elementos extremos B y D “entran” en pares cinemáticos con los eslabones 1 y 4 del mecanismo base y por
consiguiente la tarea se resume en determinar la posición del punto C. Separamos la junta en el punto C y
observamos el movimiento posible de este punto. Como B ocupa una posición completamente determinada,
entonces C, encontrándose a una distancia constante BC del punto B, se puede desplazar únicamente por la
circunferencia O - O de radio BC. De la misma manera, como consecuencia de la condición de distancia



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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA



constante DC, el punto C se puede desplazar alrededor del punto D solamente por la circunferencia K - K de
radio DC. De esta manera el lugar geométrico de las posibles posiciones del punto C son los arcos de
circunferencia O - O y K - K. Los puntos de intersección de estas circunferencias representan las verdaderas
posiciones del punto C. En el caso más general dos circunferencias se intersecan en dos puntos dando como
resultado los puntos C´ y Ccc Debido a que los puntos del mecanismo en movimiento se desplazan por
trayectorias continuas, es posible elegir el punto correcto haciendo uso de esta propiedad. Si las
circunferencias O - O y K - K no se intersecan, esto nos indica que con las dimensiones de los eslabones dadas
el grupo no puede ser adherido en la posición dada al mecanismo base, y en el caso de que en otras posiciones
esa adherencia sí sea posible esto nos indica que el mecanismo no puede ocupar la posición estudiada.

La construcción de los planos de posición de los grupos de II clase con pares de deslizamiento se resuelve de
manera análoga, usando el método de los lugares geométricos O - O y K - K.

Para hallar las posiciones de los mecanismos planos de III clase es también posible hacer uso del método de
los lugares geométricos. A diferencia de los mecanismos de II clase en los mecanismos de III clase los
lugares geométricos pueden ser no sólo circunferencias sino rectas o curvas de órdenes superiores.

Sea, por ejemplo, dado el grupo con tres miembros de arrastre mostrado en la figura 4.5.a

                                           G                                               η
                                                                              F                        6     G
                                               7
                                   6
                                                                                      F'
                       F                                                                                         7
                                                                              F

                                                          C
                           4                                                      4            E
                                       5                                                               F''
C                              E                                      3   D                                      η
             3         D                                                                           5
    2                                                         2


        B        1                                                B
                                                                      1
                           Fig. 4.5.a                                         Fig. 4.5.b

La posición de los puntos B, E, y G están dadas, ya que el grupo con sus elementos B, E, y G “entra” en pares
cinemáticos con los eslabones 1, 5 y 7 del mecanismo base. Se pide determinar la posición de los demás
puntos. Como hicimos con los grupos de II clase separamos una de las juntas del triángulo rígido 3, por
ejemplo la junta F. Entonces los sistemas de eslabones BCDE y GF adquieren cada uno un grado de libertad
y ambos sistemas se convierten en mecanismos independientes si hacemos que los eslabones 1, 5 y 7 se
conserven inmóviles. Entonces el sistema BCDE (Fig. 4.5) se convierte en un mecanismo de II clase mientras
que el sistema GF en un mecanismo de I clase, ambos con un grado de libertad. Construimos la trayectoria O -
O del punto F, perteneciente al acoplador CD del mecanismo de cuatro barras BCDE, la cual se denomina
curva de acoplador. Después construimos la trayectoria K - K del punto F del eslabón GF (circunferencia de
radio GF). De ese modo el lugar geométrico de las posibles posiciones del punto F son la curva O - O y la
circunferencia K - K. Los puntos de intersección F´ y F” de estos dos lugares geométricos son las posibles
posiciones del punto F. Puesto que las curvas de acoplador pueden ser curvas de grado superior, en el caso
general podemos obtener varios puntos de intersección de esta curva con la circunferencia. Para determinar
cuál es el punto verdadero se hace necesario utilizar la propiedad de continuidad de la trayectoria del punto F
durante el movimiento del grupo. Después de determinar la verdadera posición del punto F se puede construir
la posición de los demás eslabones del mecanismo. Por medio del método de separación de juntas es posible
determinar la posición de los puntos de cualquier mecanismo de III clase.

Si han sido halladas las posiciones de los eslabones del mecanismo para una cantidad suficientemente
representativa de posiciones del eslabón primario, es posible construir la trayectoria descrita por diferentes


                                                   4.4
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO


puntos del mecanismo. Supongamos que se pida construir la trayectoria del punto E del mecanismo de cuatro
barras (Fig. 4.6).
                                                                        10
                                                            9                                 11

                                                    8                                             12                                            2
                                                                                                                                3
                                                                                                                        4                                1
                                           7                                          1
                                                                                                                                                    10
                                                                                                                    5                       9                 12
                                      6                         2                                                     C             8                    11
                                                                                                                9   6 2
                                      5                                                                             10 7            11 1
                                                    3                                                       3
                                           4                                                                                             12
                                                                                                       8
                                                B                                     7            4
                                                                                              5
                    10           9                      11                                6
                                               10
            9
                         8       11                             12
    8
                                          12
                     7                                              1                                                            D
                                                    A
                                                                                                       10           11
7                                                                                 9                                             12 2
                         6                          1           2                                                                       1
                                                                            8                                               3
                                 5                      3                                                       4
                                               4                        7
        6                                                                                          5
                                                    2                             6

                5
                                                3
                             4
                                                                            Fig. 4.6

Dividimos la trayectoria del punto B en 12 partes iguales y encontramos las posiciones correspondientes del
punto C. Uniendo en cada posición los puntos B y C encontramos en el eslabón BC la posición del punto E.
Trazando una curva suave las posiciones sucesivas del punto E obtenemos la trayectoria del punto E.

Además de la trayectoria del punto E en el dibujo se muestran las trayectorias de otros puntos del acoplador
BC.

Como se dijo anteriormente la trayectoria de los puntos pertenecientes al acoplador se denominan curvas de
acoplador. Las curvas de acoplador se usan para reproducir el movimiento de los órganos de trabajo de
distintas máquinas y mecanismos. Por ejemplo, en el mecanismo de la máquina para voltear el heno con el
objeto de orearlo (Fig. 4.7), en la máquina de amasar (Fig. 4.8), etc.

Las curvas de acoplador del mecanismo de cuatro barras de forma general (Fig. 4.6) son curvas algebraicas
de sexto orden. Las curvas de acoplador de los mecanismos de biela - deslizador son curvas de cuarto grado.




                                                                            4.5
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA



                                                                                         5

                                      C

                                  3
                           B
                                                  4                      D
                                  2
                                                      1
                              A

                E
            α




                                              α


                                                          Fig. 4.7


                                          2 B

                                          A                     3

                                                                             C
                                              1                                      Z

                                                                     4
                                                           D
                                                                                         α



                                                                     5       α
                                                                                 E




                                                          Fig. 4.8

Ejemplo: Se pide construir el plano de posición del mecanismo de un motor de combustión interna (Fig. 4.9 a), para la
        posición en la cual el eslabón primario AB forma un ángulo M1 = 45° con el eje Ax. Las medidas del mecanismo
        son: LAB = 50 mm, LBC = LDE = 200 mm, LBD = 40 mm, LCD = 180 mm, D = 60°, G = 60°.

Solución:

1) Estructura del mecanismo

Número de eslabones del mecanismo k = 6,
Número de eslabones móviles n = k -1 = 5,
Número de pares cinemáticos de V clase pV = 7
Número de grados de libertad W = 3n - 2 pV = 3 ˜ 5 - 2 ˜ 7 = 1
El mecanismo se compone de un mecanismo primario y dos grupos de Assur de II clase, compuestos por los eslabones 4,5
y 2,3. La fórmula de construcción del mecanismo puede ser escrita así: I(1) o II(2,3) o II(4,5).




                                                          4.6
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO



                                 -        5                                              O

                                                                       3           +
                                                4
                                                            δ
                                                            2


                                                                                        α
                                                        ,
                                                             *
                                                    1             ϕ
                                                                                                       x
                                                        A


                                                            Fig. 4.9 a

2) El eslabón primario fue determinado en las condiciones del problema y es AB.

3) Marcamos en el dibujo la posición de los pares cinemáticos inmóviles: El apoyo giratorio A y las directrices de los
   dos apoyos deslizantes Ay y Az. (Fig. 4.9 b).

Escogemos la longitud del segmento AB, la cual representa en el dibujo la longitud del eslabón primario, arbitrariamente
igual a 25 mm. Entonces el coeficiente de escala del esquema es:

                                                    LAB     0, 050                m
                                           PL                            0, 002      .
                                                    AB        25                  mm

Dibujamos la posición del eslabón primario bajo un ángulo M1 = 45° con el eje Ax.

4) Calculamos la longitud de los segmentos BC, BD, CD, DE:

                              LBC     0, 200                                      LBD        0, 040
                        BC                      100 mm ,                 BD                           20 mm
                              PL      0, 002                                      PL         0, 002

                              LCD     0,180                                   LDE        0, 200
                       CD                       90 mm ,                DE                             100 mm
                              PL      0, 002                                  PL         0, 002

Construimos la posición del grupo compuesto de los eslabones 2,3. Desde el punto B trazamos una circunferencia de
radio BC hasta la intersección con la línea Ay, de esta manera encontramos la posición del punto C. Con esto queda
construida la posición del grupo compuesto por los eslabones 2,3.

Sobre el lado BC construimos el triángulo BDC. Para esto trazamos una circunferencia de radio CD con centro en C y una
segunda circunferencia de radio BD con centro en B. La intersección de estas dos nos mostrará la posición de D.

La posición del grupo compuesto por los eslabones 4,5 se construye de manera análoga teniendo conocidas la posición de
B y la directriz Az.

El plano de posición completo puede apreciarse en la siguiente hoja.




                                                            4.7
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA


                                      sAC = LAC μL = 0,2478 m
                                      sAE = LAE μL = 0,2468 m
                         -        5                                      3               +

                                         4


                                                              2

                                         45,7º
                        123,38
                                                                                 63,7º
                                                         ,
                                                     1              *                        123,94

                                                                   45º
                                                 A




                                                             Fig 4.9b


4.3 PRÁCTICA DE LABORATORIO. PLANO DE POSICIONES

Construir, con ayuda de AutoCAD“, el plano de posición para M1 = 30q del mecanismo de 4 barras mostrado
en la figura. Dado: LAB = 30 mm, LBC = LAD = 80 mm, LCD = 70mm.

                                                                         C

                                                             2
                                                                             3
                                             B
                                                         ϕ1
                                             1
                                                                                 D
                                         A
                                                         4                           4


                                                 DESARROLLO
Iniciar y nombrar el dibujo
x Cargar AutoCAD“

            “Inicio: Todos los Programas:            Haga Clic en el botón inicio de Windows. Desplace el
            SolidWorks:                              cursor hasta “Todos los Programas” hasta el despliegue de
            DWGeditor”                               “SolidWorks”. Haga Clic en “DWGeditor”.

x   Clic en el botón Archivo:Nuevo
x   Clic en el botón Usar un dibujo como plantilla
x   Clic en el botón Siguiente
x   Doble clic en : mecanismos.dwg
x   Clic en el campo [Archivo: Guardar como]
x   Teclear : 4barras.dwg; OK

Hacer un zoom (acercamiento)



                                                             4.8
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO



x Clic en el botón Acercar el zoom a la ventana
x Clic en las proximidades del ángulo superior izquierdo de la margen negra; clic cerca del medio de la
  vertical izquierda de la misma del formato situado a la izquierda.

Cambiar de capa

x Clic en el botón Layer Control
x Clic en la palabra “EJES” del menú desplegado

Régimen de dibujo ortogonal
x Doble clic en la palabra “ORTHO” de la barra inferior
          (DWGeditor dibujará sólo líneas horizontales y verticales)

Trazar dos segmentos perpendiculares

x Clic en el botón Línea
x Clic en cualquier parte cerca del centro a la izquierda de la pantalla, desplácese hacia la derecha y haga
  clic con el botón derecho del mouse.
x Trace una línea vertical de manera que corte a la anterior en la mitad izquierda.

          Dibujaremos la manivela en un tamaño de 30 mm, es decir AB=30mm
          Calculamos la escala del esquema del mecanismo

                                                      LAB      0, 030                  m
                                               PL                             0, 001
                                                      AB         30                    mm

          Utilizando la escala hallamos la longitud de los segmentos BC, AD y CD:

                                                         LBC     0, 080
                                                 BC                             80mm
                                                         PL      0, 001

                                                         LAD         0, 080
                                                 AD                             80mm
                                                         PL          0, 001

                                                        LCD      0, 070
                                                 CD                             70mm
                                                        PL       0, 001

Dibujar una copia paralela de una entidad a una distancia dada
x Clic en la palabra “Modificar” del menú desplegable; clic en “Paralelo”
x Escribir en la línea de comandos (campo blanco inferior) al frente de “punto a través de Distancia :”
   80 €
x Clic en la línea vertical
x Clic en cualquier sitio a la derecha de la línea anterior
x Clic con el botón derecho del mouse.

Invocar y situar el bloque del apoyo giratorio

x    Clic en el botón Insertar Bloque
x    Clic en el botón Nombre del bloque
x    Clic en la palabra “APOYOGIR”
x    Clic en el botón Insertar
x    Clic sobre una de las intersecciones de la línea horizontal con una de las verticales


                                                               4.9
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA



x   Escriba en la línea de comandos al frente de “Factor de escala X 1.0000” 80 €€
x   Escriba en la línea de comandos al frente de “Angulo de rotación del bloque 0” 270€
x   Repita la operación con la otra intersección
x   Cambie de capa (Layer) a “CONTORNO”

Dibujar un segmento de 30mm de longitud en un ángulo de 30q con la horizontal
x Botón Línea
x Clic en el centro del círculo del apoyo izquierdo
x Al frente de la frase “Punto final:” en la línea de comandos escriba : @3030 € (con este comando se
   especifican las coordenadas polares relativas del segundo punto respecto al primero)
x clic derecho

x Cambie de capa a “CONSTRUCCIÓN”

Dibujar un círculo de 80 mm de radio
x Botón Círculo Centro - Radio
x Clic cerca del final del segmento que fue dibujado hace poco
           Note que el programa busca automáticamente el final del segmento o la intersección de dos segmentos (lo que esté más
cerca). Este es un ajuste particular del programa que puede ser cambiado según la necesidad.
x Teclee el radio del círculo: 80 €
x Dibuje un círculo de 70 mm de radio con centro en el apoyo derecho. Si no logra ver la intersección de los
  dos círculos construidos “aleje” el campo de visión con la ayuda del botón Alejar zoom
x Cambie de capa a “CONTORNO”
x Dibuje un segmento desde el final de la manivela hasta la intersección de los círculos y luego otro hasta el
  centro del apoyo giratorio derecho.

Borrar los dos círculos de construcción

x Botón Erase
x Toque con el puntero los dos círculos a borrar en cualesquiera puntos
x clic derecho.

“Refrescar” imagen

x Para hacer desaparecer las “huellas” de la operación anterior, utilice el botón Redibujar.
x Utilizando el botón Acercar el zoom a la ventana “acerque” la zona de interés encerrando con la
  ventana el bosquejo del mecanismo.
x Utilizando nuevamente el botón Acercar el zoom a la ventana asegúrese de que los eslabones (líneas
  negras de contorno) si parten del centro de los círculos de los apoyos; para regresar a la vista anterior

  utilice el botón Acercar el Zoom al anterior.
x Inserte bloques de juntas giratorias (JUNTAGIR) en las intersecciones de los eslabones; utilice para ello
  Insertar Bloque.
x Borre los ejes verticales que pasan por los apoyos y “refresque”.
x Observe todo el dibujo con ayuda del botón Acercar el zoom a todo

Si es necesario situar correctamente el dibujo dentro del formato haga lo siguiente:

Mover objetos

x Botón Desplazar
x Cree una ventana alrededor de todo el mecanismo para seleccionar los objetos que va a desplazar, luego
  haga clic con el botón derecho para terminar la selección.
          Observe los siguiente: Si usted al crear una ventana, luego del primer clic desplaza el puntero en dirección derecha-abajo o
          derecha-arriba serán seleccionados sólo los objetos comprendidos completamente dentro del cuadro-ventana; si usted



                                                             4.10
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO


         desplaza el puntero en dirección izquierda-abajo o izquierda-arriba serán seleccionados no sólo los objetos comprendidos
         dentro del cuadro ventana sino también los objetos que sean “tocados” por los lados del cuadro ventana. Nótese que en este
         caso los lados del cuadro-ventana son puenteados.
         Cuando un objeto es seleccionado aparecen unos cuadrados de color azul en ciertos puntos del objeto y éste se ve en líneas
         punteadas. Para “deseleccionar” los objetos oprima la tecla Esc.

x Haga clic en cualquier parte de la figura y desplácela hasta el sitio donde desee. Observe que como el
  régimen ortogonal está encendido sólo se desplazará en sentido vertical u horizontal.
         Para apagar el régimen ortogonal haga doble clic en la palabra “ORTHO”, la cual tomará un color gris. Esta operación
         puede ser realizada mientras realiza cualquier otro comando, por ejemplo “Move”, tales comandos se denominan
         “transparentes”.


x Botón Guardar.        Guardar el documento por precaución.
x Acerque el dibujo del mecanismo con la ayuda de Acercar zoom a la ventana creando una ventana
  alrededor del esquema.
x Cambie la capa a “CONSTRUCCIÓN”.
x Cree un par de círculos de radio 20 mm con centros en los centros de los círculos de los apoyos giratorios.
    Estos centros pueden ser hallados fácilmente utilizando el botón Snap to Center         al momento de
    contestar a la pregunta
         Command: _circle 3P/2P/TTR/Centro del círculo:,
    que aparece en la línea de comandos ; oprima el botón Define el centro del círculo y luego haga clic en
cualquier punto del círculo del que desea hallar el centro. Esto es posible ya que esta operación es
“transparente”.

Recortar objetos

x Botón Recortar
x Haga clic en los círculos recién dibujados, luego haga clic derecho para terminar la selección.
x Haga clic en las puntas sobresalientes de los ejes y en el tramo entre los dos círculos, cuando termine la
  operación haga clic derecho.

x Refresque con Redraw All

Si alguno de los ejes no alcanza a tocar el círculo, “extiéndalo” de la siguiente manera:

Extender un objeto
x Clic en “Modificar” del menú desplegable. Luego haga clic en “Alargar”. O haga click sobre el botón

  “Alargar”
x Seleccione el círculo hasta el cual quiere extender el eje haciendo un clic, luego haga clic derecho para
  terminar la selección.
x Haga clic en el eje que desea extender. Clic derecho para terminar
x Borre los círculos con ayuda de Erase.
x Refresque
x Cambie de capa a “DIMENSIONES”

Defina el tamaño de letra de texto y cotas
x Clic en “Configuración” del menú desplegable
x Baje hasta “Configuración de cotas”
x Selecciona la opción “Texto”
x En “Altura de texto” defina 3

x Clic en “Configuración” del menú desplegable
x Baje hasta “Explorar estilo de texto”



                                                           4.11
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA



x Selecciona la opción “Altura” y digite 3

Acotación de un ángulo
x Clic en “Insertar” del menú desplegable
x Baje hasta “Cotas”
x Clic en “Angular”
x Seleccione haciendo clic en cualquier punto de la manivela y en cualquier punto del tramo derecho del
   eje.
x Mueva el puntero para posicionar la cota angular a su gusto y haga clic.

Inserción de textos
x Botón Dtext
x Sitúe el puntero cerca del apoyo izquierdo en el sitio donde irá la letra “A” (ver dibujo) y haga clic.
x A la pregunta sobre el ángulo de rotación conteste con un clic derecho.
x Escriba la letra “A”.
x Sitúe ahora el puntero cerca de la junta B y haga clic, luego escriba la letra “B”.
x Continúe la operación hasta nombrar todas las juntas y los eslabones.
x Para terminar oprima Enter (€) dos veces.

x Escriba el valor de la escala.
       Una variante para hacer esto puede ser:

x Botón Acercar zoom a todo.

x   Botón Copiar.
x   Haga clic sobre la frase “Pl = 0,002 m/mm”, situada entre los dos formatos (color gris).
x   Clic derecho para terminar la selección
x   Clic en cualquier sitio cerca del objeto.
x   Desplace el puntero para situar la frase en el sitio donde desee y haga clic.

Si necesita cambiar el valor de la escala consignado en la frase anterior:
x Menú desplegable, clic “Modificar”
x Clic “Editar Texto”
x Seleccione por medio de clic el texto a editar.
x Edite el texto en la ventana y termine con OK€

x Edite el texto “Práctica No.” del cajetín a “Práctica No.1”
x Botón Guardar

Imprimir el dibujo
x Menú desplegable, clic “Archivo”
x Clic “Imprimir”
x Botón Ventana
x Clic en la intersección inferior izquierda del formato (color gris)
x Clic en la intersección superior derecha del formato (color gris)
x Botón Configurar
x Busque la impresora o el programa de impresión digital.
x Clic en Aceptar
x Clic en el botón Preview

Si la figura se ve girada haga lo siguiente:
x Botón End Preview
x Botón Rotation and Origin



                                                    4.12

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  • 1. LECCIÓN Nq 4 ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO 4.1 LA CINEMÁTICA DE LOS MECANISMOS El análisis cinemático de los mecanismos, es decir, el estudio del movimiento de los eslabones sin tener en cuenta las fuerzas que condicionan el movimiento, comprende básicamente la solución de los tres problemas siguientes: a) determinación de los desplazamientos de los eslabones y las trayectorias descritas por los puntos del eslabón, b) determinación de las velocidades de ciertos puntos de los eslabones y las velocidades angulares de los eslabones, c) determinación de las aceleraciones de ciertos puntos de los eslabones y las aceleraciones angulares de los eslabones. Si el mecanismo posee un grado de libertad, entonces los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los eslabones están en función de los desplazamientos, velocidades y aceleraciones del eslabón escogido como primario. Si el mecanismo posee varios grados de libertad, entonces los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los eslabones están en función de los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los eslabones escogidos como primarios. En este caso el número de eslabones primarios debe ser igual al número de grados de libertad del mecanismo o lo que es lo mismo, igual al número de coordenadas generalizadas del mecanismo. Miremos en qué forma pueden ser expresadas las leyes de movimiento de los eslabones primarios. Estas leyes de movimiento se denominan funciones de desplazamiento, velocidades o aceleraciones. La función de desplazamiento puede ser dada, por ejemplo, en forma analítica como la correspondiente función que relaciona el desplazamiento del eslabón primario con el tiempo. Si el eslabón primario forma un junta giratoria con el bastidor (Fig. 4.1a), se expresa la función M = f(t), donde M es el ángulo de giro del eslabón primario con respecto a un sistema fijo de coordenadas xOy, unido al bastidor y t es el tiempo. Si el eslabón primario forma una junta de desplazamiento con el bastidor (Fig. 4.1b), se expresa la función s = f(t), donde s es el desplazamiento de un punto cualquiera A que pertenece al eslabón primario con respecto a un sistema fijo de coordenadas xOy, unido al bastidor y t es el tiempo. Eslabón Eslabón y primario y primario ϕ x A x O O Bastidor s Bastidor Fig. 4.1a Fig. 4.1b Las funciones M = f(t) y s = f(t), también pueden estar dadas gráficamente en forma de curvas (Fig. 4.2), donde en el eje de las ordenadas se consignan los ángulos de giro M (Fig. 4.2a) o los desplazamientos s (Fig. 4.2b) representados a escala ( PM, Ps ) y por el eje de las abscisas se consigna el tiempo en su correspondiente escala Pt.
  • 2. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA ϕ (t) s (t) i b O t O t a Fig 4.2.a Fig 4.2.b 4.2 DETERMINACIÓN DE LA POSICIÓN DE LOS ESLABONES DE LOS GRUPOS Y CONSTRUCCIÓN DE LA TRAYECTORIA DESCRITA POR PUNTOS DE LOS ESLABONES DE LOS MECANISMOS Para resolver la tarea de la determinación de las posiciones de un mecanismo (plano de posición) es necesario contar con el esquema cinemático del mecanismo y la función de desplazamiento del eslabón primario para los mecanismos con un grado de libertad, o las funciones de desplazamiento para los mecanismos con varios grados de libertad. Para la determinación de las posiciones del mecanismo se construye el esquema cinemático, el cual se construye a una escala escogida con anterioridad. Representaremos, de manera arbitraria, al coeficiente de escala como Pl, que corresponde al número de metros del mecanismo natural, que corresponden a un milímetro en el esquema, es decir 1 mm o Pl. De esta manera, si se necesita determinar la verdadera longitud de un segmento representado en el esquema, es necesario medir el segmento en milímetros y el resultado de la medición multiplicarlo por el coeficiente de escala Pl, el resultado se obtendrá en metros. Estudiemos el método gráfico de construcción del plano de posición en el ejemplo de un mecanismo de seis eslabones de segunda clase que se muestra en la Fig. 4.3. El mecanismo consta del eslabón primario 2, el cual gira alrededor del eje fijo A. El ángulo de giro M2 es la coordenada generalizada del mecanismo. El eslabón 3 entra en los pares giratorios B1 y C1 con el eslabón 2 y el eslabón 4, el cual gira alrededor del eje fijo D. El eslabón 5 entra en los pares giratorios E1 y F1 con el eslabón 4 y con el deslizador 6, el cual se desliza a lo largo del eje B1a del eslabón 3. El orden de construcción del plano de posiciones es el siguiente. Marcamos en el dibujo (Fig. 4.3) los ejes fijos A y D. Con un radio igual a la longitud del eslabón AB trazamos la circunferencia b, la cual es el lugar geométrico de los puntos B. Sobre esta circunferencia marcamos las posiciones B1, B2, B3 ... del punto B, para las cuales se requiere determinar la posiciones de todos los eslabones del mecanismo. En la Fig. 4.2 las construcciones necesarias están hechas para la posición de la manivela AB determinada por el punto B1. Para determinar la posición del punto D trazamos la circunferencia c, que representa el lugar geométrico de los puntos C, y desde el punto B1 con un radio igual a B1C1 trazamos la circunferencia d, la cual es el lugar geométrico de los puntos C. El punto C1 de intersección de las circunferencias c y d determina la posición del punto C1. Después de haber trazado la recta C1D del eslabón 4 es fácil determinar la posición del punto E. Por consiguiente, para el segundo grupo con dos miembros de arrastre (EF) ya son conocidas las posiciones de los pares cinemáticos de los extremos, es decir, la poción de E y la directriz C1a. 4.2
  • 3. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO d 6' F1' a y 6 C1 e sF 3 B8 4 5' F1 B7 ϕ5 c B1 ϕ3 e 2 b 5 E1 ϕ2 ϕ4' ϕ4 A D B6 x B2 1 3' 4' 1 B5 C1' ω2 B3 d B4 Fig. 4.3 Queda por determinar la posición de F1, lo que puede ser logrado si desde el punto E trazamos la circunferencia e. Entonces la intersección de la circunferencia e con la recta B1a determina la posición del punto F1. De hecho la tarea de construcción de los planos de posición de los eslabones de un mecanismo de II clase se resume en la determinación en serie de las posiciones de los eslabones de los grupos con dos miembros de arrastre, en los cuales son conocidas las posiciones de los elementos de los pares de los extremos. De manera general, el orden de construcción del plano de posiciones de un grupo de II clase es como sigue. Dado el grupo de II clase con tres pares giratorios B, C y D (grupo del primer tipo), mostrado en la Fig. 4.4. λ η C 2 3 B D 1 4 C' λ η Fig. 4.4 Como se vio anteriormente la posición de los puntos B y D es conocida, ya que los eslabones 2 y 3 con sus elementos extremos B y D “entran” en pares cinemáticos con los eslabones 1 y 4 del mecanismo base y por consiguiente la tarea se resume en determinar la posición del punto C. Separamos la junta en el punto C y observamos el movimiento posible de este punto. Como B ocupa una posición completamente determinada, entonces C, encontrándose a una distancia constante BC del punto B, se puede desplazar únicamente por la circunferencia O - O de radio BC. De la misma manera, como consecuencia de la condición de distancia 4.3
  • 4. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA constante DC, el punto C se puede desplazar alrededor del punto D solamente por la circunferencia K - K de radio DC. De esta manera el lugar geométrico de las posibles posiciones del punto C son los arcos de circunferencia O - O y K - K. Los puntos de intersección de estas circunferencias representan las verdaderas posiciones del punto C. En el caso más general dos circunferencias se intersecan en dos puntos dando como resultado los puntos C´ y Ccc Debido a que los puntos del mecanismo en movimiento se desplazan por trayectorias continuas, es posible elegir el punto correcto haciendo uso de esta propiedad. Si las circunferencias O - O y K - K no se intersecan, esto nos indica que con las dimensiones de los eslabones dadas el grupo no puede ser adherido en la posición dada al mecanismo base, y en el caso de que en otras posiciones esa adherencia sí sea posible esto nos indica que el mecanismo no puede ocupar la posición estudiada. La construcción de los planos de posición de los grupos de II clase con pares de deslizamiento se resuelve de manera análoga, usando el método de los lugares geométricos O - O y K - K. Para hallar las posiciones de los mecanismos planos de III clase es también posible hacer uso del método de los lugares geométricos. A diferencia de los mecanismos de II clase en los mecanismos de III clase los lugares geométricos pueden ser no sólo circunferencias sino rectas o curvas de órdenes superiores. Sea, por ejemplo, dado el grupo con tres miembros de arrastre mostrado en la figura 4.5.a G η F 6 G 7 6 F' F 7 F C 4 4 E 5 F'' C E 3 D η 3 D 5 2 2 B 1 B 1 Fig. 4.5.a Fig. 4.5.b La posición de los puntos B, E, y G están dadas, ya que el grupo con sus elementos B, E, y G “entra” en pares cinemáticos con los eslabones 1, 5 y 7 del mecanismo base. Se pide determinar la posición de los demás puntos. Como hicimos con los grupos de II clase separamos una de las juntas del triángulo rígido 3, por ejemplo la junta F. Entonces los sistemas de eslabones BCDE y GF adquieren cada uno un grado de libertad y ambos sistemas se convierten en mecanismos independientes si hacemos que los eslabones 1, 5 y 7 se conserven inmóviles. Entonces el sistema BCDE (Fig. 4.5) se convierte en un mecanismo de II clase mientras que el sistema GF en un mecanismo de I clase, ambos con un grado de libertad. Construimos la trayectoria O - O del punto F, perteneciente al acoplador CD del mecanismo de cuatro barras BCDE, la cual se denomina curva de acoplador. Después construimos la trayectoria K - K del punto F del eslabón GF (circunferencia de radio GF). De ese modo el lugar geométrico de las posibles posiciones del punto F son la curva O - O y la circunferencia K - K. Los puntos de intersección F´ y F” de estos dos lugares geométricos son las posibles posiciones del punto F. Puesto que las curvas de acoplador pueden ser curvas de grado superior, en el caso general podemos obtener varios puntos de intersección de esta curva con la circunferencia. Para determinar cuál es el punto verdadero se hace necesario utilizar la propiedad de continuidad de la trayectoria del punto F durante el movimiento del grupo. Después de determinar la verdadera posición del punto F se puede construir la posición de los demás eslabones del mecanismo. Por medio del método de separación de juntas es posible determinar la posición de los puntos de cualquier mecanismo de III clase. Si han sido halladas las posiciones de los eslabones del mecanismo para una cantidad suficientemente representativa de posiciones del eslabón primario, es posible construir la trayectoria descrita por diferentes 4.4
  • 5. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO puntos del mecanismo. Supongamos que se pida construir la trayectoria del punto E del mecanismo de cuatro barras (Fig. 4.6). 10 9 11 8 12 2 3 4 1 7 1 10 5 9 12 6 2 C 8 11 9 6 2 5 10 7 11 1 3 3 4 12 8 B 7 4 5 10 9 11 6 10 9 8 11 12 8 12 7 1 D A 10 11 7 9 12 2 6 1 2 1 8 3 5 3 4 4 7 6 5 2 6 5 3 4 Fig. 4.6 Dividimos la trayectoria del punto B en 12 partes iguales y encontramos las posiciones correspondientes del punto C. Uniendo en cada posición los puntos B y C encontramos en el eslabón BC la posición del punto E. Trazando una curva suave las posiciones sucesivas del punto E obtenemos la trayectoria del punto E. Además de la trayectoria del punto E en el dibujo se muestran las trayectorias de otros puntos del acoplador BC. Como se dijo anteriormente la trayectoria de los puntos pertenecientes al acoplador se denominan curvas de acoplador. Las curvas de acoplador se usan para reproducir el movimiento de los órganos de trabajo de distintas máquinas y mecanismos. Por ejemplo, en el mecanismo de la máquina para voltear el heno con el objeto de orearlo (Fig. 4.7), en la máquina de amasar (Fig. 4.8), etc. Las curvas de acoplador del mecanismo de cuatro barras de forma general (Fig. 4.6) son curvas algebraicas de sexto orden. Las curvas de acoplador de los mecanismos de biela - deslizador son curvas de cuarto grado. 4.5
  • 6. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA 5 C 3 B 4 D 2 1 A E α α Fig. 4.7 2 B A 3 C 1 Z 4 D α 5 α E Fig. 4.8 Ejemplo: Se pide construir el plano de posición del mecanismo de un motor de combustión interna (Fig. 4.9 a), para la posición en la cual el eslabón primario AB forma un ángulo M1 = 45° con el eje Ax. Las medidas del mecanismo son: LAB = 50 mm, LBC = LDE = 200 mm, LBD = 40 mm, LCD = 180 mm, D = 60°, G = 60°. Solución: 1) Estructura del mecanismo Número de eslabones del mecanismo k = 6, Número de eslabones móviles n = k -1 = 5, Número de pares cinemáticos de V clase pV = 7 Número de grados de libertad W = 3n - 2 pV = 3 ˜ 5 - 2 ˜ 7 = 1 El mecanismo se compone de un mecanismo primario y dos grupos de Assur de II clase, compuestos por los eslabones 4,5 y 2,3. La fórmula de construcción del mecanismo puede ser escrita así: I(1) o II(2,3) o II(4,5). 4.6
  • 7. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO - 5 O 3 + 4 δ 2 α , * 1 ϕ x A Fig. 4.9 a 2) El eslabón primario fue determinado en las condiciones del problema y es AB. 3) Marcamos en el dibujo la posición de los pares cinemáticos inmóviles: El apoyo giratorio A y las directrices de los dos apoyos deslizantes Ay y Az. (Fig. 4.9 b). Escogemos la longitud del segmento AB, la cual representa en el dibujo la longitud del eslabón primario, arbitrariamente igual a 25 mm. Entonces el coeficiente de escala del esquema es: LAB 0, 050 m PL 0, 002 . AB 25 mm Dibujamos la posición del eslabón primario bajo un ángulo M1 = 45° con el eje Ax. 4) Calculamos la longitud de los segmentos BC, BD, CD, DE: LBC 0, 200 LBD 0, 040 BC 100 mm , BD 20 mm PL 0, 002 PL 0, 002 LCD 0,180 LDE 0, 200 CD 90 mm , DE 100 mm PL 0, 002 PL 0, 002 Construimos la posición del grupo compuesto de los eslabones 2,3. Desde el punto B trazamos una circunferencia de radio BC hasta la intersección con la línea Ay, de esta manera encontramos la posición del punto C. Con esto queda construida la posición del grupo compuesto por los eslabones 2,3. Sobre el lado BC construimos el triángulo BDC. Para esto trazamos una circunferencia de radio CD con centro en C y una segunda circunferencia de radio BD con centro en B. La intersección de estas dos nos mostrará la posición de D. La posición del grupo compuesto por los eslabones 4,5 se construye de manera análoga teniendo conocidas la posición de B y la directriz Az. El plano de posición completo puede apreciarse en la siguiente hoja. 4.7
  • 8. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA sAC = LAC μL = 0,2478 m sAE = LAE μL = 0,2468 m - 5 3 + 4 2 45,7º 123,38 63,7º , 1 * 123,94 45º A Fig 4.9b 4.3 PRÁCTICA DE LABORATORIO. PLANO DE POSICIONES Construir, con ayuda de AutoCAD“, el plano de posición para M1 = 30q del mecanismo de 4 barras mostrado en la figura. Dado: LAB = 30 mm, LBC = LAD = 80 mm, LCD = 70mm. C 2 3 B ϕ1 1 D A 4 4 DESARROLLO Iniciar y nombrar el dibujo x Cargar AutoCAD“ “Inicio: Todos los Programas: Haga Clic en el botón inicio de Windows. Desplace el SolidWorks: cursor hasta “Todos los Programas” hasta el despliegue de DWGeditor” “SolidWorks”. Haga Clic en “DWGeditor”. x Clic en el botón Archivo:Nuevo x Clic en el botón Usar un dibujo como plantilla x Clic en el botón Siguiente x Doble clic en : mecanismos.dwg x Clic en el campo [Archivo: Guardar como] x Teclear : 4barras.dwg; OK Hacer un zoom (acercamiento) 4.8
  • 9. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO x Clic en el botón Acercar el zoom a la ventana x Clic en las proximidades del ángulo superior izquierdo de la margen negra; clic cerca del medio de la vertical izquierda de la misma del formato situado a la izquierda. Cambiar de capa x Clic en el botón Layer Control x Clic en la palabra “EJES” del menú desplegado Régimen de dibujo ortogonal x Doble clic en la palabra “ORTHO” de la barra inferior (DWGeditor dibujará sólo líneas horizontales y verticales) Trazar dos segmentos perpendiculares x Clic en el botón Línea x Clic en cualquier parte cerca del centro a la izquierda de la pantalla, desplácese hacia la derecha y haga clic con el botón derecho del mouse. x Trace una línea vertical de manera que corte a la anterior en la mitad izquierda. Dibujaremos la manivela en un tamaño de 30 mm, es decir AB=30mm Calculamos la escala del esquema del mecanismo LAB 0, 030 m PL 0, 001 AB 30 mm Utilizando la escala hallamos la longitud de los segmentos BC, AD y CD: LBC 0, 080 BC 80mm PL 0, 001 LAD 0, 080 AD 80mm PL 0, 001 LCD 0, 070 CD 70mm PL 0, 001 Dibujar una copia paralela de una entidad a una distancia dada x Clic en la palabra “Modificar” del menú desplegable; clic en “Paralelo” x Escribir en la línea de comandos (campo blanco inferior) al frente de “punto a través de Distancia :” 80 € x Clic en la línea vertical x Clic en cualquier sitio a la derecha de la línea anterior x Clic con el botón derecho del mouse. Invocar y situar el bloque del apoyo giratorio x Clic en el botón Insertar Bloque x Clic en el botón Nombre del bloque x Clic en la palabra “APOYOGIR” x Clic en el botón Insertar x Clic sobre una de las intersecciones de la línea horizontal con una de las verticales 4.9
  • 10. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA x Escriba en la línea de comandos al frente de “Factor de escala X 1.0000” 80 €€ x Escriba en la línea de comandos al frente de “Angulo de rotación del bloque 0” 270€ x Repita la operación con la otra intersección x Cambie de capa (Layer) a “CONTORNO” Dibujar un segmento de 30mm de longitud en un ángulo de 30q con la horizontal x Botón Línea x Clic en el centro del círculo del apoyo izquierdo x Al frente de la frase “Punto final:” en la línea de comandos escriba : @3030 € (con este comando se especifican las coordenadas polares relativas del segundo punto respecto al primero) x clic derecho x Cambie de capa a “CONSTRUCCIÓN” Dibujar un círculo de 80 mm de radio x Botón Círculo Centro - Radio x Clic cerca del final del segmento que fue dibujado hace poco Note que el programa busca automáticamente el final del segmento o la intersección de dos segmentos (lo que esté más cerca). Este es un ajuste particular del programa que puede ser cambiado según la necesidad. x Teclee el radio del círculo: 80 € x Dibuje un círculo de 70 mm de radio con centro en el apoyo derecho. Si no logra ver la intersección de los dos círculos construidos “aleje” el campo de visión con la ayuda del botón Alejar zoom x Cambie de capa a “CONTORNO” x Dibuje un segmento desde el final de la manivela hasta la intersección de los círculos y luego otro hasta el centro del apoyo giratorio derecho. Borrar los dos círculos de construcción x Botón Erase x Toque con el puntero los dos círculos a borrar en cualesquiera puntos x clic derecho. “Refrescar” imagen x Para hacer desaparecer las “huellas” de la operación anterior, utilice el botón Redibujar. x Utilizando el botón Acercar el zoom a la ventana “acerque” la zona de interés encerrando con la ventana el bosquejo del mecanismo. x Utilizando nuevamente el botón Acercar el zoom a la ventana asegúrese de que los eslabones (líneas negras de contorno) si parten del centro de los círculos de los apoyos; para regresar a la vista anterior utilice el botón Acercar el Zoom al anterior. x Inserte bloques de juntas giratorias (JUNTAGIR) en las intersecciones de los eslabones; utilice para ello Insertar Bloque. x Borre los ejes verticales que pasan por los apoyos y “refresque”. x Observe todo el dibujo con ayuda del botón Acercar el zoom a todo Si es necesario situar correctamente el dibujo dentro del formato haga lo siguiente: Mover objetos x Botón Desplazar x Cree una ventana alrededor de todo el mecanismo para seleccionar los objetos que va a desplazar, luego haga clic con el botón derecho para terminar la selección. Observe los siguiente: Si usted al crear una ventana, luego del primer clic desplaza el puntero en dirección derecha-abajo o derecha-arriba serán seleccionados sólo los objetos comprendidos completamente dentro del cuadro-ventana; si usted 4.10
  • 11. ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LOS MECANISMOS PLANOS POR MEDIO DEL MÉTODO GRÁFICO desplaza el puntero en dirección izquierda-abajo o izquierda-arriba serán seleccionados no sólo los objetos comprendidos dentro del cuadro ventana sino también los objetos que sean “tocados” por los lados del cuadro ventana. Nótese que en este caso los lados del cuadro-ventana son puenteados. Cuando un objeto es seleccionado aparecen unos cuadrados de color azul en ciertos puntos del objeto y éste se ve en líneas punteadas. Para “deseleccionar” los objetos oprima la tecla Esc. x Haga clic en cualquier parte de la figura y desplácela hasta el sitio donde desee. Observe que como el régimen ortogonal está encendido sólo se desplazará en sentido vertical u horizontal. Para apagar el régimen ortogonal haga doble clic en la palabra “ORTHO”, la cual tomará un color gris. Esta operación puede ser realizada mientras realiza cualquier otro comando, por ejemplo “Move”, tales comandos se denominan “transparentes”. x Botón Guardar. Guardar el documento por precaución. x Acerque el dibujo del mecanismo con la ayuda de Acercar zoom a la ventana creando una ventana alrededor del esquema. x Cambie la capa a “CONSTRUCCIÓN”. x Cree un par de círculos de radio 20 mm con centros en los centros de los círculos de los apoyos giratorios. Estos centros pueden ser hallados fácilmente utilizando el botón Snap to Center al momento de contestar a la pregunta Command: _circle 3P/2P/TTR/Centro del círculo:, que aparece en la línea de comandos ; oprima el botón Define el centro del círculo y luego haga clic en cualquier punto del círculo del que desea hallar el centro. Esto es posible ya que esta operación es “transparente”. Recortar objetos x Botón Recortar x Haga clic en los círculos recién dibujados, luego haga clic derecho para terminar la selección. x Haga clic en las puntas sobresalientes de los ejes y en el tramo entre los dos círculos, cuando termine la operación haga clic derecho. x Refresque con Redraw All Si alguno de los ejes no alcanza a tocar el círculo, “extiéndalo” de la siguiente manera: Extender un objeto x Clic en “Modificar” del menú desplegable. Luego haga clic en “Alargar”. O haga click sobre el botón “Alargar” x Seleccione el círculo hasta el cual quiere extender el eje haciendo un clic, luego haga clic derecho para terminar la selección. x Haga clic en el eje que desea extender. Clic derecho para terminar x Borre los círculos con ayuda de Erase. x Refresque x Cambie de capa a “DIMENSIONES” Defina el tamaño de letra de texto y cotas x Clic en “Configuración” del menú desplegable x Baje hasta “Configuración de cotas” x Selecciona la opción “Texto” x En “Altura de texto” defina 3 x Clic en “Configuración” del menú desplegable x Baje hasta “Explorar estilo de texto” 4.11
  • 12. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – MECÁNICA DE MAQUINARÍA x Selecciona la opción “Altura” y digite 3 Acotación de un ángulo x Clic en “Insertar” del menú desplegable x Baje hasta “Cotas” x Clic en “Angular” x Seleccione haciendo clic en cualquier punto de la manivela y en cualquier punto del tramo derecho del eje. x Mueva el puntero para posicionar la cota angular a su gusto y haga clic. Inserción de textos x Botón Dtext x Sitúe el puntero cerca del apoyo izquierdo en el sitio donde irá la letra “A” (ver dibujo) y haga clic. x A la pregunta sobre el ángulo de rotación conteste con un clic derecho. x Escriba la letra “A”. x Sitúe ahora el puntero cerca de la junta B y haga clic, luego escriba la letra “B”. x Continúe la operación hasta nombrar todas las juntas y los eslabones. x Para terminar oprima Enter (€) dos veces. x Escriba el valor de la escala. Una variante para hacer esto puede ser: x Botón Acercar zoom a todo. x Botón Copiar. x Haga clic sobre la frase “Pl = 0,002 m/mm”, situada entre los dos formatos (color gris). x Clic derecho para terminar la selección x Clic en cualquier sitio cerca del objeto. x Desplace el puntero para situar la frase en el sitio donde desee y haga clic. Si necesita cambiar el valor de la escala consignado en la frase anterior: x Menú desplegable, clic “Modificar” x Clic “Editar Texto” x Seleccione por medio de clic el texto a editar. x Edite el texto en la ventana y termine con OK€ x Edite el texto “Práctica No.” del cajetín a “Práctica No.1” x Botón Guardar Imprimir el dibujo x Menú desplegable, clic “Archivo” x Clic “Imprimir” x Botón Ventana x Clic en la intersección inferior izquierda del formato (color gris) x Clic en la intersección superior derecha del formato (color gris) x Botón Configurar x Busque la impresora o el programa de impresión digital. x Clic en Aceptar x Clic en el botón Preview Si la figura se ve girada haga lo siguiente: x Botón End Preview x Botón Rotation and Origin 4.12