Elementos de máquinas y fundamentos de diseño

clase teorica de Elementos de máquinas y fundamentos de diseño

1. Elementos de Máquinas y Fundamentos de Diseño Clase N°1 Ing. HILDEBRANDO CHAVEZ CAPCHA

2. Ver videos https://www.youtube.com/watch?v=3tUxdZKqNJo

3. Contenido General Conceptos Básicos Grado de Movilidad

4. Conceptos Básicos Diseño Máquina Mecanismo Eslabón Elemento

5. Diseño

6. Diseño La RAE(Real Academia Española) lo define: 1.  m. Traza o delineación de un edificio o de una figura. 2.  m. Proyecto, plan que configura algo.  Diseño urbanístico. 3.  m. Concepción original de un objeto u obra destinados a la producción en serie. Diseño gráfico, de modas, industrial. 4.  m. Forma de un objeto de  diseño.   El diseño de esta silla es de inspiración modernista. 5.  m. Descripción o bosquejo verbal de algo. 6.  m. Disposición de manchas, colores o dibujos que caracterizan exteriormente a diversos animales y plantas.

7. Diseño Mecánico “En el diseño mecánico el diseñador crea un dispositivo que satisface una necesidad particular, desde luego el objetivo es que sea seguro y práctico” Ing Fortunato Alva Dávila

8. Máquina

9. Máquina

10. Máquina 1.  f. Artificio para aprovechar, dirigir o regular la acción de una fuerza. 2.  f. Conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado. 3.  f. Agregado de diversas partes ordenadas entre sí y dirigidas a la formación de un todo . La RAE lo define:

11. Agrupamiento de sólidos rígidos, adecuadamente dispuestos para mantenerse en contacto permanente y permitiendo el movimiento relativo entre ellos, siendo capaz de transmitir movimientos y esfuerzos desde unos elementos a otros para realizar un trabajo. Máquina

12. Mecanismo Se designa como mecanismo a aquel en que las fuerzas no son el objetos principal de su funcionamiento y sí el es la transmisión de movimiento entre los eslabones. https://www.youtube.com/watch?v=t7ZnHDdIvn0&nohtml5=False https://www.youtube.com/watch?v=sth8thOtnUI&nohtml5=False Ideas de mecanismo

13. Elemento La RAE lo define 1.  m. Parte constitutiva o integrante de algo. 2.  m. En la filosofía griega, cada uno de los cuatro principios que componen el universo: tierra, agua, aire y fuego. 3.  m. Fundamento, medio o recurso necesarios para algo.  Me faltan elementos de análisis. 4.  m. Medio en que se desarrolla y habita un ser vivo. 5.  m. Componente de una agrupación humana.  El elemento conservador. Elementos subversivos. 6.  m. Individuo valorado positiva o negativamente para una acción conjunta.  Pedro es uno de los mejores elementos con que contamos.   ¡Qué elemento está hecho Fulano! 7.  m.  Fís . Conjunto de dos cuerpos heterogéneos que pueden producir una corriente eléctrica. 8.  m. Mat. Cada uno de los componentes de un conjunto. 9.  m. Quím. Sustancia constituida por átomos cuyos núcleos tienen el mismo número de protones, cualquiera que sea el número de neutrones. 10.  m.  coloq . P. Rico.  babieca. 11.  m. pl. Fundamentos y primeros principios de las ciencias y artes.  Elementos  deretórica . 12.  m. pl. Fuerzas naturales capaces de alterar las condiciones atmosféricas o climáticas.

14. Elemento de una Máquina Cada parte es un elemento

15. Eslabón Aquí se usará la palabra eslabón para designar una pieza de una máquina o un componente de un mecanismo. Se supone que el eslabón es completamente rígido. Los componentes de la máquinas no se adaptan a la hipótesis de rigidez como por ejemplo resortes no tienen por lo común efecto sobre la cinemática

16. Tipos de eslabones De acuerdo a sus puntos de unión pueden ser: Binarios (2 nodos) Ternarios (3 nodos) Cuaternarios (4 nodos)

17. ¿Dos formas de abordar el estudio de máquinas?

18. Análisis De Máquinas Síntesis De Máquinas Desarrolla el comportamiento cinemático y dinámico Definir la estructura de la máquina

19. Grado de Movilidad Par cinemático Movilidad

20. Par cinemático Los eslabones de un mecanismo deben conectar entre sí de una manera que transmitan movimiento del impulsor o estabón de entrada al seguidor o eslabón de salida. Estas conexiones se llaman Pares cinemáticos.

21. Tipos de Pares cinemáticos

22. Tipos de Pares cinemáticos

23. Tipos de Pares cinemáticos

24. Movilidad El numero de grados de libertad es conocido también como movilidad del dispositivo. La movilidad es el número de parámetros de entrada que se deben controlar independientemente con el fin de llevar al dispositivo a una posición particular. La movilidad se puede calcular directamente a través de un recuento del número de eslabones y la cantidad y tipos de articulaciones que incluye .

25. Movilidad en 3D Un eslabón sin restricciones en 3D presenta 6 grados de libertad, como en un mecanismo uno de los eslabones es referencia los grados de libertad máximos posibles es: 6(n-1) Si un par presenta un grado de libertad significa que ha contribuido con 5 restricciones Si un par presenta dos grados de libertad significa que ha contribuido con 4 restricciones.

26. Movilidad en 3D m=6(n-1)-5j1-4j2-3j3-2j4-j5 Donde m= Grado de movilidad n= Número de estabones ji=Número de pares de i grados de libertad

27. Movilidad en 2D Cada eslabón posee 3 grados de libertad respecto a uno dijo (3(n-1)) Al conectar una articulación con un grado de libertad se restringen 2 grados de libertad. Si se conecta un par con 2 grados de libertad se proporciona una restricción. La ecuación que define la movilidad es la siguiente:

28. Movilidad en 2D m=3(n-1)-2(j1)-j2 Donde m= Grado de movilidad n= Número de estabones j1= Número de pares de un grado de libertad j2= Número de pares de 2 grados de libertad

29. Movilidad en 2D Si: M> 0, el mecanismo posee m grados de libertad M=1, el mecanismo se puede impulsar con un solo movimiento. M=0, el movimiento es imposible. M<0 hay restricciones redundantes.

30. Ejemplos Determine el grado de movilidad de los siguientes mecanismos.

31. Ejemplos

32. Realizar la representación esquemática del Yugo escosés y calcular el Grado de movilidad del mecanismo https://www.youtube.com/watch?v=MRKyk7vaUU4

33. Bibliografía SHIGLEY, Joseph Edward; UICKER, John Joseph (1988) Teoría de Máquinas y Mecanismos. ALVA DAVILA, Fortunato (2014) Diseño de Elementos de Máquinas I GARCIA PRADA, CATEJÍN SISAMON, RUBIO ALONSO (2007) Teoría de Máquinas y Mecanismos