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TEMA 5: Dinámica de mecanismos planos

Mecànica i teoria de Mecanismes II

Departament d’Enginyeria Mecànica

Dinámica de mecanismos planos

Análisis dinámico de mecanismos planos:

1. Introducción: Componentes de inercia de un eslabón plano con movimiento plano general

2. Resolución de ejercicios:- Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo

Dinámica de mecanismos planos

- Equilibrio dinámico de un solido rígido

- Componentes de inercia de un eslabón plano con movimiento plano general. Conocida masa y cinemática completa el eslabón

w, α G

Fi : m .ag

Ag

Ig. α

Dinámica de mecanismos planos

- Componentes de inercia de un eslabón plano con movimiento plano general : cuadrilátero con el acoplador con masa m. Conocida la Fi y el Minercia, se simplica el cálculo utilizando un sistema mecánicamente equivalente:

G

G

amIh

..α=

Sistema inicial

Sistema equivalente

Fi: fuerza de inercia resultante del eslabón

Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo

1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismos

G2 G3 G4

O

Aa

Anb

Atb

AbtG

nOGG AAAA 02/22/2022 ++=

tAG

nAGAG AAAA /3/33 ++=

Ag2Ag3

BG AA =4

Ag4 =

w2

m1, m2, m3, I1, I2, I3 conocidos,

45º manivela con horizontal

Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo

1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo de las fuerzas de inercia en cada eslabón:

G2 G3 G4Ag2Ag3 Ag4

Fi3

Fi4

Fi2

Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo

1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo del par de inercia Mi de cada eslabón:

G2 G3 G4Ag2Ag3 Ag4

Fi3

Fi4

Fi2 α3

Ig3 . α3

Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo

1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo de la Fuerza de inercia resultante en cada eslabón:

G2 G3 G4 Fi4

Fi2 Fi3

α3

Ig3 . α3

h

Fi3

Dinámica de mecanismos planos Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo

1. Cálculo de las fuerzas de inercia en mecanismoscalculo de la Fuerza de inercia resultante en cada eslabón:

G2 G3 G4 Fi4

Fi2Fi3

Dinámica de mecanismos planos 2. Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo:

Objetivo, obtener las reacciones en los apoyos y calcular el momento a

aplicar en la manivela para producir la cinemática deseada en el

mecanismo. L2 : 30 cm; L3: 50 cm; L4: 50 cm.; w2: 10 rad/s horaria;

α2= 10 rad/s2, horaria. Posición, 70º horizontal

Dinámica de mecanismos planos 2. Análisis de las fuerzas de inercia en un mecanismo:

CIR, Velocidades y aceleraciones de todos los G de los eslabones

Dinámica de mecanismos planos

-Cálculo de las reacciones: aplicamos los principios de la estática considerando las Fi como una fuerza más. DSL de cada eslabón teniendo presente el principio de acción - reacción entre las articulaciones

- Par motor aplicado al eslabón 2:

M2

F3N

Fo2

Fi2

2322 .. lFeFM i += e

a

F4T

F4N

Fi3F4T

F4NFi4

G3

G2

G4

F3N

F3T F3TFo4

Dinámica de mecanismos planos

Resultante de todas las fuerzas de inercia del mecanismo sobre la bancada: TREPIDACIÓN

Fi3Fi4Fi2

F04

F02

FS

ioos FFFF Σ=+= 42

Dinámica de mecanismos planos

- Como hallar la situación de la fuerza de TREPIDACIÓN Fs

Fi3

Fi4

Fi2

FS

sFiF MM =Σ