MECANISMOS

MECANISMOS DE LÍNEA RECTA Y DE RETORNO RÁPIDO

EDGAR SALCEDO

EDISON VELASCO

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ENERGIA Y MECANICA

INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

LATACUNGA

2014

Mecanismos de Línea Recta.

El resultado mejor conocido de la invención del mecanismo de línea recta es el

desarrollado por Watt para guiar el pistón de las primeras maquinas a vapor. El

eslabonamiento de Watt es uno de cuatro barras, que desarrolla una línea

aproximadamente recta como parte de una curva de acoplador. Aunque no describe

una recta exacta, se logra una aproximación aceptable sobre una distancia de

recorrido considerable. Otros tipos de mecanismos de línea recta son: el

mecanismo de Roberts, el eslabonamiento de Chebychev y el inversor de Peaucillier

entre otros.

Mecanismo de Watt.- Fue desarrollado por Watt para guiar el pistón de las

primeras máquinas de vapor. Es un eslabonamiento de cuatro barras que desarrolla

una línea aproximadamente recta como parte de su curva de acoplador. Aunque

no describe una recta exacta, se logra una aproximación aceptable sobre una

distancia de recorrido considerable.

Ilustración 1.Mecanismo de Watt

Mecanismo De Roberts.- Es otro eslabonamiento de cuatro barras en el que el

punto P genera un segmento aproximadamente rectilíneo de la curva del

acoplador. El eslabonamiento se define cuando se forman tres triángulos isósceles

congruentes (líneas a trazos); de donde BC = AD/2.

Ilustración 2. Mecanismo De Roberts

Mecanismo De Chebychev.- El punto P describe también una línea más o menos

recta. El eslabonamiento se forma creando un triángulo 3-4-5 con el eslabón 4 en

posición vertical (líneas a trazos), de forma que: DB’=3, AD=4 y AB’=5. Puesto que

AB=DC, DC’=5 y el punto de trazo P’ es el punto medio del eslabón BC. Constatar que

DP’C forma también un triángulo 3-4-5 y, por lo tanto, P y P’ son dos puntos sobre una

recta paralela a AD.

Ilustración 3.Mecanismo De Chebychev

Inversor De Peaucillier.- Se cumple BC=BP=EC=EP y AB=AE, de forma que, por

simetría, los puntos A, C y P siempre están sobre una recta que pasa por A. En

tal caso, AC·AP = k (constante) y se dice que las curvas descritas por C y P son

inversas una de la otra. Si se coloca la otra articulación fija de forma que

AD=CD, entonces el punto C debe recorrer un arco 21circular y el punto P

describirá una línea recta exacta. A su vez, si AD no es igual a CD, se puede hacer que P

recorra un arco verdaderamente circular de radio muy grande.

Ilustración 4.Inversor De Peaucillier

Mecanismos de Retorno Rápido.

En operaciones repetitivas existe por lo común una parte del ciclo en la que el

mecanismo se somete a una carga, llamada carrera de avance o de trabajo, y una parte

del ciclo es conocida como carrera de retorno en la que el mecanismo no efectúa

trabajo sino que se limita a devolverse para repetir la operación. Una medida de

lo apropiado de un mecanismo desde el punto de vista, conocida con el nombre

de razón del tiempo de avance al tiempo de retorno, se define mediante la fórmula:

Tiempo de carrera de avance:

Tiempo de carrera de retorno:

Despejando con respecto a la primera formula tenemos:

Ilustración 5. Biela-manivela

Mecanismo de Whitworth de Retorno Rápido

El mecanismo de Whitworth de retorno rápido transforma un movimiento de

entrada giratorio continuo en un movimiento rectilíneo alternativo. Debido a la

configuración del mecanismo, éste realiza la carrera de retorno en menor tiempo

que la carrera que la carrera de ida, de ahí su nombre de retorno rápido. Por esta

característica, se utiliza en máquina-herramienta aprovechando la carrera lenta para

mecanizar y la rápida para volver a la posición inicial, reduciendo los tiempos

muertos entre carreras de trabajo. El mecanismo de Whitworth originario está

formado por:

Ilustración 6.Mecanismo de Whitworth

Bibliografía:

Teoría de maquinas y mecanismos (Joseph Edward Shigley)