MECANISMOS DE RETORNO RAPIDO

PRESENTACIONEn muchas operaciones industriales se requiere deslizar una herramienta para realizar un trabajo. Para automatizar estas operaciones se suele emplear un mecanismo que cuenta con una deslizadera en la que se fija la herramienta que realiza el trabajo. Hay ocasiones en las que, por la naturaleza de la operación, el trabajo se realiza solamente en un sentido del movimiento. En estos casos resulta especialmente útil hacer que la herramienta vuelva rápidamente a la posición inicial para realizar una nueva pasada. Así, se busca un mecanismo cuyo eslabón final es una deslizadera de manera que ésta posea un movimiento de avance relativamente lento (cuando la herramienta trabaja) y un movimiento de retroceso relativamente rápido (cuando la herramienta no trabaja).

Uno de los mecanismos más empleados es el que se muestra a continuación. Conducido por una manivela que se mueve con velocidad angular constante (generalmente por medio de un motor eléctrico), produce en la deslizadera un movimiento lento de avance (hacia la izquierda) y rápido de retroceso (hacia la derecha). Como la velocidad angular de la manivela es constante, el tiempo de avance es proporcional al ángulo de manivela dedicado al avance, e igualmente con el retroceso.

Se Usan Especialmente En Máquinas-Herramienta, En Las Que Solo Se Realiza A Pequeña Velocidad El Desplazamiento De Trabajo, Pero En El Que Interesa, Que Una Vez Que La Máquina A Terminado Una Pasada, Vuelva Al Punto De Partida En El Menor Tiempo Posible.

Estos mecanismos se emplean en máquinas herramientas que tienen una carrera lenta de corte y una carrera rápida de retorno para una velocidad angular constante de la manivela motriz. Existen varios tipos de mecanismos de retorno rápido que se describen a continuación. Los mecanismos se usan para realizar operaciones repetitivas tales como empujar piezas a lo largo de una línea de montaje, sujetar piezas juntas mientras se sueldan o para doblar cajas de cartón en una máquina de embalaje automatizada. En esta clase de aplicaciones resulta a menudo.

MECANISMOS DE RETORNO RAPIDO

DEFINICION

En ingeniería mecánica un mecanismo de retorno rápido es un mecanismo

utilizado en herramientas de maquinado para realizar cortes sobre una pieza.

Se compone de un sistema de engranajes acoplado a un mecanismo de biela

- manivela, en el cual se encuentra la parte que realiza el corte.

Los mecanismos de retorno rápido son aquellos en los que el tiempo invertido en

la carrera de ida es diferente al invertido en la carrera de vuelta.

La diferencia de tiempos entre la carrera de ida y la de retorno es debido a que,

suponiendo la velocidad angular del eslabón de entrada constante, el eslabón de

entrada debe recorrer un ángulo mayor durante la carrera de ida que durante la

del retorno. Los tiempos invertidos en las carreras de ida y de retorno. Serán

proporcionales a los ángulos girados por el eslabón de entrada durante esas

carreras.

TIPOS DE MECANISMOS DE RETORNO RAPIDO

1.MECANISMO DE WHITWORTH

El mecanismo de retorno rápido de Whitworth convierte el movimiento rotatorio

en movimiento alternativo, pero a diferencia de la manivela y deslizador, el

delantero de movimiento alternativo es a un ritmo diferente a la atrasada stroke.

En la parte inferior de la unidad brazo, la tasa solo se mueve a través de pocos

grados a barrer el brazo de izquierda a derecha, pero se necesita el resto de la

revolución para que el mecanismo del brazo vuelva.

Aplicaciones del mecanismo de whitworth

El mecanismo de retorno rápido de Whitworth se utiliza en la industria para

realizar operaciones repetitivas como alimentar esas en una línea de ensamble

y corte de material [1, 2, 3]. En estas aplicaciones a menudo resulta

conveniente utilizar motores eléctricos de velocidad constante, sin embargo,

pueden utilizarse servomotores para mejorar el comportamiento dinámico del

mecanismo como se plantea en este trabajo. No obstante es necesario tomar

en cuenta los requerimientos de energía y tiempo para el diseño del

mecanismo. Estos mecanismos presentan una carrera lenta y potente al

avance, seguida de por una carrera de retorno rápida. El mecanismo analizado

corresponde a un alimentador continuo de partes para el marcado laser de

anillos a gasolina como se muestra en las figuras.

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.

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Una medida de lo apropiado de un mecanismo desde el punto de vista,

conocido con el nombre de razón del tiempo de avance al tiempo de retorno, se

define mediante la fórmula:

Un mecanismo para el cual el valor de Q es grande, resulta más conveniente

para esta clase de operaciones repetitivas que aquellos que se caracterizan por

valores pequeños de Q. Los mecanismo son valores de Q superiores a la

unidad se conocen como retorno rápido. Para un mecanismo de corredera-

manivela, se mide el ángulo alfa (α) que se recorre durante la carrera de

avance, y el ángulo restante de la manivela se considera como β, de la carrera

de retorno; y si el periodo del motor es τ, entonces:

Tiempo de carrera de avance:

Tiempo de carrera de retorno:

Despejando con respecto a la primera fórmula tenemos:

2.Mecanismo de Peaucellier

El mecanismo de Peaucellier, ideado en 1873 por el capitán de ingenieros del

ejército francés Charles Nicholas Peaucellier, permite hacer que un punto del

mismo describa arcos de radio arbitrario cuando otro de sus puntos es obligado

a describir un arco de circunferencia adecuado. Su aplicación más extendida

consiste en hacer que un punto describa de forma exacta un segmento (no de

forma aproximada como en el paralelogramo de Watt, diseñado unos cien años

antes).

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Cuando Lord Kelvin contempló el mecanismo, se dice que comentó que era la

cosa más bonita que no había visto nunca.

En realidad, el sistema hace que si un punto D describe una curva, otro punto

del mecanismo, el C, describe su curva inversa respecto a un punto O, con una

constante de inversión igual a a2-b2, siendo a,b las longitudes de los dos tipos

de barras utilizadas en la construcción del mecanismo. A continuación se

procede al análisis geométrico del mecanismo.

El sistema está formado por 6 barras, según muestra la figura; dos de ellas, la

OA y la OB son de longitud a y están articuladas a un punto fijo O que será el

polo de la transformación inversa. Las cuatro barras forman un rombo

articulado ACBD unido en A y B a las dos barras anteriores.

Al aplicar el teorema del seno al triángulo OAC, se tiene

Asenα = bsenα (1)

Y llamando dd' a las longitudes OC, OD, se puede escribir

d= a cosα + b cosβ

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d'= a cosα - b cosβ

De donde

dd' = a2 cos2α – b2cos2β = a2-b2 – a2 senα2 + b2senβ2

Que, teniendo en cuenta (1) proporciona la relación de inversión

dd' = a2-b2

Es bien sabido que la relación de inversión transforma circunferencias que

pasan por el polo en rectas perpendiculares a la recta que une centro y polo, y

que a su vez, las rectas que no pasan por el polo se transforman en

circunferencias que sí lo hacen (circunferencias que no pasan por el polo se

transforman en otras que tampoco lo hacen). Por ejemplo, si D describe un

arco de circunferencia de radio R (en trazo discontinuo en la figura), entonces

dd' = 2R cos

Donde es el ángulo polar desde OO', la coordenada xc según dicho eje

de C será

Xc= d cos = a2-b2 /R

Que, al ser constante indica que C se mueve sobre la recta indicada en trazo

discontinuo en la figura.

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3.Mecanismo de Yugo Escoces

El yugo escocés, es un mecanismo para convertir el movimiento lineal de un

control deslizante en el movimiento de rotación o viceversa. El pistón, por otra

parte, está directamente acoplado a un deslizamiento con una ranura para que

realice un alfiler en la parte giratoria. La forma del movimiento del pistón es una

onda senoidal pura en el tiempo, a una constante dada la velocidad de rotación

4. Mecanismo de biela-manivela

El mecanismo de biela - manivela es un mecanismo que transforma un

movimiento circular en un movimiento de traslación, o viceversa. Ejemplos de

utilización podemos encontrarlos en las antiguas locomotoras de vapor

máquinas de coser y, más actualmente, en el motor de combustión interna de

un automóvil, en el cual el movimiento lineal del pistón producido por la

explosión de la gasolina se trasmite a la biela y se convierte en movimiento

circular en el cigüeñal.

Ambos sistemas (biela-manivela y excéntrica-biela) permiten convertir el

movimiento giratorio continuo de un eje en uno lineal alternativo en el pie de

la biela. También permite el proceso contrario: transformar un

movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno en giratorio continuo en

el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela (aunque para esto

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tienen que introducirse ligeras modificaciones que permitan aumentar la inercia

de giro).

Este mecanismo es el punto de partida de los sistemas que aprovechan el

movimiento giratorio de un eje o de un árbol para obtener movimientos lineales

alternativos o angulares; pero también es imprescindible para lo contrario:

producir giros a partir de movimientos lineales alternativos u oscilantes.

En la realidad no se usan mecanismos que empleen solamente la manivela (o

la excéntrica) y la biela, pues la utilidad práctica exige añadirle algún operador

más como la palanca o el émbolo, siendo estas añadiduras las que permiten

funcionar correctamente a máquinas tan cotidianas como: motor de automóvil,

limpiaparabrisas, rueda de afilar, máquina de coser, compresor de pistón,

sierras automáticas.

El sistema biela-manivela emplea, básicamente, una manivela,

un soporte y una biela cuya cabeza se conecta con el eje

excéntrico de la manivela (empuñadura).

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Para el sistema excéntrica-biela se sustituye la manivela por una excéntrica,

conectando la biela al eje excéntrico y siendo el resto del mecanismo

semejante al anterior.

Este sistema es totalmente reversible, pues se puede imprimir un movimiento

lineal alternativo al pie de biela y obtener uno giratorio en el eje de la manivela.

A la hora de diseñar estos mecanismos tenemos que tener en cuenta que:

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La longitud del brazo de la manivela determina el movimiento del pie de la biela (carrera), por tanto, hemos de diseñar la manivela con longitud mucho más corta que la biela.

Para que el sistema funcione adecuadamente se deben emplear bielas cuya

longitud sea, al menos, 4 veces el radio de giro de la manivela a la que está

acoplada.

Cuando tenemos que transformar movimiento giratorio en alternativo, el eje

de la manivela es el elemento motriz y el pie de biela se conecta al

elemento resistente (potencia útil). Esto hace que la fuerza aplicada al eje

se reduzca en proporción inversa a la longitud de la manivela, por lo

que cuanto mayor sea la manivela menor será la fuerza que aparece en

su empuñadura y consecuentemente en el pie de la biela.

Las cabezas de las bielas deben de estar centradas en la empuñadura

sobre la que giran, por lo que puede ser necesario aumentar su anchura

(colocación de un casquillo).

¿Cómo fabricar el mecanismo biela-manivela?

Este mecanismo se puede construir en el taller de tecnología usando los

siguientes materiales:

Cartón, para las poleas.

Varilla roscada M4.

Tuercas y arandelas M4.

Casquillo metálico.

Listón de madera 18x9 mm.

Palito de barbacoa.

Contrachapado de 3 mm.

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Carrera=2 veces el radio de la manivela

Contrachapado de 10 mm.

Tinte para madera.

El resultado se puede observar en las siguientes imágenes:

Descripción de las piezas del mecanismo:

La biela y el pistón están fabricadas con contrachapado de 3 mm y los orificios han sido realizados utilizando una broca de 3 mm.

Al fabricar la biela hemos tenido en cuenta que su longitud debe de ser al menos 4 veces el radio de giro de la manivela a la que esta acoplada.El pistón también se ha construido con contrachapado de 3 mm y su longitud depende del proyecto donde se quiera utilizar.

La guía se ha construido utilizando contrachapado de 3 mm. Y el resultado se puede observar en la figura. Para el soporte de la guía se puede utilizar listón de pino.

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La Excéntrica la hemos fabricado utilizando cartón, para el eje varilla roscada

M4, para el soporte listón de pino y para la manivela contrachapado de 5 mm.

APLICACIONES DE UN CONJUNTO BIELA MANIVELA

Las aplicaciones del conjunto biela manivela es variado a continuación

daremos a conocer algunas aplicaciones

Staker

El accionamiento eléctrico del mecanismo puede ser mediante moto variador o

controlado con inversor. El movimiento de empuje es completamente mecánico

y está generado por un mecanismo biela-manivela que actúa sobre la rotación

del cuadrilátero articulado que soporta la varilla de empuje, produciendo un

avance de tipo sinusoidal con arranque y detención lentos y sin choques, ideal

para no perjudicar la estabilidad de los recipientes. Un cilindro neumático,

accionado por un muelle neumático, que cumple la función de amortiguador

durante la bajada del vástago, levanta la cabeza de la carrera de retorno. El

stacker tiene un sistema de regulación en altura para un mejor uso de acuerdo

con el artículo que se ha de cargar. La modificación de la carrera se realiza

cambiando la longitud de la biela de empuje.

VERIFICACION DE AMORTIGUADORES

Dos tipos de máquinas diferentes, según el sistema de arrastre del vástago del

amortiguador. El movimiento se realiza mediante un mecanismo biela-

manivela movido por un motor eléctrico o el movimiento lo transmite un servo

cilindro hidráulico con una válvula proporcional, trabajando en lazo cerrado un

PID.En ambos casos, el cuerpo del amortiguador descansa en un soporte

donde se transmite la fuerza a una célula de carga extensa métrica. La señal

de desplazamiento proporcional a la carrera del vástago del amortiguador, la

emite un captador de desplazamiento asociado al cilindro hidráulico o un

encoger asociado al giro del mecanismo biela-manivela.

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Ambas máquinas pueden utilizarse para verificación en línea de producción,

comparando los valores leídos de fuerza-desplazamiento con valores

previamente prefijados. Además es posible llevar una estadística de la

producción con los valores de aceptados, rechazados, medias, recorridas, etc.

EMPUJADOR DE BOTELLAS

Funcionamiento mecánico, asistido por un sistema electrónico, permitiendo

cadencias hasta 18 ciclos/minuto. Movimientos de avance y de deslizamiento

lateral suaves, efectuados por sistema biela-manivela combinad con un

sistema de variación de velocidad electrónico, permitiendo la alteración de la

velocidad de los diferentes segmentos durante el ciclo.

Deslizamiento de los movimientos sobre guías y rodamientos lineales.

Altura de elevación: hasta 500mm.

Anchura del rodillo de empujar: hasta 5500mm.

Potencia instalada: 9.5 kW, 380 V... 500 VAC, 50-60 Hz.

MAQUINA ENVASADORA

La máquina envasadora MH3, es una maquina horizontal tubular,

confeccionadora de bolsas de tres costuras tipo almohada y fondo fuelle, tanto

en polietileno como en materiales laminados este tipo de máquinas

horizontales son recomendadas para productos frágiles o que deban ir

acomodados en la bolsa, también permite trabajar con gran variedad de

productos. Consta de los siguientes elementos.

- Tracción del material de envoltura por medio de las mordazas de sellado,

dicho movimiento se recibe a través de una biela manivela y las mordazas se

encuentran montadas sobre rodamientos lineales.

- Sistema de foto centrado por medio de fibra óptica.

- En caso de materiales laminados, mordazas construidas en acero indeformable, con temperatura constante controladas electrónicamente.

- En caso de polietileno, mordazas de sellado por pulso controladas electrónicamente y refrigeradas por agua.

- Todos los elementos que se encuentran en contacto con el producto realizados en acero inoxidable.

- Comando de la envasadora por intermedio de un PLC, marca Allen Bradley.

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- Movimiento principal de la envasadora realizado por un motor reductor libre de mantenimiento.

- Corte neumático por cuchilla dentada.

- Cubierta de acrílico de seguridad.

La máquina admite la incorporación de todo tipo de dosificadores para diferentes clases de productos.

Velocidad máxima de envasadora: 30 golpes/min.

Medidas máx. De la bolsa almohada: 220 mm x 350 mm

Medidas máx. En fondo cuadrado/fuelle: Fondo 140mm x 70mm de altura

Potencia eléctrica instalada: 3,5 kW

Consumo de aire: 50 litros/min.

a). Biela

Se trata de un elemento rígido y alargado que permite la unión articulada entre

la manivela y el émbolo. Se puede denominar biela a un elemento mecánico

que sometido a esfuerzos de tracción, compresión y flexión, transmite el

movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de

combustión interna conectan el pistón al cigüeñal. Actualmente las bielas son

un elemento básico en los motores de combustión interna y en los compresores

alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las

dos piezas, el pistón y el cigüeñal. Su sección transversal o perfil puede tener

forma de H, I o +.

 Es una pieza de suma importancia, tanto para la transmisión de potencia,

como para la transformación del movimiento. Material de una biela: El material

del que se fabrican es de una aleación de acero, titanio o aluminio con un

tratamiento adecuado para obtener las elevadas características mecánicas que

se precisan.

. En la industria automotor todas se fabrican por forja, pero algunos fabricantes

de piezas las hacen mediante mecanizado. Es una especie de brazo que une al

cigüeñal con el pistón. Transmite el movimiento entre el cigüeñal y pistón, su

movimiento es muy similar a cuando pedaleamos en la bicicleta,

Como se fabrican: Son forjadas. O sea: a una temperatura muy elevada se le

da la forma y posteriormente se mecanizan las zonas que permiten el

movimiento

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Condiciones: Las condiciones exigidas en la fabricación de las bielas para su correcto funcionamiento destacan:

Igualdad de peso para cada grupo de bielas de un mismo motor. Paralelismo entre ejes de simetría. Precisión en la longitud o distancia entre centros

b). Partes de una biela

Se pueden distinguir tres partes en una biela.

La cabeza:

La cabeza es la parte con el agujero de mayor diámetro, y se suele

componer de dos mitades, una solidaria al cuerpo y una segunda postiza

denominada sombrerete, que se une a la primera mediante pernos. Entre

estas dos mitades se aloja un casquillo, cojinete o rodamiento, que es el

que abraza a la correspondiente muñequilla ó muñón en el cigüeñal.

 

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El Pie:

La parte trasera de biela va en el eje del pistón, es la parte con el agujero

de menor diámetro, y en la que se introduce el casquillo a presión, en el que

luego se inserta el bulón,  un cilindro o tubo metálico que une la biela con

el pistón.

El cuerpo:

Es la parte central, está sometido a esfuerzos de tracción-compresión en su

eje longitudinal, y suele estar aligerado, presentando por lo general una

sección en forma de doble T, y en algunos casos de cruz.bh

c). Clases de bielas

En función de la forma de la cabeza de biela, y como se une a ella el

sombrerete, se pueden distinguir:

Biela enteriza:

Es aquella cuya cabeza de biela no es desmontable, no existe el sombrerete.

En esos casos el conjunto cigüeñal-bielas es indesmontable, o bien es

desmontable porque el cigüeñal se desmonta en las muñequillas.

Biela aligerada:

Si el ángulo que forma el plano que divide las dos mitades de la cabeza de

biela, no forma un ángulo recto con el plano medio de la biela, que pasa por los

ejes de pie y cabeza, sino que forma un ángulo, entonces se dice que la biela

es aligerada

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Por lo general, las bielas de los motores alternativos de combustión interna se

realizan en acero templado mediante forja, aunque hay motores de competición

con bielas de titanio o aluminio, realizadas por operaciones de arranque de

material.

d). Funcionamiento de una biela en un motor de combustión interna

Diagrama de un motor de combustión interna. La letra R señala la biela

Cuando el pistón se encuentra comprimiendo la mezcla 10° antes para llegar

al punto muerto superior (PMS) la chispa se activa, provocando que la mezcla

comience quemarse y cuando llegue al PMS esta fuerza explosiva que se está

liberando se comprime. Debido a las fuerzas inerciales el mecanismo sigue

avanzando, al encontrarse a 10° después del PMS es cuando se libera toda la

fuerza.

Los principales esfuerzos que sufre la biela son de flexión compuesta en el

momento de la carga máxima al explotar la mezcla combustible (expansión del

ciclo), la compresión estaría dada por la componente de la fuerza sobre el eje

longitudinal de la biela, y la flexión por la componente transversal a la misma, y

lo mismo con el par reactivo proporcionado por la carga a través del cigüeñal al

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oponerse al movimiento. Además la biela sufre un esfuerzo de compresión

nuevamente en la etapa de compresión de la mezcla.

Después de observar los distintos tipos de análisis realizados a la biela se

pueden notar dos puntos críticos que ocurren en diferentes etapas del ciclo

mecánico, el primero de ellos se aprecia durante la compresión, este tiene

lugar en la parte media de la biela, el segundo punto crítico se sitúa en la parte

inferior de la biela y ocurre durante la expansión del ciclo. Los tornillos, por su

parte, soportan solo un pequeño porcentaje de la carga.

Con un análisis similar en bielas de sección tipo H en lugar de I, se observa

que los esfuerzos que aparecen son menores, esto es debido a que las bielas

tipo H se fabrican en su mayoría mecanizadas y con una sección constante,

por lo que en la parte de la cabeza resulta sobredimensionada, disminuyendo

las tensiones internas, se utilizan en motores de altas exigencias. Sin embargo

en los automóviles de producción masiva se utilizan las bielas tipo I forjadas

que resisten apropiadamente los esfuerzos que sufren en un uso normal, pero

no son adecuadas para regímenes más intensos. En la figura siguiente

podemos apreciar cómo están distribuidas las bielas en un motor de cuatro

tiempos.

Funcionamiento de las bielas en un motor de 4 tiempos

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Manivela: Es una palanca con un punto al eje de rotación y la otra en la cabeza

de la biela. Cuando la biela se mueve alternativamente, adelante y atrás, se

consigue hacer girar la manivela gracias al movimiento general de la biela. Y al

revés, cuando gira la manivela, se consigue mover alternativamente adelante y

atrás la biela y el émbolo.

En el Mecanismo podemos acceder a dos enlaces, en uno se nos muestra el

mecanismo biela manivela y en el segundo el conjunto anterior aplicado al

pistón de un motor. Como siempre, en los enlaces se nos describe el

mecanismo y se nos dan sus características y utilidades.

Partes de la Manivela

Se pueden distinguir en una Manivela: El Pistón, La Biela y el Eje.

Elementos fundamentales. Los elementos fundamentales de una biela son el

cabezal, que encaja al perno de la manivela del eje, el pie, que encaja al bulón

y la caña, elemento de unión del sistema. Los tipos de bielas son muy variados,

según la función que realizan; biela articulada (principal o maestra; permite la

articulación de bielas secundarias en los orificios de su cabezal); biela de

Acoplamiento (Mecánica)|acoplamiento (encargada de conectar el pistón con el

manubrio en las máquinas de vapor) biela deslizante (cuyo cabezal está

sustituido por un soporte curvo), etc. Existe un sistema que combina una biela,

una manivela y una corredera, empleado en las máquinas de vapor y muy

utilizado en el s.XIX, pero actualmente en desuso con la aparición de motores

rotativos muy especializados

Tipos de Manivela

De estructura rígida, articulada y doblemente articulada, por la forma de los

rodamientos en los puntos de apoyo pueden ser Planos (Bujes), Rodamiento

Esféricos o Bolas y rodamientos cilíndricos o rolletes

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Construcción

Por lo general, las manivelas de los motores alternativos de combustión interna

se realizan en acero templado mediante forja, aunque hay aparatos que las

poseen de madera y otros materiales alternativos.

5. Mecanismos De 4 barras:

Un mecanismo de cuatro barras es un mecanismo formado por tres barras

móviles y una cuarta barra fija (por ejemplo, el suelo), unidas mediante nudos

articulados. Las barras móviles están unidas a la fija mediante pivotes.

Usualmente las barras se numeran de la siguiente manera: Barra 2. Barra que

proporciona movimiento al mecanismo. Barra 3. Barra superior. Barra 4. Barra

que recibe el movimiento. Barra 1. Barra imaginaria que vincula la unión de

revoluta de la barra 2 con la unión de revoluta de la barra 4 con el suelo.

Son mecanismos de manivela-balancín que produce 2 posiciones del balancín

con tiempos iguales para las carreras de avance y de retorno. Este se llama

mecanismo de retorno rápido y es un caso especial del caso general de retorno

rápido. La razón es por su estado de no retorno de posicionamiento del centro

de la manivela O2 en la cuerda de B1 B2 extendida. Esto hace que la manivela

describa ángulos iguales a 180º cuando impulsa al balancín de su extremo

(posición de agarrotamiento) al otro. Si la manivela gira a velocidad angulas

constante, como hace cuando es impulsada a 180º hacia adelante y hacia atrás

tomara el mismo tiempo.

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Si el centro de la manivela O2 se encuentra fuera de la cuerda B1 B2

prolongada, entonces describirá los ángulos desiguales entre las posiciones de

agarrotamiento (definidas como colinealidad de la manivela y el

acoplador).Ángulos desiguales darán tiempos desiguales, cuando la manivela

gira a velocidad constante.

6.MECANISMOS DE 6 BARRAS:

Este mecanismo proporciona un retorno rápido cuando se conecta un motor de

la velocidad cortante al eslabón 2. Este recorrerá el ángulo α mientras el

eslabón 4 recorre los primeros 180º de posición C1 a C2. Luego mientras el

eslabón 2 completa su ciclo de β grados, la etapa de salida completara otros

180º de C2 a C1. Como el ángulo β es mayor que α, la carrera de avance

durara más tiempo.

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El ángulo de transmisión en la junta entre el eslabón 5 y el eslabón 6 se

optimizara si el pivote fijo O6 se coloca en la bisectriz perpendicular de la

cuerda B1y B2, y si se desea una salida trasladante, la corredera (eslabón 6)

se colocara en la línea XX y s oscilara entre B1 y B2.

7. MECANISMOS DE LÍNEA RECTA: Es un mecanismo que puede realizar

un movimiento rectilíneo cíclico existen dos tipos lo mecanismos de línea

recta exacta y los mecanismos de línea recta inexacta.

8.Mecanismos de línea recta de watt: inventado por James Watt (1736-

1819) en 1769. Es un mecanismo de línea recta aproximada, pero suficiente

para los requisitos de la época en los que no existían herramientas capaces

de producir rectitud con precisión. El mecanismo es de 4 barras y cuenta

con dos balancines articulados a la barra fija de igual longitud (O2-A es

igual a O4-B). El punto trazador está en el centro del acoplador

(barra AB).

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9.Mecanismo de línea recta de Roberts: es un mecanismo de línea

recta atribuido a Roberts (1789-1864) que consiste en dos balancines de

igual longitud (o2-a es igual a o4-b) l articulados a la barra fija y un

acoplador con un punto trazador que dista de las articulaciones la misma

distancia (ap = bp = l) formando el acoplador un triángulo isósceles. Este

mecanismo consigue un tramo rectilíneo aproximado entre las

articulaciones a la barra fija (es decir, entre o2 y o4).

Mecanismo de línea recta de chebyshev:

Es un mecanismo de línea recta inventado por chebyshev (1821-

1894) capaz de generar una trayectoria con un tramo aproximadamente

rectilíneo. El mecanismo de línea recta de chebyshev posee

las siguientes proporciones: [o2-o4] = 2·ab; [o2-a] =

[o4-b] = 2.5·ab y p es el punto medio del segmento ab.

Mecanismo de línea recta de Hoekens:

Es un mecanismo de línea recta inventado por

Hoekens que genera una trayectoria con un

tramo aproximadamente rectilíneo. 

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Las proporciones de este mecanismo son

aproximadamente: AB = O4-B = 2.5 [O2-A];

[O2-O4]=2 [O2-A]

CARACTERISTICAS

En muchas operaciones industriales se requiere deslizar una herramienta

para realizar un trabajo. Para automatizar estas operaciones se suele emplear

un mecanismo que cuenta con una deslizadera en la que se fija la

herramienta que realiza el trabajo. Hay ocasiones en las que, por la

naturaleza de la operación, el trabajo se realiza solamente en un sentido del

movimiento. En estos casos resulta especialmente útil hacer que la

herramienta vuelva rápidamente a la posición inicial para realizar una nueva

pasada. Así, se busca un mecanismo cuyo eslabón final es una deslizadera

de manera que ésta posea un movimiento de avance relativamente lento

(cuando la herramienta trabaja) y un movimiento de retroceso relativamente

rápido (cuando la herramienta no trabaja).

Uno de los mecanismos más empleados es el que se muestra a continuación.

Conducido por una manivela que se mueve con velocidad angular constante

(generalmente por medio de un motor eléctrico), produce en la deslizadera un

movimiento lento de avance (hacia la izquierda) y rápido de retroceso (hacia

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la derecha). Como la velocidad angular de la manivela es constante, el tiempo

de avance es proporcional al ángulo de manivela dedicado al avance, e

igualmente con el retroceso.

APLICACIONES

En muchas aplicaciones, los mecanismos se usan para realizar operaciones

repetitivas tales como: empujar piezas a lo largo de una línea de montaje;

sujetar piezas juntas mientras se sueldan; para doblar cajas de cartón en una

máquina de embalaje automatizada; en máquinas herramientas para producir

una carrera lenta de recorte y una carrera rápida de retorno; etc.

Resulta a menudo conveniente usar un motor de velocidad constante, y esto es lo

que llevó al análisis de la ley de Grashof. No obstante, también es preciso tomar en

cuenta los requerimientos de energía y tiempo. En estas 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 conocida como

carrera de retorno en la que el mecanismo no efectúa un trabajo sino que se limita a

devolverse para repetir la operación. Existen varios mecanismos de retorno rápido,

los cuales se describen a continuación.

CEPILLO DE CODO:

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Es una máquina herramienta que se usa para maquinar una superficie

plana que puede encontrarse en posición horizontal, vertical o en ángulo.

Además se emplea para maquinar superficies irregulares y especiales que

serían difíciles producir en otras máquinas.

LIMPIAPARABRIZAS

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Mecanismos Manivela-Biela balancín.

Es un dispositivo utilizado para barrer la lluvia y basura del parabrisas de un

vehículo o medio de locomoción.

La gran mayoría de los automóviles están provistos de limpiaparabrisas, a

menudo en cumplimiento de disposiciones legales. Existen limpiaparabrisas

en

automóviles, buses, tranvías, automóviles, locomotoras, aviones y barcos.

Algunos automóviles tienen un dispositivo parecido para limpiar

los focos delanteros.

MAQUINAS LIMADORAS.

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La limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de

piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la

herramienta o movimiento de corte. La mesa que sujeta la pieza a mecanizar

realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente

para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie

plana o de ranuras equidistantes. Asimismo, también es posible desplazar

verticalmente la herramienta o la mesa, manual o automáticamente, para aumentar

la profundidad de pasada.

La limadora mecánica permite el mecanizado de piezas pequeñas y

medianas y, por su fácil manejo y bajo consumo energético, es preferible su

uso al de otras máquinas herramienta para la generación de superficies

planas de menos de 800 mm de longitud.

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BLOBIOGRAFIA

http://www.mecapedia.uji.es/

mecanismo_de_linea_recta_de_Peaucellier.htm

https://prezi.com/_fgzopoq3cxc/copy-of-

mecanismos-de-linea-recta/

http://es.wikipedia.org/wiki/

Mecanismo_de_retorno_r%C3%A1pido

Diseño de maquinaria, Cuarta Edición,

Robert. L. Norton

pág. 30