MÁQUINAS Y MECANISMOS 1.5

1.5 DIAGRAMAS CINEMÁTICOS

En el análisis del movimiento de una máquina, con la frecuencia se dificulta visualizar el movimiento de los componentes en el dibujo completo de un ensamble. La figura 1.8 presenta una máquina que se utiliza para manejar partes en una línea de ensamble. Un motor produce la fuerza giratoria que impulsa un mecanismo que mueve los brazos delante de un lado a otro de manera sincronizada. Como se observa en la figura 1.8, una imagen completa de la máquina es muy compleja, por lo que resulta difícil concentrarse en el movimiento en consideración.



Es más fácil representar las partes de manera esquemática, de modo que solo se muestren las dimensiones que influyen en el movimento del mecanismo. Tales diagramas “desmontados” se conocen con frecuencia como diagramas cinemáticos, cuyo propósito es similar al de los diagramas esquemáticos de los circuitos eléctricos o de los diagramas de tubería, donde se representan las variables que afectan la función principal de mecanismo. La tabla 1.1 muestra las convenciones comunes que se usan en la elaboración de los diagramas cinemáticos.




Se requiere que un diagrama cinemático se dibuje a una escala proporcional con el mecanismo real. Para efectos de identificación, los eslabones se numeran, iniciando con la bancada como el eslabón número 1. Para evitar confusión, las uniones se identifican con letras.

PROBLEMA DE EJEMPLO 1.1

La figura 1.9 es de una máquina que se usa para cortar y ajustar tableros de circuitos electrónicos impresos. Elabore un diagrama cinemático.



SOLUCIÓN: 1. Identifique la bancada

El primer paso en la elaboración de un diagrama cinemático es decidir la parte que se diseñará como la bancada. El movimiento de todos los demás eslabones se determinará en relación con la bancada. En algunos casos, la selección es evidente porque la bancada está firmemente sujera en el suelo.


En este problema, la base grande atornillada a la mesa se designa como bancada. El movimiento de todos los demás eslabones se determina en relación con esta base. La base se identifica como el eslabón 1.

  1. Identifique todos los demás eslabones

Una observación cuidadosa revela otras tres partes que se mueven:


Eslabón 2: Mango

Eslabón 3: Cuchilla cortante

Eslabón 4: Barra que conecta la cuchilla con el mango

  1. Identifique las uniones

Se utilizan pernos para unir el eslabón 1 al 2, el eslabón 2 al 4 y el eslabón 3 al 4. Tales uniones se identifican con letras A a C. Además, el cortador se desliza hacia arriba y hacia abajo, a lo largo de la base. Esta unión de corredera conecta el eslabón 4 con el 1 y se identifica con la letra D.

  1. Identifique los puntos de interés

Por último, se desea conocer el movimiento en el extremo del mango, que se identifica como el punto de interés X.

  1. Identifique los puntos de interés

En la figura 1.10 se presenta el diagrama cinemático.



PROBLEMA DE EJEMPLO 1.2

La figura 1.11 ilustra unas pinzas, Dibuje su diagrama cinemático.



SOLUCIÓN: 1. Identifique la bancada

El primer paso es decidir qué parte se designará como bancada. En este problema no hay partes sujetas al suelo. Por consiguiente, la selección de la bancada es arbitraria.


Se designa el mango superior como bancada. El movimiento de todos los demás eslabones se determina en relación con el mango superior. El mango superior se identifica como el eslabón 1.

  1. Identifique todos los demás eslabones

Una observación cuidadosa revela otras tres partes que se mueven:


Eslabón 2: Mango inferior

Eslabón 3: Mordaza inferior

Eslabón 4: Barra que conecta el mango superior y el mango inferior

  1. Identifique las uniones

Se utilizan cuatro pernos para conectar estos eslabones (el eslabón 1 al 2, 2 al 3, el 3 al 4 y el 4 al 1). Estas uniones se identifican con las letras A a D.

  1. Identifique los puntos de interés

Se desea conocer el movimiento en el extremo de la mordaza inferior, el cual se designa como el punto de interés X. Finalmente, también se busca determinar el movimiento en el extremo del mango inferior, que se designa como el punto de interés Y.

  1. Elabore el diagrama cinemático

El diagrama cinemático se observa en la figura 1.12.




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