PRACTICA DE LABORATORIO N 2

TEORIA DE MAQUINAS

09/03/2005 1 / 12

MECANISMO DE CUATRO BARRAS Y BIELA MANIVELA

APELLIDOS: NOMBRE:

APELLIDOS: NOMBRE:

V6

PRACTICA LABORATORIO 2

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PRACTICA 2: Mecanismo de cuatro barras y biela manivela. DURACIN: 2 HORAS OBJETIVO El objetivo de esta prctica de la asignatura es fomentar el necesario contacto que debe tener el estudiante con los mecanismos reales. El alumno observar los diferentes comportamientos, tanto cinemtico como dinmico, que presentan los mecanismos dependiendo de las diferentes configuraciones que les hagan adoptar y como se adecuan en mayor o menor medida a los fines para los que se apliquen. El alumno ver diferentes aplicaciones prcticas de estos mecanismos en diferentes mquinas de uso comn. FUNDAMENTOS TERICOS Los fundamentos tericos son los correspondientes a los temas 2 y 3 de la asignatura. Son necesarias las siguientes igualdades:

Mecanismo de cuatro barras:

1 r

3

e

2 2 r e

r 4 r 4

A B

1 r

P

2 2 r

3 r

e r 4 r 4

P A

B rP

Leyes de Grashof

1. 4321 rrrr ++ y 3241 rrrr +>+ Doble balancn.

Sabemos que en el anlisis de la posicin se cumple:

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( )( )

3

24

223

3

4

24

223

4

2212

22

1

22

2212

22

12

2cos

2cos

cos2

cos2

rrrrr

rrrrr

rrrr

senrsen

rrrrr

e

ee

e

ee

e

e

+=

=+

=+=

Mecanismo biela- manivela:

1r

3

22r

3rP

A

Bh

x1r

3

22r

3rP

A

Bh

x

Sabemos que en el anlisis de la posicin se cumple:

3322

3

223

coscos

rrx

rsenrharcsen

+=

=

Trayectoria de un punto unido asociado a la biela. Tanto en el mecanismo de cuatro barras como en el mecanismo biela-manivela, sabemos que la posicin de un punto P unido a la biela tiene una posicin cuyas coordenadas cartesianas respecto un sistema de referencia situado en la articulacin 1-2 son:

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( )( )PPP

PPP

senrsenryrrx

++=++=

322

322 coscos

donde P es el ngulo formado por la lnea AP con la direccin de la biela. DESCRIPCION DE LA PRCTICA La prctica se realizar con un tablero, unas barras y una deslizadera que se articularn entre s para hacer una maqueta de mecanismo de cuatro barras y una maqueta del mecanismo biela-manivela. Es as mismo necesario disponer de una regla, un transportador de ngulos y un lpiz o bolgrafo.

Mecanismo de cuatro barras. Construccin de las diferentes configuraciones posibles y clasificacin del mecanismo resultante. Utilizando los agujeros A, B y C del tablero y las barras ,debe montar mecanismos de cuatro barras articulados con tornillos. Anote la distancia entre las articulaciones de cada una de las barras y describa ante que tipo de configuracin nos encontramos atendiendo a las leyes de Grashof.

r1 r2 r3 r4 Configuracin Construccin del mecanismo en configuracin doble manivela con r1= 90, r2= 180, r3= 180 y r4= 180.

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Tabla que muestra la relacin entre el ngulo de entrada 2 frente al ngulo de salida 4: 2 1 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 4 Teorico4 Comparacin con los valores tericos. Construccin del mecanismo en configuracin doble balancn con r1= 180, r2= 180, r3= 90 y r4= 180.

Tabla que muestra la relacin entre el ngulo de entrada 2 frente al ngulo de salida 4: 2 45 52 60 67 75 82 90 97 4 Terico4 Comparacin con los valores tericos. Determinacin de la trayectoria de un punto asociado a la biela P con rP = 90 y P = 180. 2 45 52 60 67 75 82 90 97 xP yP Terico xP Terico yP

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Mecanismo biela manivela. Construccin del mecanismo biela - manivela con r2= 110, r3= 180 y h = 0.

Tabla que muestra la relacin entre el ngulo de entrada 2 frente a l a posicin de la deslizadera r4: 2 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 r4 Terico r4 Determinacin de la trayectoria de un punto asociado a la biela P con rP = 90 y P = 0. 2 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 xP yP Terico xP Terico yP

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APLICACIONES PRCTICAS MECANISMO DE CUATRO BARRAS

Suspensiones de vehculos. Automviles

Motocicletas

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Bicicletas

Quads.

Mecanismos de traslacin. Limpiaparabrisas de autobs. Mecanismo de realce de asiento de automvil.

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Brazo de robot

Grua.

Mecanismos manivela-balancn.

Mquina de coser.

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Trole ferroviario.

Steeper

Articulacin de puertas.

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Cierre automtico de puertas.

MECANISMO BIELA MANIVELA Motores de explosin.

Obsrvese a la derecha el sistema cuatro barras para variar la cilindrada.

Suspensin Mc Pherson Ventanas, patas de somier, portezuelas con sujecin. Maquinaria de laboratorio (verificador de amortiguadores).

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Tringulos deformables.