Clasificación y tipos de mecanismos

     Se puede llevar a cabo una clasificación y tipos de mecanismos: dependiendo del número de barras, acorde con eslabonamientos, dependiendo de su tarea a a realizar (movimiento, función o trayectoria). Obteniendo como resultado, trenes de engranes, levas, juntas, mecanismos de «x» número de barras: manivelas, balancín, etc.

Aplicaciones del mecanismo biela-manivela-corredera axial.

Por ejemplo:

• Su mayor aplicación en el motor de combustión interna.
• Compresores
• Bombas (presión +)
• Bombas (presión -)

Mecanismos de retroceso rápido de 6 barras y mecanismo principal por el que está constituido.

Los mecanismos de 6 barras clásicos deben considerarse como una extensión del mecanismo de 4 barras. Eslabonamiento Watt I y II al igual que el Eslabonamiento Stephenson I, II y III.

Ejemplos de estos son:

• La colisa oscilatoria de torno cepilladora.
• De eslabón de arrastre, manivela – manivela  
• La colisa giratoria de Whitworth.

Los cuatro tipos del mecanismo de colisa

• Rectilínea (Yugo Escoces)
• Oscilatoria (r < d)
• Giratoria (r > d o r = d)
• Tangente

Ejemplos de mecanismos de movimiento intermitente.

• Cruz de Malta o Ginebra
• De trinquete
• Engranaje intermitente
• De escape

Ejemplos de mecanismos de línea recta de 4 eslabones.

1. Mecanismo de Evans
2. Chebysche
3. Robert
4. Hoekens

Los dos tipos de eslabonamientos básicos de seis barras sus características

Mecanismo de Watt: Dos eslabones ternarios están conectados entre si

Mecanismo Stephenson: Dos eslabones ternarios no están conectados entre si

Clasificación de los trenes de engranes y sus características

• Tren de engranes ordinarios: los engranes giran con referencia a ejes fijos. Así, la bancada soporta los engranes y forma el eslabón fijo en el mecanismo.
• De engranes planetarios: los ejes de algunos engranes se encuentran en movimiento, por otro lado, uno de los engranes generalmente se convierte en engrane fijo.
• Tren de engranes compuesto: está conformado por engranajes ordinarios y planetarios

Tipos de engranes.

• Rectos
• Helicoidales
• De espina de pescado o doble helicoidal
• Engrane de gusano o tornillo sin fin
• Cónicos de dientes rectos
• Cónicos de dientes en espirales
• Engranes no circulares

Tipos de transmisiones mecánicas más comunes utilizados en la industria

    Transmisiones mecánicas de cadenas de  rodillos y ruedas dentadas, arreglos de bandas y poleas, engranajes que transmiten el movimiento circular inicial a uno final, por ejemplo con alguna motor reducción, las ruedas de fricción y algunos tornillos de potencia.

Clasificación de poleas y bandas según la forma de los eslabones flexibles,

• Poleas y bandas planas.
• Trapezoidales.
• Poleas y bandas dentadas o sincronizadas

Mecanismos de fricción y ejemplos.

    Son mecanismos en los cuales se usa la fuerza de fricción, en calidad de la fuerza para poner en movimiento a los eslabones, o bien para frenar su movimiento. Además, se usan mucho para una variación suave de velocidad de las velocidades angulares. Los mecanismos de fricción con transmisión sin pasos se llaman también variadores de velocidad.

• Por ejemplo, los mecanismos de fricción con ruedas cilíndricas y con ruedas cónicas.

Mecanismo de pantógrafo y su  relación para el trazo de una figura.

    Se emplea como dispositivo de copiado. Cuando se hace que un punto siga una determinada trayectoria, otro punto del mecanismo traza una trayectoria idéntica amplificada o reducida. tiene muchas aplicaciones en los dispositivos de copiado, en especial en las máquinas de grabado y de trazo de perfiles o contornos. Por ejemplo, uno de los usos de las con torneadoras es la fabricación de dados o moldes. El punto P hace la función de un dado y traza el contorno de una plantilla en tanto que una fresa giratoria se coloca en Q para que maquine el dado a una escala más pequeña.

Aplicaciones de los mecanismos de rueda de cámara.

• Soplador de Roots
• Bomba de paletas
• Motor Warket
• La bomba de engranes

 

 

 

 

 

Características del mecanismo de palanca y sus aplicaciones

    Su característica principal es que vence una gran resistencia con una fuerza motriz muy pequeña, como ejemplo, en algunas ocasiones los eslabones 4 y 5 son de la misma longitud. Entonces,  disminuir el ángulo a y conforme los eslabones 4 y 5 se hacen mas colineales, la fuerza F necesaria para vencer una resistencia dada P disminuye en la forma mostrada por la siguiente relación:

   Para una F dada conforme a se aproxima a cero, P se aproxima a infinito Aplicaciones. Este mecanismo se emplea en una quebradora de piedra para vencer una gran resistencia con una fuerza pequeña. Igualmente,  mecanismo puede ser empleado lo mismo en forma estática que dinámica, como se puede ver en muchos dispositivos sujetadores de palanca para detener o fijar piezas de trabajo

Mecanismo de cadena y rueda dentada.

     Son aquellos encargados de transmitir un movimiento de rotación entre dos árboles paralelos (ejes o flechas) por medio del empuje generado entre los dientes de las ruedas y los eslabones de la cadena. Por ejemplo, el mecanismo consta de dos ruedas dentadas y un eslabón flexible formado por una serie de eslabones rígidos que pueden tener movimiento relativo entre ellos.

     Normalmente la transmisión de cadenas se emplea entre ejes paralelos que giran en el mismo sentido, y en los casos en que la distancia entre ejes ocasiona que no sea práctico el uso de engranes. Además, La transmisión a través de cadenas da una sincronización de los movimientos de los ejes, igual que la transmisión por engranes.

Clasificación de los mecanismos dependiendo de la tarea que realizan

• Generación de movimiento. Conducción de cuerpo rígido
• Generación de función. Movimiento coordinado entre la entrada y la salida, donde tanto la entrada como la salida se mueven (rotación o traslación) con respecto a un eje fijo
• Generación de trayectoria. Conversión de un movimiento de entrada de rotación simple, así como,  en la generación de una trayectoria deseada

Aplicación de la Junta Oldham y la del tornillo de potencia

     También denomina de platillos en cruz, se usa para unir dos árboles paralelos de muy reducida distancia axial. La junta consta de tres elementos dos solidarios uno a cada eje y un tercero que sirve de unión entre las anteriores. Este mecanismo es una inversión del yugo escocés (colisa rectilínea).

En la mayoría de los casos los tornillos se usan como sujetadores, sin embargo, en muchos tipos de máquinas son incorporados para transmitir potencia o movimiento desde una parte de una máquina a otra. Por ello, un tornillo de rosca cuadrada es usado comúnmente para este último fin, sobre todo cuando son aplicadas grandes fuerzas a lo largo de su eje. En consecuencia, el análisis de otros tipos de tornillos, como el de rosca en V, se basa en los mismos principios.

Leva y su clasificación

    Son unos mecanismos compuestos generalmente por un eslabón impulsor llamado «leva» y otro eslabón de salida llamado «seguidor» entre los que se transmite el movimiento por contacto directo. Son mecanismos sencillos, poco costosos, tienen pocas piezas móviles y ocupan espacios reducidos. Además, su principal ventaja reside en que se pueden diseñar de forma que se obtenga casi cualquier movimiento deseado del seguidor.

Teniendo en cuenta la leva

1. La leva de placa, llamada también de disco o radial.
2. Leva de cuña.
3. Cilíndrica o de tambor.
4. Lateral o de cara.

De acuerdo con el seguidor

1. Seguidor de cuña.
2. De cara plana.
3. Seguidor de rodillo.
4. De cara esférica o zapata curva.

Teniendo en cuenta el movimiento del seguidor

1. De Cuña
2. Cara plana
3. Rodillo
4. De zapata

Tipos de juntas de acoplamiento de flechas o ejes

Por ejemplo: 

• Junta de Hooke. Esta junta se emplea para conectar dos flechas que se intersecan. Igualmente, se le conoce con el nombre de junta universal y su mayor aplicación se encuentra en el campo automotriz.

• Juntas universales de velocidad constante. La operación de estas juntas no se basa en el mismo principio que la junta de Hooke.
• Bendix – Weiss
• Rzeppa
• Tracta

• Junta Oldham También denomina de platillos en cruz, se usa para unir dos árboles paralelos de muy reducida distancia axial. La junta consta de tres elementos dos solidarios uno a cada eje y un tercero que sirve de unión entre las anteriores

Ejemplos de configuraciones (inversiones) del eslabonamiento de cuatro barras de acuerdo con la ley de Grashoff

     Siguiendo la ley de grashoff, para un mecanismo e cuatro barras se debe de tener com mínimo una articulación de revolución completa. Para resumir, ejemplos de estas configuraciones son:

• Mecanismo de doble manivela
• Manivela – balancín
• El mecanismo de cuatro barras tipo romboide
• De cuatro barras tipo oscilador

BIBLIOGRAFÍA

Referencias Informativas

• Luna Reséndiz J. C. (Ciclo 2021/2). Analisis y síntesis de mecanismos, Recabado de:  UNIDAD 1. Conceptos Básicos de Mecanismos // Clasificación de mecanismos // Tipos de mecanismos y su clasificación.
• Reinholtz, M. (2016). Mecanismos y dinámica de maquinaria (Segunda edición ed.). México: LIMUSA.
• Myska, D. H. (2021). Maquinas y Mecanismos (4ta edición ed.). México: Always Learning – Pearson Educación.
• Sandor, A. G. (1998). Diseño de mecanismos. Análisis y síntesis (Tercera edición ed.). México: Prentice Hall – Pearson.

Referencias Ilustrativas (Créditos y Licencias correspondientes)

• Aplicación Mecanismo B-M-C-A: Enlace a la licencia 
• Chebyschev, Mecanismo: Enlace a la licencia
• Hoekens, Mecanismo: Enlace a la licencia
• Watt, Mecanismo: Enlace a la licencia 
• Stephenson, Mecanismo: Enlace a la licencia 
• Tren de Engranajes Compuesto: Enlace a la licencia
• Engranajes Planetarios: Enlace a la licencia
• Mecanismo Pantógrafo y Trazo de una Figura: Enlace a la licencia
• Bomba de Paletas: Enlace a la licencia
• Bomba de Engranes: Enlace a la licencia
• Mecanismo de Percusión Piano: Enlace a la licencia
• Mecanismo de Cadena y Rueda Dentada: Enlace a la licencia 
• Tornillo de Potencia: Enlace a la licencia 
• Leva de Placa: Enlace a la licencia
• Ley de Grashof: Enlace a la licencia

• Fórmula Mecanismo Palanca (BONZOPEDIA By JEVG):

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