Inversion Cinematica 6k3is

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ Nombre

: Alex Altamirano Henry Pabón Quito Jaime Rodríguez

Nivel Fecha Materia

: Sexto Automotriz A : 30 de mayo de 2014 : Mecanismos

Inversión cinemática Se denomina inversión cinemática de un mecanismo a la obtención de un mecanismo diferente a partir de otro dado sin cambiar su número y tipo de pares cinemáticos, sino únicamente cambiando el eslabón que actua como eslabón fijo del mecanismo. De forma abreviada se denomina también inversiones a cada una de las alternativas del mecanismo obtenidas por inversión

cinemática.

A

continuación se muestran dos inversiones del mecanismo con cuatro elasbones y cuatro pares cinemáticos inferiores (tres articulaciones y un par prismático o deslizadera). Mientras en la primera inversión (mecanismo biela manivela) el eslabón fijo se conecta con una articulación a un eslabón y con una deslizadera a otro, en la segunda inversión (mecanismo manivela balancín), el eslabón fijo se conecta con dos articulaciones a sendos eslabones móviles del mecanismo:

Inversión mecanismo de 4 barras Mientas no se selecciona un eslabón de referencia (bancada), un conjunto de eslabones conectados se conoce como cadena cinemática. Cuando se eligen diferentes eslabones como referencias para una cadena cinemática dada, los movimientos relativos entre los distintos eslabones no se alteran; pero sus movimientos absolutos (los que se miden con respecto al de referencia) pueden cambiar drásticamente. El proceso de elegir como referencia diferentes eslabones de una cadena para crear direrentes mecanismos recibe el nombre de inversión cinemática. En una cadena cinemática de n eslabones, si se escoge cada uno de ellos como referencia, se tienen n - 1 inversiones cinemáticas de la cadena. Por ejemplo, el mecanismo manivela - biela - corredera mostrado en la figura tiene tres inversiones cinemáticas. El mecanismo original se muestra en la siguiente figura:

En la siguiente figura, se ilustra la primera inversión cinemática del mecanismo manivela - biela - corredera, donde el eslabón 2 queda estacionario. El eslabón 1, que antes era de referencia, gira en torno a la revoluta. Esta inversión el

mecanismo se utilizó como base del motor rotatorio empleado en los primeros aviones.

La siguiente figura muestra otra inversión cinemática del mecanismo original, compuesta por el eslabón 3, que antes era la biela, y que en estas circunstancias actúa como bancada. Este mecanismo se usó para impulsar las ruedas de las primeras locomotoras de vapor, siendo el eslabón 2 una rueda.

La tercera y última inversión de este mecanismo tiene a la corredera, el eslabón 4, estacionario. Aunque no se encuentra en motores, si se hace girar la figura 90º en el mismo sentido del movimiento de las manecillas del reloj, este mecanismo se puede reconocer como parte de una bomba de agua para jardín. Se observará en esta figura que el par prismático que conecta a los eslabones 1 y 4 está también invertido, es decir, se han invertido los elementos "interior" y "exterior" del par.

En la figura se presenta el mecanismo básico de corredera-manivela, tal y como se a encuentra en la mayor parte de los motores de combustión interna de hoy en día. El eslabón 4, el pistón, es impulsado por los gases en expansión y constituye la entrada; el eslabón 2, la manivela, es la salida impulsada; y el marco de referencia es el bloque del cilindro, el eslabón 1. Al invertir los papeles de la entrada y la salida, este mismo mecanismo puede servir como compresora. En la figura 2.22 se ilustra la misma cadena cinemática; sólo que ahora se ha invertido y el b eslabón 2 queda estacionario. El eslabón 1, que antes era el de referencia, gira ahora en torno a la revoluta en A. Esta inversión del mecanismo de corredera-manivela se utilizó como base del A motor rotatorio empleado en los primeros aviones.

En la figura 2.22 aparece otra inversión de la misma cadena de correderamanivela, compuesta c por el eslabón 3, que antes era la biela, y que en estas circunstancias actúa como eslabón de referencia. Este mecanismo se usó para impulsar las ruedas de las primeras locomotoras de vapor, siendo el eslabón 2 una rueda. La cuarta y última inversión de la cadena corredera-manivela, tiene el pistón, el eslabón 4, estacionario, figura 2..22 d. Aunque no se encuentra en motores, si se hace girar la figura, 90° en dirección del movimiento de las manecillas del reloj, este mecanismo se puede reconocer como parte de una bomba de agua para jardín. Se observará en esta figura que el par prismático que conecta los eslabones 1 y 4 está también invertido, es decir, se han invertido los elementos “interior” y “exterior” del par.