mecanismos de eslabones articulados

8/19/2019 Mecanismos de eslabones articulados

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Mecanismos de eslabones articulados

Mecanismo Articulado:

Se refiere al mecanismo formado por eslabones tales como: manivelas, bielas y

palancas, unidos mediante pares ya sean giratorios o deslizantes.Función del mecanismo articulado:

La función de un mecanismo articulado es obtener movimiento giratorio,

oscilante o deslizante de la rotación de una manivela o viceversa.

Análisis de posición

Se puede obtener una ecuación para el ángulo de transmisión aplicandola ley de los cosenos a los triángulos A 0₂ 0₄ y A0₄ de la figura !." #a$, en la

forma siguiente:z% & r ₁% ' r ₂% ( !r ₁ r ₂ cos 0₂

) tambi*n z% & r ₃% ' r ₄% ( !r ₃ r ₄ cos y

+or tanto, r ₁% ' r ₂% ( !r ₁ r ₂ cos 0₂ & z% & r ₃% ' r ₄% ( !r ₃ r ₄ cos y

) y = cos⁻ -

Figura !." a /slabonamiento de cuatro barras, ángulo de transmisión

/n donde el valor de z se calcula a partir de la primera de las dosecuaciones de la ley de los cosenos. 1on las dimensiones del mecanismo deeslabones articulados 2ue se muestra (es decir r ₁, r ₂, r ₃, r ₄ ), y es una funciónsolamente del ángulo de entrada 0₂.

3bserve 2ue 4abrá dos valores de y correspondientes a cual2uier valor de 0₂ debido a 2ue el arco coseno es una función de dos valores. /l segundovalor de y corresponde, f5sicamente, al segundo modo de ensamble,ramificación o cierre, del mecanismo de cuatro barras, como ilustra en la figura!." #b$ para cual2uier valor del ángulo de entrada 0₂, el mecanismo de cuatrobarras puede ensamblarse o armarse en dos formas diferentes.


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Figura !."b /slabonamiento de cuatro barras, ángulo de transmisión

Si el ángulo de transmisión se desv5a de ' 607 o 8 607 en mas de "97 o907 aproimadamente, el eslabón tiende a pegarse debido a la fricción en launiones o articulaciones; los eslabones < y " tambi*n tienden a alinearse y sepodr5an trabar.

/l ángulo de salida del mecanismo de cuatro barras #ángulo 0₄en lafigura !." #b$ tambi*n puede encontrarse en forma cerrada como una funciónde 0₂. =aciendo referencia a la figura !." #a$, la ley de los cosenos puedeutilizarse para epresar los ángulos > y ? como sigue:

> & cos⁻

? & cos⁻

) el Angulo 0₄ en la figura !." #a$ esta dado por:

0₄ & @07 ( #> '?$

Bebe tenerse muc4o cuidado al usar este resultado ya 2ue tanto > como? pueden ser ángulos positivos o negativos, dependiendo, de la solución 2uese tome para la función arco coseno. +ara el segundo cierre del mecanismoarticulado, ? debe tomarse como positivo y > como negativo a fin de usar laecuación !.C /n general, para 07 DE₂ DE₂DE

1on ? elegido de esta forma, los valores de > producirán valores de0₄ correspondientes a los dos cierres distintos del mecanismo articulado.

/l procedimiento para encontrar los ángulos de salida variables de unmecanismo, en función del Angulo de entrada, se conoce como análisis deposición.

/l m*todo del análisis de posición 2ue se acaba de presentar es solouno de varios enfo2ues posibles. /l problema del análisis de posición para losmecanismos articulados 2ue contienen as de cuatro eslabones puede volverseetremadamente complicado.


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Mecanismo de cuatro barras articuladas

no de los mecanismos más Gtiles y simple es el de cuatro barrasarticuladas. La figura ! ilustra uno de ellos. /l eslabón @ es el marco o base ygeneralmente es el estacionario. /l eslabón ! es el motriz, el cual gira

completamente o puede oscilar. /n cual2uiera de los casos, el eslabón " oscila.Si el eslabón ! gira completamente, entonces el mecanismo transforma elmovimiento rotatorio en movimiento oscilatorio. Si la manivela oscila, entoncesel mecanismo multiplica el movimiento oscilatorio.

Figura ! 1uadro Articulado

1uando es eslabón ! gira completamente, no 4ay peligro de 2ue estetrabe. Sin embargo, si el ! oscila, se debe tener cuidado de dar lasdimensiones adecuadas a los eslabones para impedir 2ue 4alla puntos muertosde manera 2ue el mecanismo no se detenga en sus posiciones etremas./stos puntos muertos ocurren cuando la l5nea de acción de la fuerza motriz se

dirige a lo largo del eslabón ", como se muestra mediante las l5neas punteadasen la figura !.@

Si el mecanismo de cuatro barras articuladas se diseHa de manera 2ue eleslabón ! pueda girar completamente, pero se 4ace 2ue el " sea el motrizentonces ocurrirán puntos muertos, por lo 2ue, es necesario tener un volantepara ayudar a pasar por estos puntos muertos.

Además de los puntos muertos posibles en el mecanismo de cuatrobarras articuladas, es necesario tener en cuenta el ángulo de transmisión #y$,2ue es el ángulo entre el eslabón conector < #acoplador$ y el eslabón de salida#oscilador$.

Figura !.@1uadro articulado, punto muerto.


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Ley de Grashof

/videntemente, una de las consideraciones de mayor importancia

cuando se diseHa un mecanismo 2ue se impulsara con un motor, esasegurarse de 2ue la manivela de entrada pueda realizar una revolucióncompleta. Los mecanismos en los 2ue ningGn eslabón describe una revolucióncompleta no serian Gtiles para estas aplicaciones. 1uando se trata de uneslabonamiento de cuatro barras, eiste una prueba muy sencilla para saber sise presenta este caso.

La ley de Iras4of afirma 2ue, para un eslabonamiento plano de cuatrobarras, la suma de las longitudes mas corta y mas larga de los eslabones nopuede ser mayor 2ue la suma de las longitudes de los dos eslabones restantes,si se desea 2ue eista una rotación relativa continua entre dos elementos. /sto

se ilustra en la figura !.!#a$ en donde el eslabón mas largo es #J$, el mas cortoes #s$ y los otros dos tienen longitudes p y 2. siguiendo esta notación, la ley deIras4of especifica 2ue uno de los eslabones, en particular el mas pe2ueHo,girara continuamente en relación con otros tres solo cuando

S ' @ K p ' 2

Si no se satisface esta desigualdad, ningGn eslabón efectuara unarevolución completa en relación con otro. 1onviene 4acer notar el 4ec4o de2ue nada en la ley de Iras4of especifica el orden en el 2ue los eslabones seconectan, o cual de los eslabones de la cadena de cuatro barras es el fio. /nconsecuencia, se esta en libertad de fiar cual2uiera de los cuatro 2ue se crea

conveniente.

1uando se 4ace esto se crean las cuatro inversiones del eslabonamientode cuatro barras ilustrado en la figura !.!. Las cuatro se austan a la ley deIras4of y en cada una de ellas el eslabón sdescribe una revolución completaen relación con otros eslabones. Las diferentes inversiones se distinguen por laubicación del eslabón s en relación con el fio. Si el eslabón mas corto s esadyacente al fio, como se consigna en la figura !.!#a$ y #b$, se obtiene lo 2uese conoce como eslabonamiento de manivela(oscilados. +or supuesto, eleslabón s es la manivela ya 2ue es capaz de girar continuamente, y eleslabón p, 2ue solo puede oscilar entre ciertos limites, es el oscilador. /l

mecanismo de eslabón de arrastre, llamado tambi*n eslabonamiento de doblemanivela, se obtiene seleccionando al eslabón más corto s como el dereferencia. /n esta inversión, 2ue se muestra en la figura !.! #c$ los doseslabones adyacentes a s pueden girar en forma continua y ambos sedescriben adecuadamente como manivelas y, por lo comGn, el mas corto de losdos se usa como entrada.


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Figura !.! a$ 1uatro inversiones del cuadro articulado. b$ Mecanismos demanivela oscilador. c$ Mecanismo de eslabón de arrastre. d$ Mecanismo de

doble oscilador

Aun2ue se trata de un mecanismo muy comGn, el lector descubrirá 2uees un problema muy interesante intentar construir un modelo práctico 2uepueda operar un ciclo completo. Si se fia el eslabón opuesto a s, se obtiene lacuarta inversión, o sea, el mecanismo de doble oscilador 2ue aparece en lafigura !.! #d$ se observara 2ue aun2ue el eslabón s es capaz de efectuar unarevolución completa, ninguno de los adyacentes al de referencia puede 4acer lomismo, ambos deben oscilar entre limites y son, por lo tanto, osciladores. /ncada una de estas inversiones, el eslabón mas cortó ses adyacente al más

largo @. No obstante, se tendrán eactamente los mismos tipos de inversionesdel eslabonamiento si el eslabón más largo @ esta opuesto al más corto s, elestudiante debe demostrar esto para comprobar 2ue as5 es en efecto

Oentaa mecánica

Bebido al uso difundido del eslabonamiento de cuatro barras, conviene4acer a4ora algunas observaciones, las 2ue ayudaran a uzgar la calidad deeste tipo de eslabonamiento para su aplicación espec5fica. /am5nese eleslabonamiento en particular pertenece a la variedad de manivela(oscilador, esmuy probable 2ue el eslabón ! sea el impulsor y el " su seguidor. /l eslabón @

es el de referencia y el < se llama el acoplador, dado 2ue acopla losmovimientos de las manivelas de entrada y salida.

n 5ndice de merito utilizando, entre otros, para determinar si unmecanismo es eficiente o deficiente, esto es, para determinar la capacidad deun mecanismo para transmitir fuerza o potencia, es la llamada ventaamecánica #OM$.

La ventaa mecánica de un eslabonamiento es la razón del momento detorsión de salida #P₄$ eercido por el eslabón impulsado, al momento de torsiónde entrada #P₂$ 2ue se necesita en el impulsor,

OM & P₄ Q P₂


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1onsiderando 2ue el mecanismo de la figura !.< carece de fricción einercia durante su funcionamiento o 2ue estas son despreciables encomparación con el momento de entrada P₂ aplicado al eslabón !, y almomento de torsión de salida P₄ aplicado al eslabón ", la potencia de entradaaplicada al eslabón ! es la negativa de la potencia aplicada al eslabón " por

acción de la carga esto es P₂R₂ & ( P₄R₄

Figura !.< /slabonamiento de cuatro barras, posiciones de vol2uete

1onsiderando el ángulo entre los eslabones se tiene 2ue la ventaamecánica de eslabonamiento de cuatro barras es directamente proporcional alseno del ángulo ) comprendido entre el acoplador y el seguidor, einversamente proporcional al seno del ángulo formado por el acoplador y elimpulsor. +or supuesto, estos dos ángulos y, por ende, la ventaa mecánicacambian en forma continua conforme se mueve el eslabonamiento.

1uando el seno del ángulo se 4ace cero la ventaa mecánica se 4ace

infinita; de donde, en dic4a posición, solo se necesita un pe2ueHo momento detorsión de entrada para contrarrestar una carga de momento de torsión desalida sustancial. /ste es el caso en el 2ue el impulsor A de la figura !.< estadirectamente alineado con el acoplador 1, y ocurre cuando la manivela estaen la posición A₁, y otra vez cuando se encuentra en la posición A₄.

Se observa 2ue estas definen tambi*n las posiciones etremas derecorrido del oscilador B1₁ y B1₄. 1uando el eslabonamiento de cuatro barrasse encuentra en cual2uiera de estas posiciones, la ventaa mecánica es infinitay se dice 2ue el eslabonamiento tiene una posición de vol2uete.

/l ángulo y entre el acoplador y el seguidor se llama ángulo detransmisión. 1onforme este disminuye, la ventaa, mecánica se reduce eincluso una cantidad pe2ueHa de fricción 4ará 2ue el mecanismo se cierre o setrabe. na regla práctica comGn es 2ue el eslabonamiento de cuatro barras nose debe usar en la región en la 2ue el ángulo de transmisión sea menor 2ue,por eemplo, "9 o 907. /n general para una meor transmisión de la fuerzadentro del mecanismo, los eslabones < y " deberán ser casi perpendiculares alo largo de todo el ciclo de movimiento.

Los valores etremos del ángulo de transmisión ocurren cuando lamanivela A esta alineada con el eslabón de referencia AB. /n la figura !.


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2ue se puede eaminar visualmente, el ángulo de transmisión se 4a convertidoen una medida comGnmente aceptada de la calidad del diseHo de uneslabonamiento de cuatro barras.

Nótese 2ue las definiciones de ventaa mecánica. Ool2uete y ángulo de

transmisión dependen de la elección de los eslabones impulsor e impulsado./n esta misma figura, si el eslabón " se usa como impulsor y el ! actGa comoseguidor, los papeles de y y se invierten. /n tal caso, el eslabonamiento notiene posición de vol2uete y su ventaa mecánica se 4ace cero cuando eleslabón ! se 4alla en la posición A₁, o la A₄, en vista de 2ue el ángulo detransmisión es entonces cero.

Junta de cardan

La unta cardan esta constituida por dos 4or2uillas #@$ unidas entre si por una

cruceta #!$, montada sobre coinetes de aguas #dados$ #


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• n porcentae más alto del tiempo pasado en centro muerto superior

#detención$ meorar eficacia teórica del motor de la combustión constante

del volumen completa un ciclo aun2ue los aumentos reales no se 4an

demostrado.

• /n un uso del motor, la eliminación del empalme servida t5picamente por

un perno de la muHeca, y la eliminación cercana de la falda y del cilindro

del pistón 2ue rascan, como cargamento lateral del pistón debido al seno

del ángulo de la biela se elimina.

Besventaas:

• Besgaste rápido de la ranura en el yugo causado por la fricción 2ue

resbala y altas presiones del contacto.

• Más p*rdida de calor durante la combustión debido a la detención

etendida en centro muerto superior de sistemas cual2uieres meoras

constantes de la combustión del volumen en motores verdaderos.

• +oco porcentae del tiempo pasó el centro en la parte inferior de muerto

2ue reduc5a el tiempo de la purga para movimiento dos motores, en

comparación con un mecanismo convencional del pistón y del cigTeHal.

sos:

/sta disposición es la más de uso general de válvula de control actuadores enalta presión tuber5as del aceite y del gas.

Se 4a utilizado en varios motores de combustión interna, tales como Motor deourUe, Motor de SyPec4, y muc4os motores del aire caliente y motores devapor.Los eperimentos 4an demostrado 2ue el tiempo de detención etendido notrabaará bien con los ciclos constantes de la combustión del volumen #3tto,ourUe o similar$.Los aumentos pudieron ser más evidentes con un ciclo #dieselo similar$ directo estratificado de la inyección para reducir p*rdidas de calor.

/l yogo escoc*s realiza básicamente la misma función 2ue una manivela

simple, con la Gnica diferencia 2ue el movimiento de salida linel describe una

trayectoria senoidal.

/n resumen es un mecanismo de cuatro barras 2ue convierte un movimiento

rotatorio en un movimiento armonico simple.

+ara una mayor comprensión de este mecanismo les coloco un linU donde estael análisis matemático de este.

/s cada porción de un movimiento periódico 2ue, repetido c5clicamente, da

lugar al movimiento periódico completo.

As5 por eemplo, en el mecanismo de yugo escoc*s representado en la figura,cuando el eslabón ! gira con velocidad angular #R$ constante, dic4o eslabón


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! realiza un movimiento periódico, en donde cada vuelta completa del eslabónes un ciclo.

Mecanismo de corredera! biela y manivela

Ieneralidades

Los usos del mecanismo de corredera, biela y manivela en susdiferentes formas son tantos y tan importantes 2ue ameritan una consideración

cuidadosa. Se puede describir como un mecanismo simple, de " eslabones conmovimiento coplanario relativo entre sus componentes, siendo tres pares desus elementos r5gidos y con pernos articulados y el cuarto una corredera y gu5a2ue permite el movimiento rectil5neo relativo de un par de eslabones aduntos.

La fig. !.@9, !.@C, !.@V, muestra un proceso del desarrollo delmecanismo de corredera, biela y manivela desde el cuadrilátero articulado; lafig. !.@Cmuestra un dispositivo derivado del alternado las superficies r5gidas.

Figura !.@9 1uadro articulado

Los pernos articulados entre el eslabón " y el @ en la fig. !.@9 4an sidocambiados por un taco o corredera y una gu5a circular ranurada en la fig. !.@C,en todo caso, el radio medio del eslabón ranurado @ se construye con una

longitud igual a la del " en el mecanismo anterior, los movimientos de ambosen los eslabones correspondientes son id*nticos. /l punto fio material


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3₄₁ sobre el cual el eslabón " se mueve con respecto a @, en el mecanismo delcuadrilátero articulado, 2ueda reemplazado por el punto del pivoteo3₄₁imaginario en el mecanismo derivado de este.

Figura !.@C Mecanismo contacto o corredera y gu5a circular

Si la cadena se continua alternando dando a la ranura en un radio

infinito, para 2ue 3₄₁ se desplace 4asta el infinito, se convierte e un tipo comGndel mecanismo de corredera, biela y manivela como se ilustra en la fig.!.@V.

Figura !.@V Mecanismo de corredera biela y manivela

/l mecanismo de corredera biela y manivela tiene cuatro eslabones yuna de ellos puede ser fio por consiguiente 4ay cuatro inversiones posibles2ue se describen a continuación.

!.@C primera inversión. 1adena con par en deslizamiento.

/n este mecanismo mostrado en la fig. !.@V el eslabón @ se convierte enel miembro, estacionario. Aplicado a las ma2uinas reciprocas, @ es la bancada,! la manivela y la < la biela. /l eslabón " es el pistón ya 2ue estas partes se

mueven como una sola pieza de material r5gido.

Se dice 2ue el mecanismo esta WdescentradoX cuando #como en la fig.!.@V$ la l5nea recta y, 2ue es la trayectoria del movimiento del punto , nopasa por el punto A.

La manivela, en las ma2uinas practicas 2ue emplean este mecanismogeneralmente giran a una velocidad angular aproimadamente constante. +arafines de diseHo, es necesario analizar la velocidad y la aceleración del pistón./l análisis comGnmente se 4ace bao la suposición 2ue la velocidad de lamanivela es eactamente constante ya 2ue el error involucrado es de

proporciones pe2ueHas.Mecanismo de retorno r"pido


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/n muc4as aplicaciones, los mecanismos se usan para realizar operaciones

repetitivas tales como: empuar piezas a lo largo de una l5nea de montae;

suetar piezas untas mientras se sueldan; para doblar caas de cartón en una

ma2uina de embalae automatizada; en ma2uinas, 4erramientas para producir

una carrera lenta de recorte y una carrera rápida de retorno etc. /n esta clase

de aplicaciones resulta de la ley de Iras4of. No obstante, tambi*n es preciso

tomar en cuenta los re2uerimientos de energ5a y tiempo. /n estas operaciones

repetitivas eiste por lo comGn una parte del ciclo en la 2ue el mecanismo se

somete a una carga, llamada carrera de avance o de trabao, y una parte del

ciclo conocida como carrera de retorno en la 2ue el mecanismo no efectGa un

trabao sino 2ue se limita a devolverse para repetir la operación.

Mecanismo de l#nea recta

A finales del siglo YOJJ, antes de la aparición de la fresadora, eraetremadamente dif5cil ma2uinar superficies rectas y planas; y por esta razónno era fácil fabricar pares prismáticos aceptables, 2ue no tuvieran demasiado uego entre dientes. Burante esa *poca se refleiono muc4o sobre el problemade obtener un movimiento en l5nea recta como parte de la curva del acoplador de un eslabonamiento 2ue solo contara con coneiones de revoluta. /sprobable 2ue el resultado meor conocido de esta bGs2ueda sea la invencióndel mecanismo de l5nea recta desarrollado por Zatt para guiar el pistón de lasprimeras ma2uinas de vapor. /n la figura !.9a se muestra 2ue eleslabonamiento de Zatt es uno de cuatro barras 2ue desarrolla una l5nea

aproimadamente recta como parte de su curva del acoplador.

Aun2ue no se escribe una recta eacta, se logra una aproimaciónaceptable sobre una distancia de recorrido considerable. 3tro eslabonamientode cuatro barras en el 2ue el punto de trazo + genera un segmentoaproimadamente rectil5neo de la curva del acoplador, es el mecanismo de[oberts #figura !.9b$. Las l5neas a trazos de la figura indican 2ue eleslabonamiento se define cuando se forman tres triángulos isóscelescongruentes; de donde, 1 & ABQ!.

/l punto de trazo + del eslabonamiento de 14ebyc4ev de la figura !.9c

genera tambi*n una l5nea mas o menos recta. /l eslabonamiento se formacreando un triangulo


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Figura !.9 Mecanismos de l5nea recta: a$ eslabonamiento de Zatt, b$

Mecanismo de[oberts, c$ eslabonamiento de 14evic4ev y d$ inversor de+eaucillier

Aun mas, otro mecanismo 2ue genera un segmento rectil5neo es elinversor de peaucillier ilustrado en la figura !.9d. Las condiciones 2uedescriben su geometr5a son 2ue 1 & + & /1 & /+ y A & A/ de tal modo2ue, por simetr5a, los puntos A, 1 y + siempre están sobre una recta 2ue pasapor A. / n estas circunstancias, #A1$ #A+$ & U, una constante, y se dice 2ue lascurvas generadas por 1 y + son inversas una de la otra. Si se coloca el otropivote fio B de tal suerte 2ue AB & 1B, entonces, el punto 1 debe recorrer un

arco circular y el punto + describirá una l5nea recta eacta. 3tra propiedadinteresante es 2ue si AB no es igual a 1B, se puede 4acer 2ue el punto +recorra un arco verdaderamente circular de radio muy grande.

Mecanismo de movimiento intermitente

=ay muc4os casos en los 2ue es necesario convertir un movimientocontinuo en movimiento intermitente. no de los eemplos más claros es elposicionamiento de la masa de trabao de una ma2uina(4erramienta para 2ue

la nueva pieza de trabao 2uede frente a las 4erramientas de corte con cadaposición de la mesa. =ay varias formas de obtener este tipo de movimiento yalguno de ellos se menciona a continuación:

[ueda de ginebra.

/ste mecanismo es muy Gtil para producir un movimiento intermitentedebido a 2ue se minimiza el c4o2ue durante el acoplamiento. La figura !.@@muestra una ilustración e donde la placa @, 2ue gira continuamente, contieneun perno motriz + 2ue se embona en una ranura en el miembro movido !. /n lailustración, el miembro ! gira un cuarto de revolución por cada revolución de laplaca@. La ranura en el miembro ! debe ser tangente a la trayectoria del perno

al momento de embonarse para reducir el c4o2ue. /sto significa 2ue el Angulo0₁+J3₂ debe ser recto. Pambi*n se puede ver 2ue el Angulo es la mitad del


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Angulo 2ue gira el miembro ! durante el periodo de posicionamiento. +ara estecaso, es igual a "97.

Figura !.@@ [ueda de Iinebra

/s necesario proporcionar un dispositivo de fiación de manera 2ue elmiembro ! no tienda a girar cuando no este siendo posicionado. na de lasformas mas sencillas de 4acerlo es montar una placa de fiación sobre la placa

@ cuya superficie convea le acopla con la superficie cóncava del miembro !,ecepto durante el periodo de posicionamiento. /s necesario cortar la placa defiación 4acia atrás para proporcionar espacio para 2ue el miembro ! girelibremente a trav*s del Angulo de posicionamiento. /l arco de 4olgura o libre ela placa de fiación es igual al doble del Angulo >.

Si una de las ranuras del miembro ! esta cerrada, entonces la placa @solamente puede efectuar un numero limitado de revoluciones, antes de 2ue elperno + llegue a la ranura cerrada y se detenga el movimiento. /stamodificación se conoce con el nombre de parada o tope de ginebra y seemplea en reloes de pulso y dispositivos análogos para evitar 2ue la cuerda se

enrolle demasiado.

Mecanismo de trin2uete

/ste mecanismo se emplea para producir un movimiento circular intermitente a partir de un miembro oscilatorio o reciprocante. La figura !.@!muestra los detalles. La rueda " recibe movimiento circular intermitente por medio del brazo ! y el trin2uete motriz


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Figura !.@! Mecanismo de trin2uete

La l5nea de acción +N del trin2uete motriz y del diente debe pasar entrelos centros 0 y A, como se muestra; con el propósito de 2ue el trin2uete <permanezca en contacto con el diente. La l5nea de acción #2ue no se muestra$para 2ue el trin2uete de fiación y el diente debe pasar entre los centros 0 y .este mecanismo tiene muc4as aplicaciones, en especial en dispositivos deconteo.

/ngranae intermitente.

/ste mecanismo se aplica en los casos en 2ue las cargas son ligeras yel c4o2ue es de importancia secundaria. La rueda, motriz lleva un diente y elmiembro movido un nGmero de espacios de dientes para producir el Angulonecesario de posicionamiento. La figura !.@< muestra este arreglo. Se debeemplear un dispositivo de fiación para evitar 2ue la rueda ! gire cuando noesta marcando. /n la figura se muestra un m*todo; la superficie convea de larueda @ se acopla con la superficie cóncava entre los espacios de los dientesdel miembro !.

Figura !.@< /ngrane intermitente

Mecanismos de escape.

=ay muc4os tipos de escapes, pero el 2ue se usa en los reloes debido a

la gran eactitud es el escape de volante mostrado en la figura !.@".


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Figura !.@" /scape de volante

/ste tipo de mecanismo es uno en 2ue se permite girar a una ruedadentada, a la 2ue se aplica torsión, con pasos discretos bao la acción de unp*ndulo. Bebido a esta acción, el mecanismo se puede emplear comodispositivo de tiempo, y es precisamente como tal 2ue encuentra su máimaaplicación en los reloes de pared y de pulso. na segunda aplicación consisteen emplearlo como gobernador para conducir el desplazamiento, la torsión o lavelocidad.

Funcionamiento del escape de volante. /l volante y el pelo #resorte fino$constituyen n p*ndulo de torsión con un periodo fio #el tiempo para laoscilación en un ciclo$. La rueda de escape se mueve por la acción de unresorte principal y un tren de engranes #2ue no aparece ilustrado$ y tiene unarotación intermitente en el sentido de las manecillas del relo, gobernado por lapalanca. La palanca permite a la rueda de escape avanzar un diente por cadaoscilación completa del volante. / consecuencia, la rueda de escape cuenta elnumero de veces 2ue el volante oscila y tambi*n proporciona energ5a al volantepor medio de la palanca para compensar las perdidas por fricción y por efectodel aire.

+ara estudiar el movimiento de este mecanismo a lo largo de un ciclo,considere la palanca detenida contra el perno del lado iz2uierdo mediante eldiente A de la rueda de escape 2ue actGa sobre la piedra de la paleta iz2uierda./l volante gira en el sentido contrario al de las manecillas del relo de manera2ue su oya c4oca contra la palanca, movi*ndola en el sentido de lasmanecillas. /l movimiento dela palanca 4ace 2ue la piedra iz2uierda de lapaleta se deslice y 2ue destrabe el diente A de la rueda de escape, con lo 2uea4ora la rueda gira en el sentido de las manecillas y la parte superior del diente A da un impulso a la parte inferior de la piedra iz2uierda al deslizarse por debao de la misma. 1on este impulso la palanca comienza a mover la oya,con lo 2ue da energ5a al volante para mantener su movimiento.


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Bespu*s de 2ue la rueda de escape gira una pe2ueHa distancia, vuelveal reposo nuevamente cuando el diente c4oca contra la piedra derec4a de lapaleta, la 2ue 4a baado debido a la rotación de la palanca. /sta c4oca contrael perno del lado derec4o y se detiene, aun2ue el volante sigue girando 4asta2ue su energ5a es vencida por la tensión del pelo, la fricción del pivote y l

resistencia del aire.

La fuerza del diente de la rueda de escape sobre. La piedra de lapaleta derec4a mantiene a la palanca asegurada contra el perno del ladoderec4o. /l volante completa su giro, invierte la dirección y vuelve con unmovimiento en el sentido de las manecillas del relo. A4ora la oya c4oca contrael lado iz2uierdo de la ranura de la palanca y mueve a esta en el sentidocontrario al de las manecillas del relo. /sta acción libera el diente , el cual daun impulso a la palanca por medio de la piedra derec4a. Bespu*s de unape2ueHa rotación de la rueda de escape, vuelve al reposo cuando el diente Ac4oca contra la piedra iz2uierda.

3tro nombre con el 2ue se conoce al escape de volante es el de escapede palanca desprendida debido a 2ue el volante esta libre y sin contacto con lapalanca durante la mayor parte de su oscilación. Bebido a esta libertad relativadel volante, el escape tiene una eactitud de _ @`.

/l lector interesado en obtener mayor información con relación a losescapes y sus aplicaciones puede consultar una de las muc4as referenciasacerca del tema.

mecanismos de eslabones articulados

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