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• STEVEN EFRAIN OLIVO VIDAL

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MECÁNICA APLICADA PROFESOR: Jorge Luis Guadalupe Almeida Ingeniero Mecánico – Escuela Politécnica Nacional, Ecuador. Magíster en Ciencias de la Ingeniería Mecánica – Universidad Técnica Federico Santa María, Chile.

1.5. Definiciones básicas topológicas. Pieza, eslabón La topología de un mecanismo comprende el análisis de los elementos que lo componen • Formas. • Número de elementos • Las uniones entre ellos • Los tipos de movimientos que éstos pueden efectuar. • Las leyes que los rigen, entre otros.

Conceptos básicos topológicos: Pieza, eslabón Pieza: cuando un mecanismo se separa en cada una de las partes que lo forman, hasta llegar a tener un elemento indivisible rígido se está hablando de la PIEZA del mecanismo. En la figura se ven las diferentes piezas que forma la caja de cambios de tres ejes.

Conceptos básicos topológicos: Pieza, eslabón Eslabón: es un cuerpo rígido que posee al menos dos nodos, siendo estos los puntos de unión con otros eslabones. El número de nodos le da nombre al eslabón: Binario = dos nodos. Terciario = tres nodos. Cuaternario = cuatro nodos. Entiéndase que los eslabones no son necesariamente rígidos

• Una vez acopladas las piezas, forman un conjunto rígido, actuando, como un solo eslabón o miembro. • Un eslabón es un elemento de una máquina o mecanismo que se conecta a otros elementos y que tiene movimiento relativo entre ellos. • Un eslabón puede servir de soporte, como guía de otros eslabones, para transmitir movimientos o bien funcionar de las tres formas. • Los eslabones pueden ser: Rígidos: están capacitados para transmitir fuerza, para jalar o empujar. A esta clase pertenece la mayoría de las partes metálicas de la máquinas. Flexibles: constituidos para ofrecer resistencia en una sola forma. Los que actúa a tensión son: cuerdas, bandas; a presión: aceite hidráulico, agua.

Los siguientes, son ejemplos de eslabones que se encontrarán más adelante, en los diferentes mecanismos.

1.6. Pares Cinemáticos Los eslabones pueden conectarse de una o varias maneras. El contacto puede ocurrir: • Sobre una superficie. • A lo largo de una línea. • En un punto. A aquellas partes de dos eslabones que están en contacto con movimiento relativo entre ellos se les denomina pares o junta. Ejemplos de pares cinemáticos: • Biela – Pistón. • Biela - Cigüeñal

1.6. Pares Cinemáticos – Clasificación. 1. Por el tipo de contacto entre los elementos. 2. Por el número de grados de libertad (GDL). 3. Por el tipo de cierre del par cinemático. 4. Por el número de eslabones conectados u orden del par cinemático.

1.6.1 Pares Cinemáticos – Contacto entre los dos miembros que constituyen el par • Pares superiores o de contacto lineal o puntual. • Pares inferiores o de contacto superficial, las superficies de los eslabones son geométricamente similares.

• Las conexiones por pares superiores pueden ser reemplazadas por conexiones por pares inferiores, cuando se desee disminuir las presión y el rozamiento.

1.6.2 Pares Cinemáticos – Debido al Movimiento relativo entre sus puntos. • De primer grado o lineal. Cuando un punto P describe una línea es su movimiento relativo respecto del otro eslabón.

1.6.2 Pares Cinemáticos – Debido al Movimiento relativo entre sus puntos. • De segundo grado o superficial. Cuando cualquier punto de uno de los miembros describe una superficie en su movimiento.

1.6.2 Pares Cinemáticos – Debido al Movimiento relativo entre sus puntos. • De tercer grado o espacial. Cuando un punto de los eslabones describe una curva alabada.

1.6.3 Pares Cinemáticos – Debido al tipo de rozamiento entre los miembros. • Par con deslizamiento: uno de los eslabones se desliza sobre otro en su movimiento relativo. • Par con rodadura: uno de los eslabones rueda sobre otro en su movimiento relativo. • Par con pivotamiento: uno de los eslabones pivota sobre otro, en su movimiento relativo.

1.6.4 Pares Cinemáticos – Debido a los grados de libertad que posee el miembro que forma el par • Un cuerpo rígido libre en el espacio posee 6 grados de libertad (puede realizar seis movimientos independientes). • Se puede decir que se necesitan 6 variables para definir el movimiento.

1.6.5 Pares Cinemáticos – Debido al número de barras que conectan • Si conectan con dos barras, serán pares binarios. • Si conectan con tres barras, serán pares ternarios.

1.6.4 Pares Cinemáticos – Debido a los grados de libertad que posee el miembro que forma el par

1.7. Cadenas Cinemáticas • Cuando un número de eslabones están conectados unos a otros por pares elementales, de tal forma que permitan el movimiento, se denomina Cadena Cinemática. • Solo cuando se define un eslabón fijo, se habla de cadena cinemática. • Las cadenas cinemáticas pueden ser abiertas o cerradas. • Abierta y cerrada.

1.7. Cadenas Cinemáticas • Las cadenas pueden estar formadas por pares superiores, inferiores, o ambos simultáneamente; pares de igual o diferente grado de libertad. • La cadena más sencilla será una constituida por dos eslabones y abierta.