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“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

Ingeniería Industrial

Ingeniería Mecatrónica Mecanismos.

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Informe de Proyecto.

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ASIGNATURA:

TEMA:

DOCENTE:

Ingeniero Jorge Ma San. INTEGRANTES:

Castañeda Flores Edson Jhair. Lara Carrasco Jenner Joham. Yarleque Osorio Álvaro Renato. I.

INTRODUCCIÓN:

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Para el completo entendimiento del curso de Mecanismos, realizaremos un prototipo de una Mesa Vibratoria Sísmica, el cual consiste en idealizar un Mecanismo de Manivela Biela - Balancín que producirá el movimiento vibratorio de éste prototipo. Primeramente debemos de saber que los movimientos sísmicos son fenómenos no deseados en ninguna parte del mundo, pues dichos fenómenos ponen en peligro la vida de los seres humanos. Con éste prototipo de mesa se podrá estudiar el comportamiento dinámico de estructuras a escala y de ésta forma realizar diseños que permitan construir edificaciones que resistan movimientos telúricos y así aminorar las pérdidas tanto materiales como humanas que ocasionan éstos sismos.

II. OBJETIVOS: A) OBJETIVO PRINCIPAL:  Construir un Prototipo de una Mesa Vibratoria Sísmica, analizando el accionamiento del Mecanismo Manivela Biela – Balancín.

B) OBJETIVOS SECUNDARIOS:  Analizar e idear las dimensiones de los eslabones de dicho mecanismo.  Selección del Motor con su respectiva potencia y el accionamiento del mecanismo.

III.

MARCO TEÓRICO: 1. Sismo: Movimiento vibratorio, más o menos rápido y violento, de la superficie terrestre provocado por perturbaciones endógenas. Un sismo está compuesto por varios tipos de ondas, las cuales son:

2. Ondas Longitudinales: Son oscilaciones iguales y de pequeña amplitud, denominadas primeros precursores. Éstas son de dos tupos:

también

3. Ondas Primarias: Son muy parecidas a las ondas sonoras, la dirección del movimiento de sus partículas son de vaivén a lo largo del recorrido de la misma, dichas ondas pasan a través de líquidos y sólidos indiferentemente.

4. Ondas Secundarias:

Son ondas transversales, sus partículas se mueven en un ángulo recto y en la dirección del desplazamiento de la onda, éste tipo de onda es muy lenta si se compara con las primarias; éstas ondas no pueden atravesar fluidos.

5. Ondas Superficiales: Se dan con la fase principal del sismo, tienen periodos largos (15seg a más), viajan con mayor lentitud que las ondas primarias y secundarias. Las vibraciones que producen estas ondas son las causantes de los daños que producen los terremotos en las edificaciones.

6. Vibración: Variación periódica de un estado de un sistema físico provocado por una perturbación del equilibrio mecánico, electromagnético o térmico del sistema, perturbación que origina una fuerza recuperadora que tiende a restablecer el estado de equilibrio.

7. Resonancia: Este es un fenómeno que ocurre cuando la frecuencia de excitación en un cuerpo en movimiento es idéntica a la frecuencia natural.

8. Distorsión: Es un valor eficaz del contenido armónico de la aceleración, que hay en los puntos de fijación del espécimen, referido a la aceleración real la cual corresponde la amplitud especificada.

9. Frecuencia: Es el número de ciclos completos efectuados en una unidad de tiempo la cual se rige por la ecuación siguiente:

F=

ω 2π

10. Frecuencia Natural: Es la frecuencia en la cual un sistema tiene una vibración libre sin fricción, también es definida como la frecuencia natural amortiguada al sistema que tiene vibración libre con fricción.

11. Movimiento Periódico:

Movimiento que se repite en un intervalo de tiempo igual. Es un movimiento armónico represento por funciones circulares de seno y coseno.

12. Grado de Libertad: Es el mínimo número de variables independientes necesarias para definir la configuración geométrica de un elemento de máquina.

13. Condición

de Gruebler:

Un eslabón cualquiera en un plano tiene 3 grados de Libertad. Por lo tanto, un sistema de L eslabones no conectados en el mismo plano tendrá 3L grado de libertad. Además, cuando un eslabón cualquiera se fija o sujeta al marco de referencia sus 3 grados de libertad quedaran eliminados. Este razonamiento nos conduce a la ecuación de Gruebler.

GLD=3 ( n−1 )−2 I −S Donde: GLD: Grado de Libertad. n: Número de Eslabones. I: Número de pares inferiores. S: Número de pares superiores.

IV.

PRESENTACIÓN DE LA MESA VIBRATORIA SÍSMICA:

A. Mesa Vibratoria con Mecanismo Manivela – Biela – Balancín: Esta mesa consta de una parte fija y una móvil como muestra la figura 1. La parte móvil tiene un movimiento de péndulo invertido, el cual es accionado por un motor de corriente directa.

Fig. 1 Mesa Vibratoria con Mecanismo Manivela – Biela – Balancín. B. Componentes: 1. Tablón de Madera unido a la parte móvil. 2. Estructura Fija. 3. Motor Reductor. 4. Manivela. 5. Biela. 6. Balancín. 7. Pernos (pasadores) dentro de bujes. 8. Rodamientos.