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Reporte# 3: Análisis de Velocidades Y Aceleraciones.

OBJETIVO: Comprender y analizar la cinemática de un mecanismo, utilizando los métodos vistos en clase y simulación por medio de computadora, para que el estudiante desarrolle habilidades en el estudio de velocidades para distintas posiciones. MARCO TEORICO: Existen diferentes métodos para realizar un análisis cinemático de mecanismos, como lo son el método grafico (polígono) y el método analítico. La diferencia de estos dos métodos es que el grafico, como su nombre lo dice, utiliza gráficos, polígonos para realizar el cálculo de las velocidades mediante vectores, mientras que en el analítico, se va resolviendo de manera más corta el análisis de velocidades.

Método Analítico.

Método Grafico del Polígono.

3.- Procedimiento Cambiar las unidades con las que se van trabajar. Ir a menú View opción Numbers and Units en UnitSystem seleccionar el sistema de unidades Inglés en Slugs. Dibujar rectángulo 1 (manivela AB). x = 0in, y = 8.062 in, h = 16.124in, w = 1in. Colocar un motor en el extremo inferior de la manivela como se muestra en la figura.Dibujar rectángulo 2 (biela BD). h = 1 in, w = 12.369 in. Dibujar rectángulo 3 (manivela DE). x = 37 in, y = 12.021 in, h = 24.042 in, w = 1 in. Colocar un pin joint en el extremo inferior de la manivela DE y colocar pointselement en los extremos de la biela BD, en el extremo de las manivelas AB y DE, como se muestra en la figura.Unir mediante el botón Join los pointselements para tener el mecanismo en la posición mostrada en el problema propuesto. Seleccionar la manivela DE y dar un valor al ángulo de 45°. Cambiar las unidades. Ir al menú View opción Numbers and Units More ChoicesRotation: Radians.Dar doble clic al motor y darle una velocidad de 20 rad/s. Cambiar la rapidez de animación. Ir al menú World opción AccuracyAnimationStep No automatic=100000/sec

4.- Resultado

ANALISIS DE ACELERACIONES ANALISIS DE VELOCIDADES Procedimiento Si la manivela AB tiene una velocidad angular constante de 160 rpm en sentido contrario al de las manecillas del reloj, determine la velocidad angular de la varilla BD y la velocidad del collarín D cuando a)θ = 0, b)θ = 90° Cambiar las unidades con las que se van trabajar. Ir a menú View opción Numbers and Units en UnitSystem seleccionar el sistema de unidades inglés en Slugs.Dibujar rectángulo 1 (manivela).x = 1.5 in, y = 0 in, h = 0.2 in, w = 3 in4.4.-Colocar un motor en el extremo izquierdo de la barra como se muestra en la figura. Colocar un Keyed Slot joint (que se encuentra en la barra de utilería), dar clic cuando se visualice la coordenada del curso en 6 in del eje “y”.Dibujar un rectángulo 2 (corredera).h = 0.6 in, w = 1.0 iny posicionarlo sobre la guía de corredera como se muestra, después arrastrar el RigidJoint de la guía hacia el centro del rectángulo 2.Dibujar un rectángulo 3 (biela).h = 0.2 in, w = 10 in.Insertar un pointelement en cada uno de los extremos libres de las barras y en el centro de la corredera. Unir el centro de la corredera con un extremo de la biela, seleccionar el pointelement de la corredera, presionar la tecla Shift y seleccionar el pointelement de la biela para que se active el botón Join y darle un clic.

PROBLEMA: Mediante el software The Working Model, elaborar el siguiente mecanismo, tomando en cuenta que la manivela AB tiene una velocidad angular constante de 160 rpm en sentido contrario de las manecillas del reloj, determine la velocidad angular de la varilla BD y la velocidad del collarín D cuando: a) θ= 0 b) θ= 90. Después se deberá comparar los resultados del simulador con los del método visto en clase.

θ= 0

IMÁGENES:

θ= 90

RESULTADOS:

Software 𝑽𝑫 para θ= 0 𝑽𝑫 para θ= 90

Método Gráfico 𝒊𝒏 𝒔 𝒊𝒏 𝟒𝟔. 𝟓𝟗𝟐 𝒔 𝟑𝟔. 𝟗𝟑𝟓

𝒊𝒏 𝒔 𝒊𝒏 𝟓𝟎. 𝟐𝟓 𝒔 𝟑𝟖

CONCLUSION: Los resultados obtenidos respecto a la velocidad de cierto punto varían, por el método utilizado, ya que con la ayuda de un simulador se obtienen datos más precisos mientras que con el método gráfico existe un índice de error debido a la escala utilizada para trazar los polígonos, sin embargo, no difieren mucho los números. Creo que están en un rango aceptable pero de igual manera varían.

BIBLIOGRAFIA: https://vboli.wordpress.com/2011/03/14/metodo-grafico-para-el-calculo-de-velocidades-enmecanismos-articulados/