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Síntesis de mecanismos de tres posiciones con pivotes fijos específicos.
Problema:
Invierte un mecanismo de cuatro barras que mueve el enlace del CD que se muestra desde la posición C1D1 a la posición C2D2 y luego a la posición C3D3. Utilice los pivotes fijos especificados O2 y O4.
Primero encuentre las posiciones del enlace del banco invertido correspondientes a las tres posiciones del acoplador especificadas. (Ver Figura 3-10, p. 102.)
1- Dibujar el enlace CD en sus tres posiciones deseadas C1D1, C2D2, C3D3 en el plano, como se hizo en el ejemplo 3-5 (p. 98) y como se muestra en la figura 3-10a.
2 - Dibujar el soporte O2O4 en su posición deseada en el plano con respecto a la primera posición del acoplador C1D1 como se muestra en la figura 3-10a.
Posición del plano fijo respecto a la segunda posición del acoplador
3 - Dibujar los arcos de construcción del punto C2 al O2 y del punto D2 al O2 cuyos radios definen los lados del triángulo C2O2D2. Esto define la relación del pivote fijo O2 con respecto a la línea de acoplador CD en su segunda posición, como se muestra en la Figura 3-10b.
4 - Dibujar los arcos de construcción del punto C2 al O4 y del punto D2 al O4 cuyos radios definen los lados del triángulo C2O4D2. Esto define la relación del pivote fijo O4 con respecto a la línea de acoplador CD en su segunda posición como se muestra en la Figura 3-10b.
Transferencia de la segunda posición desde el plano fijo a la
Ubicación de referencia en la primera posición.
5 - Ahora transfiera esta relación nuevamente a la primera posición del acoplador C1D1 para que la posición del plano de la cama O2′O4′ mantenga con C1D1 la misma relación que mantuvo O2O4 con la segunda posición del acoplador C2D2. En efecto, estás deslizando C2 a lo largo de la línea de puntos C2-C1 y D2 a lo largo de la línea de puntos D2-D1. Esto tiene como objetivo mover el plano base de O2O4 a O2′O4′ en lugar de que el acoplador se mueva de C1D1 a C2D2. Es decir, el problema se invierte.
Posición del plano fijo respecto a la tercera posición del acoplador
6 - Repetir el proceso para la tercera posición del acoplador, como se muestra en la figura 3-10d y transferir la tercera posición relativa al soporte a la primera posición o referencia que se muestra en la figura 3-10e.
Transferencia desde la tercera posición del plano fijo a la ubicación de referencia en la primera posición
Las tres posiciones invertidas del plano fijo correspondientes a la posición original del acoplador
7 - Las tres posiciones invertidas del plano base que corresponden a las tres posiciones del acoplador son
etiquetados como O2O4, O′2O′4 y O2′′O4′′ y también han sido renombrados como E1F1, E2F2 y E3F3, como se muestra en la Figura 3-10f. Éstas corresponden a las tres posiciones del acoplador que se muestran en la figura 3-10a.
Tenga en cuenta que las tres líneas originales C1D1, C2D2 y C3D3 ya no son necesarias para la síntesis del mecanismo.
Ubicación de pivotes móviles para tres posiciones y pivotes fijos especificados.
Estas tres nuevas líneas E1F1, E2F2 y E3F3 se pueden usar para encontrar los puntos de unión GH (pivotes móviles) en el enlace 3, lo que permitirá usar los pivotes fijos deseados O2 y O4 para las tres posiciones de salida especificadas.
1 Comience con las tres posiciones invertidas en el plano, como se muestra en las Figuras 3-10f y 3-11a. Las
Las líneas E1F1, E2F2 y E3F3 definen las tres posiciones del eslabón invertido a mover.
2 Dibuje líneas de construcción desde el punto E1 a E2 y desde el punto E2 a E3.
3 Biseca la línea E1E2 y la línea E2E3 y extiende las bisectrices hasta que se crucen. marcar la intersección
como g.
4 Repita los pasos 2 y 3 para las líneas F1F2, F2F3. Marque la intersección como H.
Corrija la inversión del enlace deseado.
5- Conecte G a E1 y asígnele el nombre enlace 2. Conecte H a F1 y asígnele el nombre enlace 4. Consulte la figura 3-11b.
6 - En este mecanismo invertido, la línea E1F1 es el acoplador, eslabón 3. La línea GH es el eslabón del banco 1.
Reinversión para obtener el resultado.
7 - Ahora se debe invertir el mecanismo para volver a la configuración original. La línea E1F1 es en realidad el soporte O2O4 y GH es en realidad el acoplador. La figura 3-11c muestra la inversión del mecanismo en el que los puntos G y H son ahora los pivotes móviles en el acoplador y E1F1 ha recuperado su identidad como conector del banco O2O4. (Ver Figura 3-10e, p. 102.)
Reposicionamiento de la línea de CD en el enlace 3
8- La Figura 3-11d reintroduce la línea C1D1 original en su correcta relación con la línea O2O4 en la posición
inicial como se muestra en el enunciado del problema original en la Figura 3-10a. Este constituye el plano de acoplamiento requerido y define una forma mínima de unión 3.
CONSTRUCCIÓN DE ENLACE DE TRES POSICIONES CON PIVOTES FIJOS ESPECIFICADOS PARA INVERSIÓN
Las tres posiciones (eslabón 4 operado en sentido antihorario)
10 Verifique la condición de Grashof.
11 Construir un modelo de cartón y probar su funcionamiento para asegurar que pueda pasar de la posición inicial a la posición final sin encontrar posiciones límite (atascado).
VIDEOS EXPLICATIVOS SOBRE SÍNTESIS DE 3 POSICIONES CON PIVOTES FIJOS
Síntesis Gráfica, Síntesis de tres posiciones sin y con pivotes fijos predefinidos en solidworks
La síntesis de dos posiciones se subdivide en dos categorías: salida de balancín (rotación pura) y salida de acoplador (movimiento complejo).
La salida del balancín es más adecuada para situaciones en las que se desea una manivela de balancín Grashof y, de hecho, es un caso trivial de generación de funciones en el que la función de salida se define como dos posiciones angulares discretas del balancín.
La salida del acoplador es más general y es un caso simple de generación de movimiento donde se definen dos posiciones de línea como salida. Esta solución conducirá a menudo a un triple balancín. Sin embargo, el triple balancín de cuatro barras puede ser accionado por un motor añadiendo una díada (cadena de dos barras); el resultado final es un mecanismo de seis
Barras de Watt que contienen una subcadena de cuatro barras de Grashof. A continuación, se explora la síntesis de cada uno de estos tipos de solución al problema de las dos posiciones.
Salida de balancín
Salida del acoplador
Síntesis para generación de funciones DIADA Y SALIDA DE VIDEOS DE EQUILIBRIO
Diseñe una manivela basculante Grashof de cuatro barras que produzca una rotación de 45° del balancín al mismo tiempo hacia adelante y hacia atrás, con una entrada de motor de velocidad constante.
Solución: (Consulte la Figura 3-4,† pág. 94.)
1 Dibuja el enlace de salida O4B en ambas posiciones extremas, B1 y B2 en cualquier lugar conveniente, desde
de modo que se subtienda el ángulo de movimiento deseado ϴ4.
2 Dibuja la cuerda B1B2 y extiéndela en ambas direcciones.
3 Seleccione un punto conveniente O2 en la línea extendida B1B2.
4 Biseca el segmento de línea B1B2 y dibuja un círculo con ese radio alrededor de O2.
5 Marque las dos intersecciones del círculo y B1B2 extendido como A1 y A2.
6 Mida la longitud del acoplador como A1 a B1 o A2 a B2.
7 Mida la longitud de la base 1, la manivela 2 y el balancín 4.
8 Encuentra la condición de Grashof. Si no eres de Grashof, repite los pasos 3 a 8 con el O2 más alejado del O4.
9 Realizar un modelo en cartón del mecanismo y armarlo para verificar su funcionamiento y sus ángulos de transmisión.
ACTIVIDAD - Síntesis de dos (2) mecanismos de posición
Diseñe un enlace de cuatro barras con salida ACOPLADOR para mover el enlace CD que se muestra desde la posición C1D1 a C2D2 (con pivotes móviles en C y D). Añadir un motor DIADA acoplado al enlace O2C1 o acoplado al enlace O2C1 para controlar y limitar los movimientos del mecanismo en sus dos posiciones extremas. Construya un modelo en SolidWorks y verifique su funcionamiento para asegurarse de que pueda moverse desde la posición inicial a la posición final sin (atascos). Debe asegurarse de que la manivela DIADA pueda dar vueltas completas para cumplir con la condición de Grafshof. Utilice uno de los archivos de Solidworks proporcionados en el enlace como boceto de las posiciones inicial y final.
Utilice uno de los archivos de Solidworks proporcionados en el enlace como boceto de las posiciones inicial y final .
PRÁCTICAS ELECTROHIDRÁULICAS O ELECTROMEUMÁTICAS CON UN SOLO CILINDRO EN BANCO DE PRUEBAS
Práctica Nº 1. Actuación por impulso inicial (START/STOP) para una electroválvula monoestable
En el circuito eléctrico que se muestra en la figura C , se evidencia una de las características más útiles de los relés electromecánicos y es su capacidad de autorretener o alimentar su bobina utilizando uno de sus propios contactos auxiliares , es así como al presionar S1 , la corriente llega a la bobina del relé K1 que a su vez cierra inmediatamente el contacto (11-14) creando un segundo camino en paralelo con S1, de tal manera que cuando S1 se abre , la corriente queda pasando por el camino (S2 - K1 (11-14). )), al ser autorretenido, la forma de desactivar K1 es presionar S2. Este circuito representa un modelo a seguir, ya que cualquier relé como en este caso K1 debe tener al menos 1 señal de activación (S1), al menos una señal de desactivación (S2) y un contacto autorretenedor en paralelo con la señal de activación.
Actividad: Ver el vídeo INICIO STOP FL UIDO ELECTROHIDRÁULICO SIM H en el enlace
Práctica Nº 2 Control de un cilindro de doble efecto con válvula 5/2 o 4/3 (circuito autorretenedor)
En este circuito, hay un botón S1 (Salir) y un botón S2 (Entrar), y un botón S3 (Parar), cuando se presiona S1, se activa K1 y sus dos contactos normalmente abiertos se cierran, autoreteniéndose K1, si se desea. para devolver el cilindro se debe presionar (Stop) y luego S2, en circuitos con autorretención solo es necesario un impulso en S1 o S2 para que se realice la maniobra.
Práctica No. 3.Ciclo único de un cilindro de doble efecto conválvulasmonoestables5/2
Este circuito eléctrico permite que el cilindro realice un ciclo completo (A+/A-) con solo presionar S2, esto se debe a que incorpora un par de sensores o finales de carrera mecánicos en los extremos del cilindro, que sirven para mostrar la posición del cilindro. cilindro
Como condición de activación de K1, está el pulsador S2 y el final de carrera A0 que normalmente está abierto pero que se cierra cuando se presiona en la posiciónquenormalmente cerradopulsadorunesqueS1,desactivacióndeseñalesposiblesdostieney,inicial el operador en cualquier momento o el final de carrera A1 (normalmente cerrado) que se abre cuando el cilindro está completamente extendido .
Práctica nº 4. Ciclo simple de un cilindro de doble efecto con electroválvula neumática 5/2 biestable o con electroválvula hidráulica 4/3 de centro cerrado
Al presionar S1 se activa Y1 provocando que K1 quede retenido y el cilindro sale, una vez que el cilindro llega al final de su carrera toca el final de carrera A1 lo que provoca que K2 quede retenido, lo que no solo destruye la retención de K1 pero que activa Y2 haciendo que el cilindro regrese, hasta activar A0 que desenergiza K2 dejando el circuito en su estado inicial.
Práctica No. 5. Ciclo único temporizado de un cilindro de doble efecto con válvula monoestable 5/2 o 4/2 (MÉTODO INTUITIVO)
A diferencia del ciclo único del circuito N°6, el final de carrera A1 no es el que desactiva el relé K1 sino que sirve como fuente de alimentación al temporizador T1 (en la conexión) que después de un tiempo abre el contacto normalmente cerrado (25 - 26) y permite que el cilindro regrese.
