Síntesis de mecanismos
En el presente trabajo se presentan los resultados del proyecto "Síntesis de mecanismos", financiado en la CONVOCATORIA INTERNA PARA FOMENTAR LA PUBLICACIÓN DE TEXTOS ACADÉMICOS AÑO 2021, de la Vicerrectoría de Investigaciones y Extensión de la Universidad Tecnológica de Pereira. El libro...
- Autores:
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Quintero Riaza, Héctor Fabio
Mejía Calderón, Luz Adriana
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- 2021
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- Universidad Tecnológica de Pereira
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- Acceso en línea:
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- 620 - Ingeniería y operaciones afines::621 - Física aplicada
Movimientos mecánicos
Ingenieria mecánica
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Metodos de simulación
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En el presente trabajo se presentan los resultados del proyecto "Síntesis de mecanismos", financiado en la CONVOCATORIA INTERNA PARA FOMENTAR LA PUBLICACIÓN DE TEXTOS ACADÉMICOS AÑO 2021, de la Vicerrectoría de Investigaciones y Extensión de la Universidad Tecnológica de Pereira. El libro Síntesis de mecanismos es fruto de profesores de la Facultad de Ingeniería Mecánica del área Diseño y Construcción de Máquinas de la Universidad Tecnológica de Pereira. La motivación del trabajo es contribuir en la fundamentación teórico-práctica en el campo del diseño de mecanismos encaminados a resolver problemas en el campo de la Ingeniería Mecánica. Este libro se escribe con miras a generar el material bibliográfico para los estudiantes del programa de Ingeniería Mecánica, abordando la fundamentación teórica correspondiente, y aplicándola en ejemplos concretos, de manera que sean más comprensibles los diferentes aspectos de las metodologías requeridas en el dimensionamiento de mecanismos planos diseñados para cumplir tareas específicas. |
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[1] Calle, G.; Quintero, H.; Diaz, A.; Henao, E. Notas de curso Teoría de Máquinas y Mecanismos, Universidad Tecnológica de Pereira, 2015. [2] Hernández, Alfonso. Cinemática de mecanismos. Análisis y diseño. España: Editorial Síntesis, 2004. [3] International Standard ISO 3952-1:1981(en) Kinematic diagrams — Graphical symbols — Part 1. [4] Erdman, A. G; Sandor, G. N., Kota, S. Mechanism Design: Analysis and Synthesis, 4th edition, New Jersey: Editorial Prentice Hall, 2001. [5] García, H. Síntesis de Mecanismos. Pereira: Editorial Cilujo, 1982. [6] Jones, F. D. Ingenious Mechanisms for designers and inventors. Industrial Press, 1967. [7] Kozhevnikov. Más de 2000 mecanismos. Barcelona: Editorial Gustavo Gili, 1970. [8] Sclater, N; Chironis, N P. Mechanisms and mechanical devices sourcebook. Mc Graw Hill, 2001. [9] Sandler, B Z. Robotics: Designing the mechanisms for automated machinery. USA: Academic Press, 1999. [11] Shigley, J. E; Uicker, J. J. Teoría de Máquinas y Mecanismos. México: Editorial Mc Graw Hill, 1998 220 Síntesis de mecanismos 236 [10] Sandin, P E. Robot: Mechanisms and mechanical devices illustrated. Mc Graw Hill, 2003. [12] Soni, A. H. Mechanism Synthesis and Analysis. New York: Editorial Mc Graw Hill,1974. [13] Hain, K. Applied Kinematics, 2nd edition, New York: Editorial Mc Graw Hill, 1967. [14] Norton, R. L. Diseño de Maquinaria. México: Editorial Mc Graw Hill, 2000. [15] Johnson, Ray C. Mechanical Design Synthesis with Optimization Applications. Editorial Van Nostrand Reinhold Company, 1971. [16] Tsai, Lung-Wen. Mechanisms design Enumeration of kinematic structures according to functions. USA: CRC Press LLC, 2000. [17] Pucheta, M. A. “Métodos computacionales para diseño y síntesis de mecanismos planos,” Tesis Doctoral, Universidad Nacional del Litoral, Argentina, 2009. [18] Hartenberg, R. S; Denavit, J. Kinematic Synthesis of Linkages. New York: Editorial MC Graw Hill, 1964. [19] Mejía, L. A.; Mosquera, J. and Betancourth, J. 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[27] Jiguang, H.; Chuanyn, Z and Weiyang, Z. “Slider crank mechanism design with time ratio and minimum transmission angle,” International Journal of Control and Automation, vol.7, No.11, pp.153-158, November, 2014. [28] Luo, H and Zhao, J. “Synthesis and kinematics of a double-lock overconstrained landing gear mechanisms,” Mechanisms and Machine Theory, Vol. 121, pp. 245-258, March, 2018. Héctor Fabio Quintero Riaza - Luz Adriana Mejía Calderón [29] Sheu, J.; Hu, S.; Lee, J. “Kinematic synthesis of a four-link mechanism with rolling contacts for motion and function generation,” Mathematical and Computer Modelling, Vol. 48, no. 5–6, 805-817, September, 2008. [30] Wenjian Yang, W.; Ding, H.; Kecskeméthy, A. “A new method for the automatic sketching of planar kinematic chains,” Mechanisms and Machine Theory, Vol. 121, pp. 755-768, March, 2018. [31] Lei Wang, L.; Zhang, X.; Zhou, Y. « An effective approach for kinematic reliability analysis of steering mechanisms”, Reliability Engineering & System Safety, Vol. 180, pp. 62-76, December, 2018. [32] Huafeng Ding, H; Zhao, J.; Huang, Z. “Unified structural synthesis of planar simple and multiple joint kinematic chains”, Mechanism and Machine Theory, Vol. 45, no. 4, pp. 555-568, April, 2010. [33] “Precision Rolled”. Thomson Solutions. https://www.motionsolutions.com/store/pc/viewPrd.asp?idproduct=3304 [34] Quintero, H.; Mejía, C.; Holguín, G.; Díaz, M.; Herrera, M.; Mesa, C.; Peña, G. Manipuladores paralelos: Análisis, síntesis y aplicaciones. Editorial: Universidad Tecnológica de Pereira, 2018 |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessQuintero Riaza, Héctor FabioMejía Calderón, Luz AdrianaLuis Miguel Vargas ValenciaMaría Alejandra Henao Jiménez2022-04-05T16:02:57Z2022-04-05T16:02:57Z2021978-958-722-598-3https://hdl.handle.net/11059/13997978-958-722-604-1https://doi.org/10.22517/9789587226041Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeEn el presente trabajo se presentan los resultados del proyecto "Síntesis de mecanismos", financiado en la CONVOCATORIA INTERNA PARA FOMENTAR LA PUBLICACIÓN DE TEXTOS ACADÉMICOS AÑO 2021, de la Vicerrectoría de Investigaciones y Extensión de la Universidad Tecnológica de Pereira. El libro Síntesis de mecanismos es fruto de profesores de la Facultad de Ingeniería Mecánica del área Diseño y Construcción de Máquinas de la Universidad Tecnológica de Pereira. La motivación del trabajo es contribuir en la fundamentación teórico-práctica en el campo del diseño de mecanismos encaminados a resolver problemas en el campo de la Ingeniería Mecánica. Este libro se escribe con miras a generar el material bibliográfico para los estudiantes del programa de Ingeniería Mecánica, abordando la fundamentación teórica correspondiente, y aplicándola en ejemplos concretos, de manera que sean más comprensibles los diferentes aspectos de las metodologías requeridas en el dimensionamiento de mecanismos planos diseñados para cumplir tareas específicas.CONTENIDO PREFACIO.........................................................................................................................5 CAPÍTULO UNO Conceptos básicos de mecanismos................................................................................11 1.1. Definiciones fundamentales...........................................................................11 1.2. Uniones o pares cinemáticos.........................................................................12 1.3. Representación esquemática de mecanismos..............................................16 1.4. Análisis de movilidad en mecanismos.........................................................18 1.5. Movilidad de los mecanismos planos...........................................................20 1.6. Elementos redundantes en los mecanismos................................................21 1.7. Equivalencia de pares superiores en los mecanismos planos....................23 1.8. Inversión cinemática de mecanismos...........................................................26 1.9. Ampliación de pares.......................................................................................28 CAPÍTULO DOS Preliminares de síntesis ..................................................................................................31 2.1. Síntesis de tipo.................................................................................................33 2.1.1 Mecanismos de retorno rápido.................................................................33 2.1.2 Mecanismos de movimiento intermitente...............................................36 2.1.3 Transformación de movimiento...............................................................39 2.1.4 Acoples y embragues..................................................................................43 2.2. Síntesis de número..........................................................................................46 2.2.1 Teoría de grafos en representación estructural de mecanismos y su uso en la síntesis de número.......................................................................61 2.3 Síntesis dimensional.........................................................................................63 2.3.1. Tareas de la síntesis dimensional.............................................................64 CAPÍTULO TRES Mecanismo de cuatro eslabones....................................................................................69 3.1 Configuración de un mecanismo de cuatro eslabones................................70 3.2. Posición límite del mecanismo manivela balancín.....................................74 3.3. Posición límite del mecanismo manivela deslizador..................................75 3.4. Ángulo de transmisión, desviación y presión..............................................77 3.4.1. Mecanismo manivela balancín.................................................................78 3.4.2. Mecanismo doble manivela......................................................................80 3.4.3. Mecanismo manivela deslizador..............................................................80 3.5 Diseño de un mecanismo manivela balancín...............................................84 3.6. Diseño de un mecanismo doble manivela...................................................92 3.7 Diseño de un mecanismo manivela deslizador............................................96 3.8 Mecanismos afines (cognados).................................................................... 100 3.9. Mecanismos de movimiento paralelo........................................................ 104 3.10. Mecanismos con detenimiento................................................................. 106 3.11. Aplicaciones más comunes de los mecanismos articulados................. 111 3.11.1. Mecanismos para obtener movimientos rectilíneos........................ 111 CAPÍTULO CUATRO Síntesis analítica............................................................................................................ 123 4.1 Representación compleja en la síntesis de mecanismos........................... 124 4.2 Forma estándar de la diada.......................................................................... 125 4.3 Tres puntos de precisión en la síntesis de trayectoria o guiado del cuerpo............................................................................................................. 127 4.4 Especificación de los apoyos fijos................................................................ 135 4.5 Síntesis de trayectoria o guiado del cuerpo para cuatro puntos de precisión............................................................................................................. 141 4.6 Generación de función................................................................................. 153 4.6.1. Generación de función por mínimos cuadrados................................ 158 4.7 Síntesis de orden superior............................................................................ 163 4.8 Extensión del método de las diadas a otros mecanismos........................ 174 CAPÍTULO CINCO Síntesis gráfica............................................................................................................... 187 5.1 Guiado de un cuerpo.................................................................................... 188 5.1.1 Dos puntos de precisión.......................................................................... 188 5.1.2. Tres puntos de precisión........................................................................ 190 5.2 Generación de trayectoria............................................................................ 195 5.2.1 Tres posiciones de precisión................................................................... 195 5.2.2 Tres posiciones con temporización establecida................................... 198 5.2.3. Cuatro posiciones................................................................................... 199 5.2.4 Cinco puntos de precisión...................................................................... 203 5.3. Generación de función................................................................................ 205 5.3.1 Tres puntos de precisión......................................................................... 205 5.3.2 Cuatro puntos de precisión.................................................................... 207 5.4 Método de la figura sobrepuesta................................................................. 210 5.5 Síntesis de un mecanismo manivela deslizador......................................... 211 5.5.1 Síntesis de dos posiciones....................................................................... 213 5.5.2. Síntesis de tres posiciones...................................................................... 214 5.5.3 Síntesis de dos posiciones....................................................................... 216 5.5.4 Síntesis de tres posiciones, por inversión del mecanismo.................. 217 BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................... 219201 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraPereiraTextos Académicos[1] Calle, G.; Quintero, H.; Diaz, A.; Henao, E. Notas de curso Teoría de Máquinas y Mecanismos, Universidad Tecnológica de Pereira, 2015.[2] Hernández, Alfonso. Cinemática de mecanismos. Análisis y diseño. España: Editorial Síntesis, 2004.[3] International Standard ISO 3952-1:1981(en) Kinematic diagrams — Graphical symbols — Part 1.[4] Erdman, A. G; Sandor, G. N., Kota, S. Mechanism Design: Analysis and Synthesis, 4th edition, New Jersey: Editorial Prentice Hall, 2001.[5] García, H. 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Kinematic “Synthesis of Planar Four-Bar Mechanisms for Multi-phase Motion Generation with Tolerances,” Mechanics Based Design of Structures and Machines, vol. 32, no. 2, pp. 215-233, August, 2004.[22] Yan, H.S., Chiu, Y.T. “On the number synthesis of kinematic chains”. Mechanism and Machine Theory, vol. 89, no. 7, pp. 128–144, July, 2015.[23] Pozhbelko, V.; Kuts, E. “Structural synthesis of planar 10-link 1-DOF kinematic chains with up to pentagonal links with all possible multiple joint assortments for mechanism de-sign,” in Doroftei, I., Oprisan C., Pisla D., Lovasz E. (eds.) New Advances in Mechanism and Machine Science. Mechanism and Machine Science, vol. 57, pp. 27–35, May, 2018.[24] Hu, J.; Zou, Y. “An algorithm for structural synthesis of planar simple and multiple joint kinematic chains. 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Héctor Fabio Quintero Riaza - Luz Adriana Mejía Calderón[29] Sheu, J.; Hu, S.; Lee, J. “Kinematic synthesis of a four-link mechanism with rolling contacts for motion and function generation,” Mathematical and Computer Modelling, Vol. 48, no. 5–6, 805-817, September, 2008.[30] Wenjian Yang, W.; Ding, H.; Kecskeméthy, A. “A new method for the automatic sketching of planar kinematic chains,” Mechanisms and Machine Theory, Vol. 121, pp. 755-768, March, 2018.[31] Lei Wang, L.; Zhang, X.; Zhou, Y. « An effective approach for kinematic reliability analysis of steering mechanisms”, Reliability Engineering & System Safety, Vol. 180, pp. 62-76, December, 2018.[32] Huafeng Ding, H; Zhao, J.; Huang, Z. “Unified structural synthesis of planar simple and multiple joint kinematic chains”, Mechanism and Machine Theory, Vol. 45, no. 4, pp. 555-568, April, 2010.[33] “Precision Rolled”. Thomson Solutions. https://www.motionsolutions.com/store/pc/viewPrd.asp?idproduct=3304[34] Quintero, H.; Mejía, C.; Holguín, G.; Díaz, M.; Herrera, M.; Mesa, C.; Peña, G. Manipuladores paralelos: Análisis, síntesis y aplicaciones. Editorial: Universidad Tecnológica de Pereira, 2018620 - Ingeniería y operaciones afines::621 - Física aplicadaMovimientos mecánicosIngenieria mecánicaMaquinas - DiseñoMecanica analíticaMetodos de simulaciónSíntesis de mecanismosLibroinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_2f33Textinfo:eu-repo/semantics/bookPublicationORIGINALSíntesis de Mecanismos.pdfSíntesis de Mecanismos.pdfapplication/pdf15513231https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/3e1125aa-dc5f-4580-9fcf-a995ccd35126/downloadc9f43816f2628018b71550590238a1b3MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/f2a70d93-8696-4aa2-a3e7-8cc7ed2bde59/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTSíntesis de Mecanismos.pdf.txtSíntesis de Mecanismos.pdf.txtExtracted texttext/plain678281https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/997ec382-97af-436a-8b9b-de68e0ce0227/downloada8a823e5d336cc3d58cf6309597d9dc0MD53THUMBNAILSíntesis de Mecanismos.pdf.jpgSíntesis de Mecanismos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg11672https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/18c5aed5-1df6-4d37-b916-c72cab9a42ec/downloade63a9bc1430ab85b1d8c92a16221f5a0MD5411059/13997oai:dspace7-utp.metabuscador.org:11059/139972024-09-05 17:26:20.537https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 deopen.accesshttps://dspace7-utp.metabuscador.orgRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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