Guiado de sólido en tres posiciones con biela extendida

1. Introducción

En el apartado anterior se explico un procedimiento para sintetizar un mecanismo para el guiado de un sólido rígido para do sy tres posiciones,Figura  en donde las características de la técnica y del tipo de mecanismo tiene en cierta manera unas limitantes.

En este apartado se hará uso de un mecanismo de manivela oscilador con biela extendida para ampliar las capacidades de diseño de guiado de sólido rígido. En mecanismo de manivela-oscilador con biela extendida se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Mecanismo de Biela extendida

En la figura 1 se puede apreciar la Biela 3 formada por una pieza Ap,Bp,A,B. en donde el elemento AB se utilizará como elemento de movilidad de la pieza que se desea desplazar.

Ya que se agrego un elemento más en el mecanismo, hace suponer que es posible agregar una posición más de diseño, y efectivamente con este mecanismo se puede intetizar una necesidad de movilidad para cuatro posiciones, donde el resultado final es las dimensiones de los eslabones y la ubicación UNICA de los polos O2 y O4.

En el caso de tres posiciones se puede tener la ventaja de posicionar O2 y O4 en donde se desee, pero a diferencia de la síntesis de dos posiciones con biela extendida, donde Ap y Bp podrían moverse, en el caso de tres posiciones los puntos Ap y Bp quedarán definidos en el resultado de la síntesis, por lo que si el mecanismo se enmaraña, es necesario reubicar los polos O2 y O4.

La estrategia a utilizar consiste en el uso del polo relativo y en su efecto, la inversión cinemática.

Necesidad: Se desea desplazar un objeto en tres posiciones sobre un soporte, del soporte se extrae una línea de trabajo AB. Determine la tipología de un mecanismo doble oscilador que permita desplazar el objeto en ambas posiciones A1B1 y A2B2 usando una biela extendida.

Requerimiento para la síntesis. Datos relacionado con las dos posiciones deseadas del sólido rígido como son: longitud de la línea de trabajo (LAB) menor o mayor a la pieza a desplazar, datos vectoriales de las tres posiciones deseadas.

Resultado: El resultado de la presente síntesis se deberá tener los siguientes parámetros, mismos que se muestran en la Figura 2.

Tabla 1. Tabla de resultados.

2. Procedimiento

2.1 Método gráfico

1. Dibujar las líneas de construcción A1B1,  A2B2 y  A3B3.
2. Seleccione los polos O2 y O4, que serán los pivotes de las barras de entrada y salida.

Figura 1

3. Trace las líneas de construcción a,b sobre el segmento A2B2 y mida la longitud de a, la longitud de b y los ángulos α y β.

Figura 2

4. Utilice los parámetros del procedimiento anterior para trasladar el polígono A2B2O2O4 hacia A1B1 y renombre O2 como O2' y O4 como O4', puede auxiliarse de una plantilla de carton.

Figura 3

5. Utilice el mismo procedimiento ahora para trasladar el polígono A3B3O2O4 hacia A1B1, renombre los polos O2 y O4 por O2'' y O4'', respectivamente.

Figura 4

6. Ahora trace una medriatriz entre O2 y O2', y otra entre O2' y O2'', la intersección de estas mediatrices corresponderá al nodo Ap
7. Ahora trace una medriatriz entre O4 y O4', y otra entre O4' y O4'', la intersección de estas mediatrices corresponderá al nodo Bp

Figura 6

8. El mecanismo resultado de la síntesis es un RRRR de biela extendida como se muestra en la siguiente figura.

Figura 7

Este mecanismo puede ser modificado si se modifican los pivotes O2 y O4.

2.2 Método analítico.

2.3 MWS

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