Guiado de sólido en dos posiciones: RRRR con biela extendida y con cuatro rotopolos móviles

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 caracterpisticas 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 sintetizar 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.

Sin embargo se puede hacer uso de este mecanismo para sintetizar el guíado de un sólido para dos y tres posiciones. Para el caso de dos posiciones se puede seleccionar en cualquier lado los nodos O2 y O4, posteriormente durante la síntesis se puede mover el nodo Ap y Bp aunque restringidos sobre una línea..

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 dos 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 dos 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

2.2 Método gráfico

1. Dibujar las líneas de construcción A1B1 y A2B2 .
2. Seleccione arbitrariamente los polos O2 y O4, que serán los pivotes de las barras de entrada y salida.
3. Trace las líneas de construcción a,b sobre el segmento A2B2 y O2O4, respectivamente, mida la longitud de a, la longitud de b y los ángulos α y β.

Figura 2

4. Utilizar los segmentos a,b y los ángulos α y β. para  proyectar el polígono O2A2B2O4 sobre A1B1. Renombrar los polos O2 y O4 como O2' y O4', respectivamente.

Figura 3.

5. Ahora trace una mediatriz entre O2 y O2', y seleccione arbitrariamente sobre dicha mediatriz el nodo Ap.
6. Trace otra mediatriz entre O4 y O4', y seleccione arbitrariamente sobre diche mediatriz  el nodo Bp.

Figura 4

7. Como se proyecto la posición 2 sobre la posición 1, entonces el mecanismo se formara por el cuadrilátero O2ApO4Bp y la biela extendida Ap,A1,B1.

Figura 5

8. La siguiente figura muestra las dos posiciones de diseño.

Figura 6. Resultado de la síntesis

Es importante mencionar que las longitudes de los eslabones, y por efecto, el comportamiento del mecanismo pude variar conservando las posiciones de diseño si se alteran los puntos O2,O4, Ap y Bp.

2.2 Método analítico.

2.3 MWS

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