Cinemática de máquinas. Тipos de movimientos

CINEMÁTICA DE MÁQUINAS. TIPOS DE MOVIMIENTOS.

El movimiento de un cuerpo medido en un sistema de referencia se observa, a lo largo de la secuencia del paso del tiempo, como una trayectoria u órbita, que puede adoptar diversas formas: rectilínea, curva, parabólica, mixta, etc. Uno de los objetivos de la cinemática consiste en hallar la ley que rige el tipo de trayectoria que seguirá un cuerpo o un sistema en su desplazamiento en el espacio a lo largo del tiempo.

Trayectoria de un cuerpo, descrita por las posiciones sucesivas que ocupa en el espacio en cada instante.

Vector de posición y ley horaria

La trayectoria de un cuerpo en movimiento se expresa comúnmente como una función vectorial del vector de posición con respecto al tiempo. Dicho vector de posición es el que une en cada momento el origen del sistema de referencia considerado con la posición del punto móvil. Su función vectorial es la siguiente:

La variación con respecto al tiempo de la posición de un cuerpo en el espacio se conoce como ley horaria del movimiento.

VELOCIDAD Y ACELERACIÓN LINEAL

El espacio recorrido por unidad de tiempo se denomina velocidad del movimiento. Cuando el desplazamiento tiene lugar en una línea recta, la velocidad se denota lineal. La velocidad lineal media de un punto móvil es igual al cociente entre el espacio medio recorrido entre las posiciones 1 y 2 y el tiempo transcurrido.

La velocidad que posee un cuerpo en un momento dado, se llama instantánea y se expresa como:

La velocidad lineal se mide en metros por segundo (m/s) en el Sistema Internacional.

La variación de la velocidad con respecto al tiempo se denomina aceleración. Así, la aceleración lineal instantánea de un cuerpo se indica matemáticamente como:

En el Sistema Internacional, la aceleración lineal se mide en metros por segundo al cuadrado (m/s2).

Vector de posición de un punto: (t)

VELOCIDAD Y ACELERACIÓN ANGULAR

Cuando un movimiento tiene lugar en una trayectoria curva, se define la velocidad angular instantánea (símbolo ) como el ángulo que barre el radio vector por unidad de tiempo. El radio vector es el que indica la posición del punto desde el centro de la circunferencia que marca la trayectoria.

En el Sistema Internacional, el ángulo se mide en radianes, y la velocidad angular se expresa en radianes por segundo.

Análogamente, la aceleración angular instantánea (símbolo a) es la variación de la velocidad angular instantánea por unidad de tiempo, y se mide en radianes por segundo al cuadrado.

En un movimiento circular descrito según una circunferencia de radio R, la relación entre la velocidad y aceleración lineal (a lo largo de la curva de la circunferencia) y angulares (según los ángulos descritos) instantáneas es la siguiente:

MOVIMIENTO RELATIVO

Decimos que un movimiento es relativo cuando un objeto se mueve, tiene movimiento si cambia de posición a través del tiempo.

El movimiento es relativo porque depende del punto de referencia desde donde se mide. Un ejemplo: Es la persona y el tren. Si la persona está en el andén y se utiliza a sí mismo como punto de referencia. El tren se mueve. Si la persona está en el tren y se utiliza a sí mismo como punto de referencia. El andén se mueve. No existe ningún punto de referencia absoluto, por lo tanto todo movimiento es relativo.

RODADURA PURA

Si un cuerpo rueda sobre otro, puede ocurrir que en el punto de contacto no haya movimiento relativo, en cuyo caso se dice que el movimiento es de rodadura pura, o que haya movimiento relativo, en este caso se habla de rodadura con deslizamiento.

LÍNEA DE TRANSMISIÓN

Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Son parte fundamental de los elementos u órganos de una máquina, muchas veces clasificados como uno de los dos subgrupos fundamentales de estos elementos de transmisión y elementos de sujeción.

En la gran mayoría de los casos, estas transmisiones se realizan a través de elementos rotantes, ya que la transmisión de energía por rotación ocupa mucho menos espacio que aquella por traslación.

Una línea de transmisión transmisión mecánica es una forma de intercambiar energía mecánica distinta a las transmisiones neumáticas o hidráulicas, ya que para ejercer su función emplea el movimiento de cuerpos sólidos, como lo son los engranajes y las correas de transmisión.

MÁQUINA

Una maquina es una combinación de cuerpos resistentes de tal manera que por medio de ellos, las fuerzas mecánicas de la naturaleza se pueden encauzar para realizar un trabajo acompañado de movimientos determinados. (Ejemplo, motor de explosión)..

MECANISMO

Combinación de cuerpos resistentes conectados por medio de articulaciones móviles para formar una cadena cinemática cerrada con un eslabón fijo y cuyo propósito es transformar el movimiento. (Ejemplo, mecanismo pistón-biela-manivela).

Existe cierta relación entre estructura y estática, mecanismo y cinemática y máquina y dinámica.

ESLABÓN

Una pieza de un mecanismo o máquina. Los eslabones generalmente se consideran rígidos. En los mecanismos, los eslabones se deben conectar entre

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