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sábado, 24 de junio de 2017

Sistemas mecanicos

Engranajes


Los engranajes son dispositivos mecánicos que transmiten energia desde una parte de un sistema a otra, de tal forma que se alteran la fuerza, el torque, la velocidad y el desplazamiento. Los engranajes son usados para obtener amplificación de torque y reducción de velocidad y/o para convertir movimientos de traslación en rotación y viceversa haciendo uso de tornillos sin fin, transportadores, poleas, entre otros.


La rueda dentada donde se aplica el par es llamada rueda primaria o motora, la cual tiene N1 dientes. La rueda dentada de N2 dientes es llamada rueda secundaria o conducida. Si se aplica un torque t1 sobre la rueda conducida girara un alpha, produciendo que la rueda de N2 dientes gire un beta, y se genere un torque T2 sobre el eje de esta rueda.

La relacion entre los torques, velocidades y angulos de giro depende de la cantidad de la relacion entre la cantidad de dientes de las ruedas


Donde:

- n : Relacion de velocidad, relacion entre la velocidad del eje motor y la
velocidad del eje conducido.

- r1: radio de la rueda motora.

- r2: radio de la rueda conducida.

- w1: velocidad angular de la rueda motora.

- w2: velocidad angular de la rueda conducida.

- T1: torque en el eje de la rueda motora.

- T2: torque en el eje de la rueda conducida.

- N1: numero de dinetes de la rueda motora.

- N2: numero de dientes de la rueda conducida.



Sistemas mecánicos de traslación

Son aquellos donde se estudia el movimiento en una dimensión. Las variables Involucradas son desplazamientos, aceleraciones y fuerzas. La ley que rige este movimiento es la ley de Newton.

Elementos
- Cuerpo de masa M: objeto que se mueve. Medida en Kg.
- Resorte lineal: elemento que almacena energía potencial. Los resortes tienen una constante de elasticidad K, pudiendo modelarse con la ley de Hooke, para pequeñas deformaciones. La constante de elasticidad K se mide en N/m.
- Amortiguador: elemento de que disipa la energía. Representa la fricción entre dos elementos físicos en movimiento. La fricción viscosa es directamente proporcional a la velocidad. El coeficiente de fricción viscosa B se mide en Ns/m

Variables
-Desplazamiento x(t): diferencia entre la posición final y la posición inicial de un cuerpo enmovimiento. Se mide en m.
- Velocidad v(t): distancia recorrida por unidad de tiempo. Se mide en m/s.
- Aceleración a(t): variación de la velocidad por unidad de tiempo, en m/s2.
- Fuerza f(t): medida en Newton (N).


Ecuaciones

Fuerza




Resorte lineal




Amortiguador




Sistemas Mecánicos de rotación:

El movimiento de rotación se presenta cuando un cuerpo gira alrededor de un eje fijo, tal como los motores, tornos, cajas de transmisión, poleas y turbinas. Las variables involucradas en los sistemas mecánicos de rotación son el par o torque, el desplazamiento angular, velocidad angular y la aceleración angular.

Elementos
-Cuerpo de inercia (J): la inercia es la propiedad de un cuerpo de almacenar
energía cinética de rotación. Se mide en kg.m2.
-Resorte Torsional: elemento que almacena energía potencial de rotación
-Amortiguador Rotacional Nms/rad.

Variables
-Desplazamiento angular Ø(t) medido en rad.
-Velocidad angular w(t) en rad/s.
-Aceleración angular alfa(t), en rad/s2.
-Torque T(t), en N.m

Ecuaciones


Momento de inercia





Resorte Torcional


Amortiguador rotacional













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