1
00:00:02,220 --> 00:00:07,379
Hoy vamos a ver algunas cuestiones básicas sobre elementos de máquinas y sistemas.

2
00:00:08,460 --> 00:00:13,619
Yo creo que todos sabemos ya o tenemos un poco la idea de que se considera la máquina

3
00:00:13,619 --> 00:00:21,679
como un objeto capaz de transformar las energías, generalmente en energía mecánica,

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00:00:22,239 --> 00:00:29,600
hacer esa transformación de energía y que evidentemente según el segundo principio de la termodinámica

5
00:00:29,600 --> 00:00:41,399
el rendimiento de una máquina siempre tiene que ser inferior al 100% porque siempre hay pérdidas irreversibles que no vamos a poder utilizar.

6
00:00:42,240 --> 00:00:54,179
Partiendo ya de unos conocimientos de mecánica que ya tenéis que saber, tanto conocimientos de fuerzas como conocimientos de estática,

7
00:00:54,179 --> 00:00:57,899
en lo referente de que las fuerzas pueden deformar los cuerpos

8
00:00:57,899 --> 00:01:00,820
como de dinámica que pueden cambiar su estado de movimiento

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00:01:00,820 --> 00:01:05,340
pues lo que vamos a hacer es hablar un poquito de elementos de máquinas y sistemas

10
00:01:05,340 --> 00:01:09,359
sobre todo la parte más mecánica, la parte de transmisión

11
00:01:09,359 --> 00:01:16,939
En esencia, pues tenemos lo que sería una primera introducción al tema

12
00:01:16,939 --> 00:01:21,379
después hablamos de elementos de transformación de movimientos

13
00:01:21,379 --> 00:01:25,980
de la transmisión de rotación, de desplazamiento, etc.

14
00:01:27,799 --> 00:01:35,920
Aquí, bueno, lo que hemos visto, lo que vemos en esta diapositiva es una serie de vocabulario técnico que tenéis que aprender.

15
00:01:37,120 --> 00:01:43,099
Pues que un mecanismo es un conjunto de elementos normalmente rígidos, conectados entre sí por medio de articulaciones.

16
00:01:43,099 --> 00:02:03,359
Las articulaciones, dependiendo de cómo sean, pues pueden permitir movimiento, la propia articulación, pueden ser quicios si solo permiten desplazamientos, pueden ser empotramientos si no permiten ningún tipo de movimiento, ¿no?

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00:02:03,359 --> 00:02:10,099
Entonces, pues dependiendo de cómo sean esos movimientos, pues así tendremos diferentes articulaciones.

18
00:02:10,099 --> 00:02:15,979
Los elementos pueden ser rígidos o semirrígidos, son eslabones

19
00:02:15,979 --> 00:02:18,599
Siempre hay un bastidor que está en reposo

20
00:02:18,599 --> 00:02:24,099
Y luego siempre hay uniones, que cada unión se conoce con el nombre de par cinemático

21
00:02:24,099 --> 00:02:29,979
Y cada eslabón se suele caracterizar por tener dos movimientos básicos

22
00:02:29,979 --> 00:02:33,819
Que son el movimiento de deslizamiento y el movimiento de rotación

23
00:02:33,819 --> 00:02:38,439
Entonces, como siempre aquí, se nos presenta un problema muy grave

24
00:02:38,439 --> 00:02:41,379
que es el problema de las coordenadas

25
00:02:41,379 --> 00:02:43,800
vamos a tener dos tipos de coordenadas

26
00:02:43,800 --> 00:02:47,139
vamos a tener unas coordenadas respecto al movimiento

27
00:02:47,139 --> 00:02:49,639
digamos que absoluto

28
00:02:49,639 --> 00:02:50,939
que es respecto al bastidor

29
00:02:50,939 --> 00:02:55,800
o unos movimientos relativos con respecto al eslabón anterior

30
00:02:55,800 --> 00:02:58,800
y eso hace que en algunas ocasiones

31
00:02:58,800 --> 00:03:00,919
nos aparezca lo que sería

32
00:03:00,919 --> 00:03:03,659
si lo estudiamos en función de la dinámica

33
00:03:03,659 --> 00:03:07,960
es decir, en función de fuerzas

34
00:03:07,960 --> 00:03:13,639
porque esto podemos estudiarlo desde el punto de vista cinemático o desde el punto de vista dinámico,

35
00:03:14,159 --> 00:03:23,240
cuando se estudia en función de fuerzas y hay cambios bien en la dirección de la velocidad porque hay giros

36
00:03:23,240 --> 00:03:27,960
o en el módulo de la velocidad porque hay determinados deslizamientos,

37
00:03:28,139 --> 00:03:31,539
pues en esos casos aparecen aceleraciones, por lo tanto esfuerzos.

38
00:03:31,539 --> 00:03:38,639
Entonces, todas las fuerzas y todas las aceleraciones tienen dos componentes, la normal y la tangencial.

39
00:03:39,560 --> 00:03:52,639
La tangencial viene dada a través de la variación del módulo de la velocidad al cuadrado partido por el radio.

40
00:03:52,639 --> 00:04:05,620
Ese es el valor de la aceleración normal. Y luego la aceleración tangencial depende del propio valor y de la propia variación del módulo de la velocidad tangencial.

41
00:04:05,620 --> 00:04:12,340
Ahora bien, debido a estos cambios de coordenadas nos pueden aparecer unas aceleraciones

42
00:04:12,340 --> 00:04:17,480
que son aceleraciones que están asociadas a estos cambios de coordenadas

43
00:04:17,480 --> 00:04:22,819
que en los mecanismos que nosotros vamos a utilizar no van a aparecer

44
00:04:22,819 --> 00:04:27,560
pero en mecanismos más complejos nos puede aparecer lo que se llama la aceleración de Coriolis

45
00:04:27,560 --> 00:04:33,959
y que en esos casos tendremos que considerarla como una fuerza más

46
00:04:33,959 --> 00:04:55,519
La aceleración de Coriolis existe en la naturaleza, es por ejemplo la responsable de algunos movimientos atmosféricos debido al problema de los ejes de rotación de la Tierra que sabemos que tiene dos rotaciones, una respecto de su propio eje y luego hay otra rotación respecto del Sol.

47
00:04:55,519 --> 00:05:06,899
Entonces, debido a los diferentes sistemas de coordenadas, para que se haga un ajuste de los valores, tenemos que utilizar esta aceleración, aceleración de corrido.

48
00:05:07,759 --> 00:05:14,879
Nosotros nos vamos a mover con diagramas mucho más sencillos, que son los denominados diagramas de Kennedy.

49
00:05:14,879 --> 00:05:31,240
Ahí vamos a hacer un estudio principalmente cinemático, no dinámico, es decir, considerando solamente las velocidades, no las fuerzas, porque si consideramos las fuerzas aparecen estas componentes de aceleración y entonces los diagramas se complican.

50
00:05:31,240 --> 00:05:52,240
Entonces, para evitar estos diagramas complicados y estos cálculos más complicados, obviamos las aceleraciones de Coriolis que además son debidas a la existencia de momentos.

51
00:05:52,240 --> 00:06:05,250
Tenemos aquí un ejemplo muy sencillo que es el que se suele utilizar para hacer estos tipos de diagramas y estos tipos de estudios

52
00:06:05,250 --> 00:06:08,230
que es un sistema biela-manivela

53
00:06:08,230 --> 00:06:14,350
Generalmente se parte de lo que se llama el cuadriláctico articulado que tiene cuatro barras

54
00:06:14,350 --> 00:06:20,089
En el caso del sistema biela-manivela está simplificado todavía más

55
00:06:20,089 --> 00:06:24,689
porque solamente tenemos, aparte del bastidor, tenemos dos barras y una corredera.

56
00:06:25,250 --> 00:06:26,870
Podríamos considerar tres barras.

57
00:06:27,490 --> 00:06:32,410
La manivela es un elemento de máquina que solo gira.

58
00:06:33,350 --> 00:06:36,509
La corredera es un elemento de máquina que solo se desliza.

59
00:06:37,129 --> 00:06:41,350
Entonces, para hacer esa transmisión de movimiento desde la rotación,

60
00:06:41,490 --> 00:06:46,470
convertir esa rotación en deslizamiento, ponemos una tercera barra, que es la biela,

61
00:06:46,709 --> 00:06:48,329
que tendrá los dos movimientos.

62
00:06:48,329 --> 00:07:15,430
Y para estudiar este tipo de elemento de máquina, de estas máquinas, usamos lo que se llaman los diagramas de Kennedy, en los cuales, por ejemplo, en este caso podemos hallar fácilmente el centro instantáneo de rotación para la biela, es decir, qué punto del espacio podríamos utilizar para considerar que la biela solo tuviese movimiento de rotación.

63
00:07:15,430 --> 00:07:17,970
entonces se obtiene muy fácilmente

64
00:07:17,970 --> 00:07:19,949
puesto que la corredera solo se desliza

65
00:07:19,949 --> 00:07:21,970
será perpendicular

66
00:07:21,970 --> 00:07:24,490
el eje de rotación estará en infinito

67
00:07:24,490 --> 00:07:26,149
y para la manivela

68
00:07:26,149 --> 00:07:27,649
simplemente lo que tenemos es

69
00:07:27,649 --> 00:07:29,110
que alargarla

70
00:07:29,110 --> 00:07:32,050
el punto de corte es el centro instantáneo de rotación

71
00:07:32,050 --> 00:07:34,310
de la barra que está entre los dos elementos

72
00:07:34,310 --> 00:07:38,790
tenemos el estudio

73
00:07:38,790 --> 00:07:41,170
un poquito más detallado

74
00:07:41,170 --> 00:07:42,430
y bueno

75
00:07:42,430 --> 00:07:44,649
lo que nos permite este tipo de diagramas

76
00:07:44,649 --> 00:07:46,509
de Kennedy que es este que tenemos aquí

77
00:07:46,509 --> 00:07:49,610
es cuantificar el valor de las velocidades

78
00:07:49,610 --> 00:07:52,529
ya cuando se quiere hacer un diseño un poco fino

79
00:07:52,529 --> 00:07:54,209
y se necesitan valores

80
00:07:54,209 --> 00:07:57,629
pues es importante hacer este tipo de diagramas

81
00:07:57,629 --> 00:08:00,850
también es importante que vosotros os vayáis acostumbrando

82
00:08:00,850 --> 00:08:05,310
a que no siempre las soluciones que se pueden dar a los problemas

83
00:08:05,310 --> 00:08:08,230
suponen un cálculo complejo

84
00:08:08,230 --> 00:08:12,350
en muchas ocasiones, sobre todo en el mundo tecnológico

85
00:08:12,350 --> 00:08:15,870
se utiliza como herramienta básica el dibujo

86
00:08:15,870 --> 00:08:25,750
El dibujo nos va a permitir hacer cálculos sencillos, cálculos al fin y al cabo, de los cuales después podemos tomar decisiones.