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Un mecanismo de manivela deslizante es un mecanismo de cuatro eslabones con tres juntas revolutas y una prismática, o deslizante,[1] La rotación de la manivela impulsa el movimiento lineal de la corredera, o la expansión de los gases contra un pistón deslizante en un cilindro puede impulsar la rotación de la manivela.
El desplazamiento del extremo de la biela es aproximadamente proporcional al coseno del ángulo de rotación de la manivela, cuando se mide desde el punto muerto superior (TDC). Por lo tanto, el movimiento recíproco creado por un cigüeñal y una biela que giran constantemente es aproximadamente un movimiento armónico simple:
donde x es la distancia del extremo de la biela al eje del cigüeñal, l es la longitud de la biela, r es la longitud del cigüeñal y α es el ángulo del cigüeñal medido desde el punto muerto superior (PMS). Técnicamente, el movimiento alternativo de la biela se aleja del movimiento sinusoidal debido al cambio de ángulo de la biela durante el ciclo, el movimiento correcto, dado por las ecuaciones de movimiento del pistón es:
Manivela deslizante
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Un mecanismo de manivela deslizante es un mecanismo de cuatro eslabones con tres juntas revolutas y una prismática, o deslizante,[1] La rotación de la manivela impulsa el movimiento lineal la corredera, o la expansión de los gases contra un pistón deslizante en un cilindro puede impulsar la rotación de la manivela.
El desplazamiento del extremo de la biela es aproximadamente proporcional al coseno del ángulo de rotación de la manivela, cuando se mide desde el punto muerto superior (TDC). Por lo tanto, el movimiento recíproco creado por un cigüeñal y una biela que giran constantemente es aproximadamente un movimiento armónico simple:
donde x es la distancia del extremo de la biela al eje del cigüeñal, l es la longitud de la biela, r es la longitud del cigüeñal y α es el ángulo del cigüeñal medido desde el punto muerto superior (PMS). Técnicamente, el movimiento alternativo de la biela se aleja del movimiento sinusoidal debido al cambio de ángulo de la biela durante el ciclo, el movimiento correcto, dado por las ecuaciones de movimiento del pistón es:
Cigüeñal
Resumen. En este trabajo se investiga el comportamiento dinámico del mecanismo de manivela deslizante con holgura. La junta revolutiva con holgura es equivalente a una varilla virtual sin masa, y luego se establece la ecuación dinámica del mecanismo de manivela deslizante con holgura mediante el método lagrangiano. Además, se establece un modelo dinámico tridimensional del mecanismo de deslizamiento de la manivela con holgura mediante ADAMS. Los resultados numéricos muestran que la holgura afecta a la respuesta de desplazamiento y velocidad del mecanismo de deslizamiento de manivela de una manera débil, pero influye en la respuesta de aceleración del mecanismo de una manera significativa. Debido a la existencia de la holgura, la junta revolutiva del mecanismo produce un fenómeno de roce-impacto, y cuanto mayor sea la holgura, mayor será la fuerza del impacto. Durante el proceso de roce-impacto, se producen tres tipos de estados de movimiento de separación, colisión y contacto.
El mecanismo de manivela deslizante es un típico sistema mecánico de movimiento recíproco que incluye una pluralidad de juntas de revolución y juntas de traslación. En el proyecto real, la separación del movimiento es inevitable, las razones principales son tres aspectos: Primero, para realizar la bisagra de rotación y el movimiento de la bisagra de deslizamiento, la holgura de montaje regular se reserva en el diseño. En segundo lugar, hay errores de precisión inevitables en el diseño y la fabricación de varios componentes de la articulación. En tercer lugar, la holgura irregular causada por el desgaste del propio par de movimiento [1]. Obviamente, independientemente de la holgura, las características dinámicas del roce-impacto del mecanismo deslizante-manivela se ven afectadas negativamente.
Mecanismo de manivela-balancín
Otro mecanismo que tiene un uso muy amplio en el diseño de máquinas es el mecanismo de manivela. Se utiliza principalmente para convertir el movimiento rotatorio en movimiento alternativo o viceversa. A continuación se muestra un mecanismo de manivela deslizante y se indican los parámetros que se utilizan para definir los ángulos y las longitudes de los eslabones. Al igual que en el mecanismo de cuatro barras, las posiciones de punto muerto extendido y plegado se dan cuando la manivela y el acoplador son colineales (el eslabón del acoplador se denomina comúnmente biela en los mecanismos de manivela deslizante). La rotación completa de la manivela es posible si la excentricidad, c, es menor que la diferencia entre las longitudes de la biela y la manivela y la longitud de la manivela es menor que la longitud de la biela (por ejemplo, c<(a3-a2) y a3>a2) .
Si la excentricidad, c (o a1), es cero ( c = 0) el mecanismo de biela deslizante se denomina biela deslizante en línea y la carrera es el doble de la longitud de la biela (s = 2a2). Si la excentricidad no es nula ( c ¹0), suele llamarse mecanismo de manivela deslizante desplazada.