Introducción a los mecanismos

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Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Haedo - Ingeniería Aeronáutica
Cátedra:
MECANISMOS - Ing. Aeronáutica
Introducción al estudio
de mecanismos
Mecanismo
Es un sistema mecánico compuesto por varios sólidos unidos permitiendo el 
movimiento relativo entre ellos con el objetivo de cumplir una función 
mecánica.
Conjunto Mecánico
Conjunto 
desarrollado
Mecanismo
No existe una clara línea divisoria entre lo que
es una máquina y lo que es un mecanismo, sin
embargo se puede decir que siempre que
observemos un sistema de elementos
arreglados para transmitir MOVIMIENTO de
forma predeterminada, estamos en presencia
de un MECANISMO. Si a la definición anterior
le agregamos el término TRANSFORMAR O TRANSMITIR ENERGIA 
entonces la convertimos en la definición de lo que es una
MAQUINA
Mecanismo - definiciones
ESLABÓN: cuerpo rígido que posee por lo
menos dos nodos, que son puntos de unión
con otros eslabones. Los eslabones de un
mecanismo se deben conectar entre sí de una
manera tal que transmitan movimiento del
impulsor, o eslabón de entrada, al seguidor, o
eslabón de salida.
Mecanismo - definiciones
JUNTA O PAR CINEMÁTICO: es la forma de
conexión o unión de dos o mas eslabones de un
mecanismo, la cual permite algún movimiento
entre los eslabones conectados. Las Juntas o Pares
Cinemáticos se pueden clasificar de varias
maneras:
•Por el tipo de contacto entre los elementos
•Por el número de grados de libertad permitidos
•Por el tipo de cierre de la junta
•Por el número de eslabones unidos
Mecanismo - definiciones
•Por el tipo de contacto entre los elementos
Par Inferior: describe juntas con contacto
superficial (pasador rodeado por un orificio, etc.)
Par Superior: describe juntas con contacto
de punto y línea (levas, engranajes, rodadura, etc.)
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
•Por los grados de libertad permitidos
Mecanismo - definiciones
•Por el tipo de cierre de la junta
Junta con cierre de forma, se mantiene
unida o cerrada por su geometría (pasador en
un orificio,…)
Junta con cierre de fuerza, requiere alguna
fuerza externa para mantenerla en contacto o
cerrada (corredera sobre una superficie, …)
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
•Por el numero de eslabones unidos
Mecanismo - definiciones
Cadena cinemática: ensamble de eslabones y
juntas interconectados de modo que produzcan
un movimiento controlado en respuesta a un
movimiento suministrado, esta puede ser:
• Abierta: en un mecanismo de cadena abierta existe al 
menos un miembro que no esta unido a otro.
• Cerrada: un mecanismo de cadena cerrada no tendrá
puntos de fijación abiertos o nodos, es decir cuando 
todos y cada uno de los miembros se unen a otros.
Mecanismo - definiciones
Cadena cinemática: ensamble de eslabones y
juntas interconectados de modo que produzcan
un movimiento controlado en respuesta a un
movimiento suministrado, esta puede ser:
• Abierta: en un mecanismo de cadena abierta existe al 
menos un miembro que no esta unido a otro.
• Cerrada: un mecanismo de cadena cerrada no tendrá
puntos de fijación abiertos o nodos, es decir cuando 
todos y cada uno de los miembros se unen a otros.
Mecanismo - definiciones
CADENA CINEMÁTICA
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
Mecanismo - definiciones
Nueva definición de mecanismo: Cadena
cinemática en la que uno de sus elementos se
hace fijo.
Ecuaciones
Para determinar los (GDL) de cualquier
mecanismo, se debe considerar el numero de
eslabones, así como las juntas y las
intersecciones entre ellos.
Condiciones de GRUEBLER
1.Cualquier eslabón en el plano tiene tres (3)
GDL
2.Cualquier eslabón conectado a tierra, elimina
sus tres (3) GDL
Ecuaciones
GRUEBLER
GDL=3L-2J-3G
L= numero de Eslabones
J= numero de Juntas
G= numero de Eslabones Conectados a Tierra (G=1, ya que en cualquier 
mecanismo real el efecto del mismo será un eslabón conectado a tierra de 
mayor orden) : GDL=3(L-1)-2J
KUTZBACH
GDL=3(L-1)-2J1-J2
L= numero de Eslabones
J1= numero de Juntas de un (1) GDL
J2= numero de Juntas de dos (2) GDL
Ecuaciones
El GDL de un ensamble de eslabones predice su 
carácter. Existen tres posibilidades:
GDL>0, estamos en presencia de un MECANISMO, y los
eslabones tendrán movimiento relativo.
GDL=0, estamos en presencia de una ESTRUCTURA, lo
que significa que ningún movimiento es posible,
GDL<0, estamos en presencia de una ESTRUCTURA
PRECARGADA, lo que significa que no será posible
ningún movimiento y algunos esfuerzos también
pueden estar presentes en el momento del ensamble.
Trabajo en las máquinas
∑T = Tm + (— Tr) = Tm — Tr = 0
El trabajo resistente, a su vez se divide en trabajo útil (Tu) y trabajo pasivo (Tp).
Tr = Tu ± Tp
Se deduce que:
Tu = Tm — Tp
 dsFT .  dMT .
Principio de D'alembert
Translación:
∑T = ∑½ m•Vi2 – ∑½ m•Vo2 =Tm—Tp
Rotación:
∑T = ∑½ ωi2. I – ∑½ ωo2 . I = Tm—Tp 
En general:
∑T = ∑½ (m . Vi2 + ωi2. I) – ∑½ (m . Vo2 + ωo2 . I)
∑T = Tm-Tp
Regímenes
ARRANQUE 
Tm = Tp + ½ m • V2
REGIMEN NORMAL 
Tm = Tp
PARADA 
Tm = Tp — ½ m • V2
Rendimiento
Tm
Tu

EN SERIE: n ..... 321
EN PARALELO:
n
nn
T
T



.
Ejemplo
Ejemplo
Ejemplo
Ejemplo