Actividad 1 - Tipos de Movimiento

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Facultad de Ciencias de la Electrónica
“Benemérita Universidad Autónoma de Puebla”
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
Ciudad Universitaria
Facultad de Ciencias de la Electrónica
Ingeniería en Mecatrónica
Análisis & Síntesis de Mecanismos
“Tipos de Movimiento”
Presenta
Luna Bertado Christian - 201727206
Catedrático
Jesús Alberto Mendoza Quiñonez
Noviembre 2019
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1.- Traslación Pura:
Cuando esto sucede todos los puntos del cuerpo describen trayectorias paralelas curvilíneas o rectilíneas. Una línea de referencia marcada en el cuerpo cambia su posición lineal pero no su orientación o posición angular. Se dice que el eslabón siempre retiene su orientación o posición angular.
Movimiento lineal intermitente: Es una sucesión de movimientos de traslación lineal y de detenimientos. Es muy similar al caso anterior, pero ahora el cuerpo se traslada y luego se detiene por un lapso de tiempo, para después volver a trasladarse, pararse nuevamente y así sucesivamente. El periodo de parada puede ser usado por ejemplo para llenar el contenido de un frasco o de una botella. La Figura 4 muestra a la manivela 2 y la corredera 3 en traslación pura intermitente.
Figura 4. La correa transportadora 3 tiene un movimiento intermitente lineal.
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2.- Rotación Pura:
Éste es un movimiento de extraordinaria utilidad. Las aspas de una licuadora giran, las turbinas de un avión de reacción giran, el trompo de un camión para mezclar concreta gira, las turbinas de una represa hidráulica giran, el eje de un motor eléctrico gira, los grandes molinos de trigo giran y así un listado enorme de máquinas y artefactos se valen de él para cumplir su función. El movimiento de giro 
es una fuente típica de movimiento de entrada en muchos mecanismos de la práctica.
En este caso el cuerpo posee un punto (centro de rotación) que nunca tiene movimiento con respecto al marco estacionario. Es un punto permanentemente fijo. Todos los demás puntos del cuerpo describen arcos o circunferencias respecto a ese centro. Una línea de referencia marcada en el cuerpo a través de su centro y en el plano de movimiento, cambia únicamente de orientación angular. Manivelas y balancines, están en rotación pura, pero hay una diferencia crucial entre ellos que se explica a continuación.
 
Manivelas y balancines: Se define una manivela como un eslabón que efectúa una vuelta completa y está pivotado a un elemento fijo. El cigüeñal de un vehículo es una manivela. La manilla de accionamiento de un mecanismo manual para subir y bajar el vidrio de un carro es una manivela. Se define un balancín como un eslabón que tiene rotación oscilatoria (o de vaivén) y está pivotado a un elemento fijo. Los limpiaparabrisas de un carro son balancines. 
La Figura 1 muestra al elemento 2 como manivela y al 4 como balancín.
Figura 1. Mecanismo de cuatro barras de manivela-balancín de Grashof
 
Movimiento de giro intermitente: Es una sucesión de movimientos de giro y de detenimientos.
En este caso el cuerpo también posee un punto que siempre está fijo, tal como ocurre en la rotación pura, pero ahora y de manera repetitiva e intermitente, el cuerpo da un giro discreto y luego se detiene por un lapso de tiempo, para continuar girando en el mismo sentido o en sentido contrario al anterior.
La Cruz de Malta del Mecanismo de Ginebra tiene este tipo de movimiento. La Figura 2 muestra a la manivela y a la cruz, ambas pivotadas al bastidor.
Figura 2. Mecanismo de Ginebra con cuatro detenimientos de la cruz de malta, por cada vuelta de la manivela.
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3.- Movimiento Complejo:
Esto ocurre cuando se da una combinación simultánea de rotación y traslación en un cuerpo. Cualquier línea de referencia trazada en el cuerpo cambiará su posición lineal y su posición angular. No es posible encontrar un punto del cuerpo permanentemente fijo. La mayoría de los puntos en el cuerpo se moverán en trayectorias complejas y bien diferentes unas de otras y habrá en todo momento un centro de rotación que cambia continuamente de ubicación.
Una biela o acoplador es un eslabón que tiene movimiento complejo y no está pivotado a un elemento fijo.  El eslabón 3 de la Figura 1 es una biela.
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4.- Movimiento Nulo:
El movimiento nulo de un cuerpo se da cuando hay una ausencia de movimiento en él, respecto al marco de referencia fijo. Cuando esto sucede, ningún punto del cuerpo cambia de posición con el tiempo respecto a ese marco.
Si se observa cualquier máquina o mecanismo se hallará que ésta cuenta con un elemento fijo común para el resto de las partes en movimiento del mecanismo, y se le llama tierra, eslabón marco, base, bancada, chasís, casco o bastidor.
El bastidor es absolutamente indispensable en un mecanismo. A él se tiene que vincular irremediablemente al menos un eslabón del mecanismo, de lo contrario, el conjunto no se movería en la forma deseada por el diseñador. El bastidor es el marco de apoyo del mecanismo, sin el cual no se podría ejercer 
fuerzas y palancas para que se dé el movimiento deseado. De hecho, el bastidor es el eslabón más robusto de una máquina.
Obsérvese también que el propio marco de referencia puede, de hecho, estar en movimiento, como sucede con el chasís de un carro o de un avión, por ejemplo, o con el bastidor de una máquina automática para lavar autos. Y aun cuando el propio marco de referencia esté en movimiento, él sigue siendo el bastidor del mecanismo. Vamos a explicar esto con un poco más de detalle.
Un vehículo encendido, pero detenido, tiene muchas partes en movimiento simple respecto al chasis, así por ejemplo el pistón, el cigüeñal, el árbol de levas, las válvulas de admisión y escape, las poleas, el eje de la bomba de agua, etc., se mueven respecto a él. Si no hay chasis, ninguno de estos eslabones tendría un medio de soporte del cual sostenerse.  Si el vehículo arranca, estas partes continuarán teniendo el mismo movimiento relativo respecto al chasis, y el mismo movimiento relativo entre sí, aun cuando el chasis esté ahora en movimiento.
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5.- Movimiento Inminente:
Se dice que un cuerpo tiene movimiento inminente, cuando está a punto de comenzar a moverse. Un cuerpo en rotación pura inminente en un instante dado de tiempo no tiene velocidad angular, pero sí tiene aceleración angular. Un cuerpo en traslación pura inminente en un instante dado de tiempo no tiene velocidad traslacional, pero sí tiene aceleración traslacional.
Asimismo, un cuerpo en movimiento complejo siempre tiene un punto sin velocidad, denominado centro instantáneo de rotación que no tendrá velocidad, pero sí tendrá aceleración y en consecuencia dicho punto estará en movimiento inminente. Así, por ejemplo, en una rueda que gira y se traslada en rodadura, es decir sin deslizamiento, el punto de contacto de la rueda con el camino de rodadura fijo, está en movimiento inminente. Si hay rodadura, el punto de la rueda en contacto con el camino de rodadura no tiene velocidad, pero si tiene aceleración. Es el centro instantáneo de rotación de la rueda en ese instante del movimiento de giro y traslación de ésta. Dicho punto está en movimiento inminente.
Es necesario destacar aquí que un eslabón en movimiento complejo de rotación y traslación puede tener, para un instante dado de tiempo, velocidad y aceleración angular cero, y en consecuencia disponer sólo de velocidad o aceleración traslacional en ese instante de tiempo.