Quería saber como analizar una biela, ya que he echo una mesa vibradora similar al funcionamiento de un pistón de carro, he echo las ecuaciones de posición, velocidad y aceleración para la parte que se mueve en linea recta, pero también me interesa saber el otro extremo y en especial, el eje que soporta la parte rotatoria, he determinado que la parte de mayor aceleración y por ende fuerza, se da cuando esta alineada la biela con el centro y la parte deslizante, necesito ayuda para continuar
2 Respuestas
Respuesta de gabrielg_5
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gabrielg_5, estoy culminando mi tesis de ingenieria mecanica, he sido maestro...
Por lo que entiendo de tu pregunta, ya tienes las ecuaciones de posición para el sistema. Por lo que ya has adelantado camino, lo que no especificas es si tienes las ecuaciones de posición para la manivela que creo que es por lo que me preguntas. De todas formas te explico desde el principio. Para analizar el movimiento y aceleraciones de la manivela debe establecer; primero punto de referencia en la biela, solidario a la manivela y fórmulas tu ecuación de velocidad para el otro extremo, te quedara algo así. Vmanivela = Vbiela + w(velocidad angular de la manivela)x(vector posicion)+ velocidad relativa Luego planteas la ecuación de velocidad para la mnivela con punto de referencia en el bastidor, solidario a la manivela. Una vez que tengas todas las ecuaciones, te recomiendo que las introduzcas en unas tablas excel y calcules las velocidades y aceleraciones para cada posición del sistema en su recorrido. Para calcular las fuerzas dbes calcular las aleraciones en base a los centros de masa de cada elemento y formular la ecuación de la segunda ley de newton con cada resultado. De este modo introduciendo tus datos en una hoja de calculo en excel obtendrás las fuerzas que se producen para cada posición. También es muy importante que calcules el momento torsor producido, que por lo general influye más que las fuerzas. Para ste debes elaborar digramas de cuerpo libre para cada elemento del sistema y analizar las fuerzas producidas en el munto más desfavorable, es decir donde son mayores, incuyendo el centro de masa. Así obtendrás el par torsor mayor. Una vez hecho esto ya tienes toda el análisis dinámico de tu sistema. Pero si estas diseñado esto no lo es todo. Recuerda que si tienes un elemento eje giratorio, este debe estar apoyado en uno cojinetes o chumaceras, estos lo podrás seleccionar del listado de cualquier fabricante, en función de una cantidad de variables que debes determinar tu chequea cualquier catalogo para que vallas dándole valores a las variables. Ahora el verdadero calculo de esfuerzos en el eje o manivela lo obtendrás realizando los diagramas de Momento Flector y esfuerzos cortantes para ese eje en la posición donde se produzcan las mayores aceleraciones. Es decir le haces un análisis de resistencia de materiales. Y listo ya puedes tantear el material y las dimensiones. Nota para el calculo del centro de masa te recomiendo que uses un programa CAD como AutoCad o SolidEdge que te realizan el calculo de sentro de masa para la pieza. Te recomiendo que consultes la bibliografía "Johnston Beer, Mecánica Vectorial para ingenieros Dinámica" y el Hibbeler de resistencia de materiales o un libro de elementos de maquina.
No esta muy clara tu pregunta pero te voy a ayudar en lo que entiendo el motor tu bien sabes tiene 4 carreras que son admisión, compresión, explosión y escape y este siclo se realiza en 2 vueltas del motor la admisión es cuando el combustible ingresa a la cámara de combustión (cilindro) la compresión es cuando el pistón ba en fomma ascendente y a su bes ba comprimiendo el combustible + el oxigeno (ojo las 2 balbulas están cerradas) y posterior a eso buena la chispa o la pulberisacion de combustible cuando el pistón esta en su punto máximo y con los gaces super comprimidos hace la chispa o pulberisacion (petroleo) y hay se produce la carera en forma descendente y se produce la fursa de la maquina y posterior el pistón vuelve a subir con los gaces quemados pero con la diferencia que esta la balvula de escape abierta arrojando los gaces quemados al anbiente espero que te sirva y disculpa mi ortografía