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Dinamica Laboratorio, Apuntes de Dinámica

folleto dinamica FIME, laboratorio con practicas sin contescar.

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 21/11/2020

juan-vallejo-24
juan-vallejo-24 🇲🇽

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA DE MATERIALES
DEPARTAMENTO DE DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS
ACADEMIA DE ANÁLISIS MECÁNICO
INSTRUCTIVO DE
LABORATORIO DE
DINÁMICA
M.I. CARLOS ARMANDO LARA OCHOA
M.A. JORGE ALEJANDRO CÚPICH GUERRERO
2ª. EDICIÓN / ENERO 2018
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¡Descarga Dinamica Laboratorio y más Apuntes en PDF de Dinámica solo en Docsity!

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA DE MATERIALES

DEPARTAMENTO DE DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS

ACADEMIA DE ANÁLISIS MECÁNICO

INSTRUCTIVO DE

LABORATORIO DE

DINÁMICA

M.I. CARLOS ARMANDO LARA OCHOA

M.A. JORGE ALEJANDRO CÚPICH GUERRERO

2 ª. EDICIÓN / ENERO 201 8

UNIVERSIDAD AUTONÓMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA DE MATERIALES

DEPARTAMENTO DE DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS

ACADEMIA DE ANÁLISIS MECÁNICO

INSTRUCTIVO DE

LABORATORIO DE

DINÁMICA

2 ª. EDICIÓN / ENERO 201 8

M.C. CARLOS ARMANDO LARA OCHOA

M.C. JORGE ALEJANDRO CÚPICH GUERRERO

Colaborador de Edición:

M.C. Adrián García Mederez

Coautores:

Dr. Cesar Guerra Torres

Dra. Nelda Johana Gámez Treviño

M.C. Pablo Ernesto Tapia González

M.C. Dante Alberto Jiménez Domínguez

M.C. José de Jesús Villalobos Luna

M.C. Ramiro Robledo Monsiváis

M.C. Victoria Marisela Gutiérrez López

AUTORIZACIÓN:

Coordinadora General Académica de Materiales

M.C. María de Jesús Náñez Rodríguez

Jefe del Departamento de Diseño de Sistemas Mecánicos

M.C. Adrián García Mederez

Jefe de la Academia de Análisis Mecánico

M.C. Victoria Marisela Gutiérrez López

IMPRESIÓN: Departamento Editorial de la FIME-UANL

FIME

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UANL

ENTORNO WORKING

MODEL

1 - Objetivo.

Familiarizarse con el software de simulación mecánica Working Model 2D para

aprender a diseñar, simular y analizar el comportamiento de los sistemas

dinámicos.

2.- Introducción.

Working Model 2D es un software de simulación de sistemas mecánicos en el

cual se puede complementar el estudio de las materias de estática, dinámica y

vibraciones mecánicas. Dichos sistemas pueden ser desde sencillos hasta complejos,

según las formas de los cuerpos a analizar será el grado de dificultad al modelarlos en

este software.

En el caso específico de la unidad de aprendizaje de Dinámica, se simularán

sistemas mecánicos en los cuales se deseen obtener características del movimiento

desarrollado por los cuerpos rígidos. El estudiante desarrollará en el laboratorio

habilidades en el manejo del software que le permitan comparar los análisis teóricoscon

los resultados arrojados por el software y lograr entender por medio de animación grafica

el comportamiento de dicho movimiento.

3 .- Menús del Working Model.

Menú File

Comúnmente usado para:

  • New – Abrir nuevo archivo.
  • Open – Abrir un archivo.
  • Close – Cerrar el archivo en el que se está trabajando.
  • Save – Guardar cambios en archivo existente.
  • Save As – guardar archivos con extensión *.wm.
  • Print – Imprimir un archivo.
  • Import – Para importar archivo.
  • Export – Para exportar archivo como video .avi.
  • Exit – Para salir del software.
FIME

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UANL

Menú Edit

Comúnmente usado para:

  • Undo – Borrar alguna acción de formato efectuada en el sistema (Ctrl+Z)
  • Select All – Seleccionar todas las partes del sistema(Ctrl+A)
  • Otras herramientas de edición de uso común como cortar, copiar, pegar, etc.

Menú World

Comúnmente usado para:

  • Gravity – Capturar el valor de la gravedad.
  • Run – Correr la simulación de movimiento (Ctrl.+R)
  • Pause Control – Definir un control de pausado ó

tiempo que tendrá que pasar para que el análisis se

detenga después de ejecutar el RUN.

  • Accuracy – Cambiar la velocidad de la simulación.

En esta opción podemos determinar una velocidad

rápida (Fast), Media (Accurate) ó bien variar el valor

de Animation Step para ajustar a criterio personal

quitando el modo Automatic. Esto es independiente de

la velocidad determinada (Fast ó Accurate).

FIME

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UANL

Menú Define

Comúnmente usado para:

  • Vectors – Visualizar distintos tipos de vectores en la simulación como: Fuerza,

velocidad, aceleración, etc.

  • Vector Lengths – Definir la escala (tamaño) de los vectores que se van a

visualizar.

FIME

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UANL
  • Vector Display – Definir el color de los vectores que se van a visualizar.
  • New Button/Menu Button – Crear botones de acceso rápido a comandos del

software.

  • Crear botones de control a dispositivos en el sistema. Por ejemplo se tiene un

resorte en el sistema, por lo tanto se selecciona el resorte y después Define/New

Control , mostrando tres tipos de controles: encendido, constante de rigidez y

longitud natural del resorte.

FIME

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UANL

En la flecha blanca del recuadro de valores podemos dar clic para cambiar a modo

grafico 𝑋 − 𝑌dispersión, modo grafico de barras o el mostrado que es el dado por default.

También se pueden eliminar algunos de los tres parámetros dados, dando un clic con el

cursor sobre 𝑉𝑥, 𝑉𝑦, |𝑉| 𝑦 𝑉𝜃a colores. En el siguiente ejemplo se muestra como se eliminó

de la medición 𝑉𝑥.

Como se puede observar el recuadro a la izquierda de 𝑉𝑥 esta sombreado puesto

que se eliminó del análisis al dar clic con el cursor.

FIME

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UANL

4 .- Comandos de dibujo

Existen seis comandos para desarrollar el modelo del sistema a analizar. Estos

están ubicados en la parte superior de la barra de utilería, ilustrados en la siguiente

imagen.

Al elaborar una forma: circulo, polígono recto, polígono curvo, cuadrado ó

rectángulo podemos dimensionarlo de dos maneras (debe estar seleccionado el cuerpo

o pieza que se está modelando).

  1. Por medio del menú Window opción Geometry
    1. Cambiando directamente las dimensiones en la parte inferior de la pantalla

Ya dimensionado el cuerpo a simular debemos definir las propiedades del mismo

tales como: material, masa, densidad, incluso dar un valor de velocidad al centro de

masa, etc. Estas vienen predeterminadas por default pero siempre es recomendable

adecuarlas al sistema real. En la siguiente figura se muestra el recuadro de propiedades

el cual puede abrirse de dos formas:

  1. Doble clic con el cursor sobre la pieza
FIME

10

UANL

5 .- Comandos para unión de piezas.

Existen dos tipos de unión ó juntas entre dos cuerpos rígidos:

  1. Junta Rígida. Rigid Joint (A la Derecha)
  2. Junta Tipo Perno. Pin Joint (A la izquierda)

Hay dos formas de crear una junta entre dos cuerpos:

  1. Colocando el tipo de junta Point Element en ambos cuerpos, una en cada uno

(punto de unión entre las piezas), después seleccionar ambas mediante un

recuadro hecho por el cursor de manera que se active el comando Join que está

ubicado arriba de los comandos de unión. Una vez activado dar clic a Join y listo.

  1. Colocando el tipo de junta de interés en ambos cuerpos, una en cada uno (punto

de unión entre las piezas), se le da clic a uno de los puntos y manteniendo oprimida

la tecla shift se le da clic al otro punto, esto activará el comando Join que está

FIME

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UANL

ubicado arriba de los comandos de unión. Una vez activado dar clic a Join y listo.

Es importante que el clic con el cursor sea únicamente a los puntos de unión entre

las piezas.

Laboratorio de Dinámica

CALO - JACG

13 Actividad 1

DSM

Tipos de movimientos en los mecanismos:

  • Traslación:

o Rectilínea.

o Curvilínea.

  • Rotación:

o Completa.

o Parcial.

  • Movimiento combinado o complejo.

Diagrama cinemático

Representación esquemática de un mecanismo por medio de formas geométricas

simples, donde lo importante es la distancia que existe entre articulaciones (uniones)

del mecanismo. Existen elementos que se representan a escala tales como levas,

engranes, etc.

Para tener referencia del análisis cinemático que se realizará sobre un mecanismo

se recomienda poner una nomenclatura, donde los puntos de rotación sean O , las

articulaciones letras del abecedario, y las barras números empezando por el 2 dado que

el número 1 es la barra que esta fija al marco de referencia.

Mecanismo de combustión interna Diagrama cinemático

(Colocar sobre el diagrama la

nomenclatura, tipos de movimientos y

nombre de cada elemento)

Figura 1-2.- Mecanismo de combustión interna con su diagrama cinemático

Ley de Grashof.

Cuando se desea tener una rotación completa continua de un eslabón con respecto

de otro, se deberá tener en consideración la Ley de Grashof, la cual se cumple si la suma

Válvula

Inyección

de comb

Salida

Laboratorio de Dinámica

CALO - JACG

14 Actividad 1

DSM

de los eslabones más corto y más largo es menor o igual a la suma de los eslabones

restantes.

Figura 1.3.- Ley de Grashof

3.- Equipo a utilizar.

  • Computadora con software de simulación Working Model.
  • Modelos físicos del laboratorio.

4 .- Procedimiento.

Mediante el software de simulación Working Model, realizar un mecanismo de 4

barras que cumpla con la Ley de Grashof.

Secuencia Working Model

  1. 1 .- Dibujar 4 barras con las medidas asignadas por el maestro, colocar las medidas en

la figura 1.4. Las barras se dibujan con el icono de rectangle.

Ley de Grashof

Laboratorio de Dinámica

CALO - JACG

16 Actividad 1

DSM

4. 2 .- Dejar fija la barra 𝑞 con el icono de anchor.

  1. 3 .- Unir los 4 extremos de las barras. Colocar point element en cada extremo de los

rectángulos y después seleccionar los points element que se desean unir y dar clic en

el icono Join.

1.- Colocar los

points element

2 - Hacer cuadro de

selección en los

puntos a unir

3.- Clic en Join

4.- Barras unidas

Laboratorio de Dinámica

CALO - JACG

17 Actividad 1

DSM

Figura 1.5.- Mecanismo ensamblado

  1. 4 .- Seleccionar la barra 𝑠, ir a menú Object opción Move to Front.
  2. 5 .- Colocar Motor en la unión inferior izquierda del mecanismo.
  3. 6 .- Working Model por default activa la opción de Collide la cual hace que los cuerpos

estén en un mismo plano y al momento de cruzarse exista un choque, para este caso

particular de estudio se desea que las barras pasen encima de otras para lograr el

movimiento deseado, lo anterior se logra activando la opción Do not collide.

Ir a menú Edit opción Select all , ir a menú Object opción Do not collide.

  1. 7 .- Mediante los iconos de simulación, correr ( Run ) el mecanismo y observar su

movimiento.