Propuesta de acoplamiento de eje basada en el mecanismo RPRRR: análisis posicional y consecuencias
Autores: Alaci, Stelian; Doroftei, Ioan; Ciornei, Florina-Carmen; Romanu, Ionut-Cristian; Ciocirlan, Toma-Marian; Ciornei, Mariana-Catalina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Propuesta de acoplamiento de eje basada en el mecanismo RPRRR: análisis posicional y consecuencias
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Transmisión
Movimiento de rotación
Mecanismo
Análisis cinemático
Par plano
Tensiones
Licencia
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Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone una solución para la transmisión del movimiento de rotación entre dos ejes con direcciones cruzadas. Por simplicidad constructiva, se prefirieron las soluciones que incluyen el par plano y, de las dos variantes, a saber, estructuralmente simétrica, revoluto-plano-revoluto (RPR), o asimétrica RRP, se seleccionó la última. La solución resultante, RPRRR, es un mecanismo no Denavit-Hartenberg (no D-H). La metodología D-H es laboriosa ya que la estructura del mecanismo equivalente es más compleja que la real. Por esta razón, en el presente documento, el análisis cinemático del mecanismo utiliza condiciones geométricas de existencia del par plano. El sistema se resuelve de forma analítica y se obtienen dos conclusiones principales: para un conjunto de datos constructivos y una posición estipulada del elemento impulsor, existen dos posiciones de ensamblaje diferentes y se produce un movimiento de rotación en la articulación revoluta final, pero en los pares revolutos internos, el movimiento es oscilatorio. La corrección de los resultados teóricos fue corroborada por un modelo CATIA. El mecanismo también se construyó y se observó un funcionamiento suave. Se consideraron dos preocupaciones principales para el diseño del mecanismo: evitar interferencias mecánicas entre los elementos y estimar las tensiones y deformaciones.
Descripción
Este estudio propone una solución para la transmisión del movimiento de rotación entre dos ejes con direcciones cruzadas. Por simplicidad constructiva, se prefirieron las soluciones que incluyen el par plano y, de las dos variantes, a saber, estructuralmente simétrica, revoluto-plano-revoluto (RPR), o asimétrica RRP, se seleccionó la última. La solución resultante, RPRRR, es un mecanismo no Denavit-Hartenberg (no D-H). La metodología D-H es laboriosa ya que la estructura del mecanismo equivalente es más compleja que la real. Por esta razón, en el presente documento, el análisis cinemático del mecanismo utiliza condiciones geométricas de existencia del par plano. El sistema se resuelve de forma analítica y se obtienen dos conclusiones principales: para un conjunto de datos constructivos y una posición estipulada del elemento impulsor, existen dos posiciones de ensamblaje diferentes y se produce un movimiento de rotación en la articulación revoluta final, pero en los pares revolutos internos, el movimiento es oscilatorio. La corrección de los resultados teóricos fue corroborada por un modelo CATIA. El mecanismo también se construyó y se observó un funcionamiento suave. Se consideraron dos preocupaciones principales para el diseño del mecanismo: evitar interferencias mecánicas entre los elementos y estimar las tensiones y deformaciones.