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COLEGIODEESTUDIOS CIENTÍFICOS Y
TECNOLÓGICOS DEL ESTADODE
PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
Submódulo3: Selecciona e instala mecanismos en sistemas mecatrónicos Ing. Samuel Sánchez Alba 0
Manual de prácticas técnico en mecatrónica
M. II: Implementa los elementos mecánicos en un sistema
mecatrónico.
29-8-2015
MODULO II: Implementa los elementos
mecánicos en un sistema mecatrónico
SUBMÓDULO 3: Selecciona e
instala mecanismos en sistemas
mecatrónicos
Ing. Samuel Sánchez Alba
CECYTE VENUSTIANO CARRANZA
MANUAL DE
PRÁCTICAS
ESTUDIANTE:
GRUPO:

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
INTRODUCCIÓN
Este manual de prácticas fue realizado con la intención de facilitar al alumno el aprendizaje
teórico y lo aplique en la práctica dentro del taller de mecatrónica, para que desarrolle las
competencias con mayor facilidad, que le servirán para el desarrollo de habilidades,
destrezas conocimientos y actitudes que utilizará en el campo de trabajo y también le
permitirán continuar sus estudios superiores como profesional técnico, o en una ingeniería.
El estudio de los mecanismos es de suma importancia en el diseño de máquinas modernas
y para los equipos mecatrónicos, los mecanismos deben ser diseñados y creados con el
mayor cuidado posible tanto en sus partes como en su interconexión.
Del estudio de los mecanismos se ocupa la cinemática y aunque ésta solo se ocupa de
analizar los movimientos de los eslabones en cuanto a su posición, velocidad y aceleración
presentes en cada uno de los eslabones, al diseñar una máquina, no se debe omitir analizar
las fuerzas que se presentarán para realizar el trabajo, así como la adecuada selección de
materiales y los requerimientos en cuanto a acabados y precisión con que debe de
fabricarse cada componente, ya que de ello depende la precisión, repetibilidad y
confiabilidad del sistema.
Es importante recordar que las necesidades de tu entorno están enmarcadas en un nuevo
enfoque educativo denominado Educación Basada en Competencias, el cual exige de ti el
desarrollo integral de habilidades y capacidades para que te enfrentes con éxito a un
entorno laboral marcado por la calidad y la competitividad.
Recuerda que en este submódulo te convertirás en un profesional dinámico ya que los
contenidos que abordarás te llevarán desde la preparación de un torno convencional, el
manejo de las herramientas de medición y de taller, y la realización de los diferentes tipos
de corte que se aplican a las piezas de uso industrial sin descuidar el uso correcto y
responsable de equipo de seguridad industrial.
No olvides que en este manual se propone facilitarte en todo momento el proceso de
aprendizaje significativo por medio de la práctica y el descubrimiento a través de las
distintas actividades que se incluyen; además en ella se integran ejercicios que deberás
resolver y desarrollar.
En este manual de prácticas también se incorporan las competencias profesionales y las
competencias genéricas, las cuales son de suma importancia en este contexto ya que ellas
son parte fundamental para un mejor aprendizaje y el desarrollo de atributos y destrezas
en nuestros estudiantes.

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mecatrónico.
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ..........................................................................................1
1. ENTORNO SIMULADOR DE MECANISMOS...........................................1
2. POLIPASTO ........................................................................................7
3. USO DEL ASISTENTE DE DISEÑO DE MECANISMOS. ...........................11
4. MECANISMO MANIVELA BIELA BALANCIN ........................................21
5. BIELA, MANIVELA CORREDERA.........................................................24
6. CIGÜEÑAL BIELA MANIVELA.............................................................27
7. TREN DE ENGRANES.........................................................................31
8. SIN FIN.PIÑON .................................................................................50
9. TORNILLO TUERCA...........................................................................54
10.CORREA Y POLEA .............................................................................59
11.MECANISMOS CON NEUMÁTICA E HIDRÁULICA................................69
BIBLIOGRAFÍA...........................................................................................76

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mecatrónico.
DATOS DE IDENTIFICACIÓN
Submódulo 3:
Prueba circuitos electrónicos digitales para sistemas de control
Número de la practica 1 Nombre de la práctica ENTORNOSIMULADOR DE MECANISMOS.
Tema Mecanismos y maquinas
Movimientoplano
Objetivo Identificar demanera correcta los niveles depresión en circuitos
neumáticos y realizar las conversiones de unidades según los
procesos industriales.
Fuentes de información G., E. A. (2014). Diseño de Mecanismos,Analisisy Sintesis. (Cuartaed.).México:
PEARSON EDUCACIÓN.
H.Myszka,D. (2012). Máquinasy Mecanismo (CUARTA ed.).México:PEARSON
Educación.
Duración de la práctica 1 Sesión
INTENSIONES FORMATIVAS
Estrategia(s) didáctica(s) /
actividad(es) de aprendizaje
Los estudiantes conocerán el entorno del software simulador de mecanismos,
mediante una práctica demostrativa realizada por el docente les mostrará los
elementos básicos para el buen uso. Los estudiantes al término de esta práctica
entregarán un reporte.
Competencia Genérica 5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de
fenómenos.
Competencia Disciplinar M5 Analizalasrelacionesentredosomásvariablesde unprocesosocial onatural para
determinar o estimar su comportamiento.
Productividad y empleabilidad /
C. Profesionales
OL2 Diseñar y utilizar indicadores para medir y comprobar los resultados obtenidos.
Aplica la física dela neumática e hidráulicaen mecanismos mecatrónicos
Marco teórico Simulador de Mecanismos
SAM(SíntesisyAnálisis
de Mecanismos) es un
paquete interactivode
software para PC,para
el diseño, análisis
(movimiento y fuerza)
y optimización de
mecanismos planares
arbitrarios. Los
Mecanismos pueden
generarse ya sea a
travésde losasistentes
de diseñooa partir de
los componentes
básicos como vigas,
deslizadores,
engranajes, correas,
muelles,
amortiguadores y
elementos de fricción.

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mecatrónico.
SAMintegraanálisisnuméricode pre-procesamientoypos-procesamiento,comoanimacióny
diagramas x-y, con un entorno fácil de usar ofreciendo menús desplegables, soporte para el
ratón y recursos de ayuda.
Captura de una pantalla típica de una sesión de diseño de un mecanismo
La fundamentaciónmatemáticadelnúcleode análisis,lacual fueinspiradaporelbienconocido
método de elementos finitos, ofrece un gran número de características y elimina muchos de
los problemas de los programas tradicionales sobre mecanismo. Bucles abiertos, bucles
cerrados, bucles múltiples e incluso mecanismo planetarios complejos, incluyendo los trenes
planetarios de engranajes pueden modelarse en pocos minutos.
SAM ofrece un grupo de asistentes de diseño el cual ayuda a sintetizar los mecanismos para
tareas específicas, tales como:
 Generación de la función Ángulo (se necesitan satisfacer como mínimo 3 pares de
ángulos de entrada/salida).
 Síntesis de 3 posiciones/ángulo del plano acoplador
 Movimiento de línea recta aproximada
 Movimiento de línea recta exacta
En caso de que los asistentes de diseño no solucionen el problema de diseño específico, el
usuario tiene que recurrir a su experiencia, diseños previos, manuales o ensayo y error para
inventar el mecanismo, el cual posteriormente, puede ser modelado y analizado por SAM.
La barra de herramientascontieneunnúmerode íconos que representanelmétodoabreviado
de los elementos del menú.
Nuevo Abre un proyecto de mecanismo nuevo
Abrir Abre un proyecto de mecanismo existente
Guardar Guarda el proyecto de mecanismo actual.
Imprimir Imprime el mecanismo/gráficas actual
Viga Entra un elemento viga.
Deslizador Entra un elemento deslizador.
Engranaje Entra un elemento engranaje.
Correa Entra un elemento correa.
Apoyo Aplica apoyo en la dirección "x" o "y"
Fija Ángulo Relativo Fija el ángulo relativo entre dos elementos.
Entrada Define la entrada (traslacional y rotacional).
Mover Mueve un nodo.
Coordenadas Exactas Define coordenadas nodales exactas.
Entrada por Teclado Hace las entradas o selecciones generales a través del teclado.

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mecatrónico.
Seleccionar Seleccionar partes de un mecanismo o gráficos
Análisis Empieza el análisis del mecanismo.
Animación Empieza la Animación.
Optimización Empieza la Optimización.
Gráfica/Seleccionar Selecciona elementos para incluirlos en la gráfica.
Gráfica/Intercambiar Intercambia los elementos de la gráfica entre "y izquierdo" y "y
derecho".
Gráfica/Deseleccionar Retira el elemento de la gráfica.
Presentación de procedimientos Conmuta entre 3 modos: 1. mecanismo y gráfica, 2.
mecanismo, 3. gráfica.
Alejar Aleja la visualización.
Máx Zoom Ajusta la visualización de tal forma que el mecanismo se ajusta a la ventana.
Zoom Zoom (el usuario puede definir la ventana del zoom).
Pan Mueve la ventana de visualización
Zoom anterior Regresa a las especificaciones anteriores del zoom.
Deshacer Revoca la última acción.
Rehacer Rehacer la última ( deshacer ) la acción
METODOLOGÍA
Materiales Sustancias Equipo o herramientas de seguridad
Computadora
Procedimiento
Escoja Abrir desde el menú Archivo o clic en
Aparece el Cuadro de Diálogo Abrir

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mecatrónico.
Seleccione el Archivo "SLCR.DAT" haciendo clic en él, luego clic en el botón Aceptar. Alternativamente, puede hacer
doble en el Archivo en vez de un clic y luego clic en botón Aceptar.
El Archivo del mecanismo se cargará y su pantalla lucirá como esta:
En la ventana derecha se muestra el mecanismo, mientras que en la izquierda, se muestran la posición y velocidad del nodo
3 en la dirección x.
Seleccione Animación del Menú Visualización o haga clic en
Ahora verá una visualización animada del mecanismo.
Escoja Seleccionar del menú Resultado o haga clic en . Luego, clic en el nodo 3.
Aparecerá un Cuadro de diálogo con las propiedades del nodo.Los elementos seleccionados son los que están
representados en la gráfica.
Como puede ver, la mayoría de los elementos están vacíos, quiere decir que no se han graficado (y tampoco se han
calculado). Si desea más resultados, tiene que seleccionar ese elemento y presionar Aceptar.
Revise el eje de Aceleración y presione Aceptar.
Lagráficase actualizaautomáticamente y se muestrael resultado solicitado.

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mecatrónico.
Escoja "Curva de Conmutación" del menú Resultado o haga clic en luego, clic en la etiqueta X(3) de la ventana de la
gráfica.
La etiqueta X(3) se ha movido hacia la derecha y el desplazamiento X del nodo 3 X(3) se escala de acuerdo a la escala del
eje "y" derecho (este mecanismo de doble escala "y" es útil especialmente en caso de que el rango de las variables
mostradas difiera significativamente).

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mecatrónico.
Escoja importar DXF del menú Archivo y seleccione el archivo "SL.DXF".
El archivo DXF se importará y todos sus elementos gráficos se tratarán automáticamente como un grupo. Su pantalla lucirá
así :
Escoja adjuntar Grupo del menú Gráficas y siga las instrucciones.
Primero tiene que seleccionar el grupo de elementos gráficos que desea adjuntar (clic en los datos DXF que acaba de
importar) luego, haga clic en el elemento al cual usted le desea adjuntar ese grupo (clic en el elemento No.2).
Seleccione Animación del menú Visualización o haga clic en
Verá una animación en la cual los elementos gráficos se mueven junto con el elemento No.2.
Este es el final de nuestro primer paseo guiado basado en un Archivo de Proyecto de un Mecanismo existente.
En los próximos capítulosaprenderá la forma de diseñar mecanismos basadosen el Asistente de Diseño así como también
la forma de construir "manualmente" sus propios mecanismos.
Instrumento de evaluación
Lista de cotejo
¿Qué hacer con los residuos de la práctica?

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mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 2 Nombre de la práctica POLIPASTO
Movimientoplano
Objetivo Comprenderel funcionamientode laspoleaspara
determinarlasventajasmecánicasde lospolipastos.
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Duración de la práctica 2 Sesiones
El estudiante realizaraunapráctica guiadapara construirEl mecanismode polipasto
y determinar su funcionamiento y aplicación en la industria,con ayuda del profesor
lo ensambla en el taller.
Competencia Genérica 5.4 Identifica los sistemas y reglas o principiosmedulares quesubyacen a una seriede fenómenos.
Competencia Disciplinar M5 Analizalasrelacionesentre doso más variablesde un procesosocial o natural para
Productividad y empleabilidad /
C. Profesionales
Marco
teórico
Polea
Del francés poulie, una polea forma parte de
las denominadas máquinas simples. Está
formada por una rueda móvil alrededor de
un eje, que presenta un canal en su
circunferencia. Por esa garganta atraviesa
una cuerda, en cuyos extremos accionan
la resistencia y la potencia.
Polipasto
Un polipasto es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena que
alternativamente va pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas. Se utiliza para
levantaro moveruna carga con una gran ventajamecánica,porque se necesitaaplicaruna fuerza
mucho menor que el peso que hay que mover.

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mecatrónico.
Las poleas empleadas pueden ser fijas o móviles.
 La polea fija solo cambia el sentido del movimiento sin
modificar la velocidad de desplazamiento.
 La polea móvil permite modificar el sentido del
movimiento y la velocidad de desplazamiento.
Para facilitarel funcionamientodel mecanismose puede recurrira
la combinación de poleas fijas con móviles, dando lugar al
denominado polipasto
Polea fija
En la más usadacuando soloesnecesariomodificarladirecciónde
la fuerza aplicada. Ejemplos básicos de uso son los sistemas
empleadosparacorrer cortinas,las roldanasde los pozosde agua,
las puertas de elevación de los garajes...
Polea móvil
Se empleacuandoloimportanteesaumentarel esfuerzorealizado.
Su máximautilidadaparece en lossistemasde elevaciónde cargas
(grúas) bajola formade polipasto(combinaciónde poleasfijascon
móviles).
Torno
Sistema básico formado por un torno
(cilindro) sobre el que se encuentra
enrollado un cable con un extremo libre;a
estos operadores suelen añadirse una
manivela solidaria con el torno y unos
soportes.
El funcionamientoconsiste en que, cuando
giramoslamanivela,giraconellael cilindro,
lo que hace que el cable se enrolle a su
alrededor(ose desenrolle,segúnel sentido
de giro del torno) y ello provoque el
desplazamientolineal de su extremo libre.
Este sistema es perfectamente reversible,
empleándose tanto para la producción de
movimientos linealesa partir de giratorios,
como para la producción de giratorios a
partir de lineales.
Ejemplos de uso podrían ser:

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mecatrónico.
• Obtenciónde lineal a partir de giratorio en: grúas (accionadopor un motor eléctricoenvezde
una manivela),barcos(pararecogerlas redesde pesca, izar o arriar velas,levaranclas),pozosde
agua (elevar el cubo desde el fondo), eleva lunas de los automóviles.
• Obtención de giratorio a partir de lineal en: peonzas (trompos), arranque de motores fuera-
borda, accionamiento de juguetes sonoros para bebés.
METODOLOGÍA
Materiales Sustancias Equipo o herramientas de
seguridad
 Tiras de maderade diferentes medidas
segúndiseño
 Tornillos
 2 poleasde tendedero
 1 cuerda
 5 bolsitasconarena,que pesen
aproximadamente 100g
 1 carrete de hilospara hacerel torno
 Base de madera para el torno
Procedimiento
1. Elabora en madera el siguiente prototipode poleasimple
2. Realizalo siguiente yresponde las preguntas
a) ¿La fuerzaempleadaparalevantarlacarga con la manoes igual a la fuerzaempleadaparalevantarlacarga
al tirar de la cuerdade la poleasimple?
b) ¿Por qué?
c) Colocauna bolsitaaambos extremosde lacuerdade la polea¿se mantienenen equilibrio?______ ¿Por
qué?____________________________________________
3. Modificael prototipo de la siguiente manera

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
4. Realizalo siguiente yresponde las preguntas
d) ¿Cómo se le llamaal arregloconpoleasdel paso3? _______________________
e) ¿La fuerzaempleadaparalevantarlacarga al tirar de la cuerda de la poleasimple del paso1 esigual a la
fuerzaempleadaal tirarde la cuerdaen el arreglode poleasdel paso3?
____________________________________________________________
f) ¿Por qué?__________________________________________________________
g) Colocadosbolsitasenlapoleamóvil yuna bolsitaenel extremolibre de lacuerda ¿se mantienenen
equilibrio?______ ¿Por qué?_____________________________
5. Modificael prototipo de la siguiente manera
6. Responde lassiguientespreguntas
h) ¿Cómo se le llamaal arregloconpoleasdel paso5? _______________________
i) ¿La fuerzaempleadaparalevantarlacarga al tirar de lacuerda de la poleasimple delpaso1 esigual a la
fuerzaempleadaal tirarde la cuerdaen el arreglode poleasdel paso7?_______________________________
j) ¿Por qué?__________________________________________________________
k) Coloca cuatro bolsitasenlaspoleasmóvilesyunabolsitaenel extremolibre de lacuerda¿se mantienenen
equilibrio?______ ¿Por qué?_______________________
Lista de cotejo

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mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 3 Nombre de la práctica USO DEL ASISTENTEDE DISEÑO DE MECANISMOS.
Tema Eslabón,ciclo,parcinemáticoy
cadenacinemática
Determinacióndel gradode
libertad
Objetivo Elaborar un mecanismo de 4 barras con el asistente de
diseñode maneracorrectadel simuladorde mecanismos.
Fuentesde información G., E. A. (2014). Diseño de Mecanismos,Analisisy Sintesis. (Cuartaed.).México:PEARSON
EDUCACIÓN.
Educación.
El estudiante mediante una práctica supervisada realiza el modelamiento de un
mecanismo considerando cada uno de los parámetros aplicando el asistente de
diseño de mecanismos y al finalizar entrega un reporte al docente.
CompetenciaGenérica 5.5 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de
fenómenos.
CompetenciaDisciplinar M5 Analizalasrelacionesentre doso más variablesde un procesosocial o natural para
Productividady empleabilidad
/ C. Profesionales
OL2 Diseñar y utilizar indicadores para medir y comprobar los resultados
obtenidos.
Aplicalafísica de la neumáticae hidráulicaenmecanismosmecatrónicos
Marco
teórico
ASISTENTE DE DISEÑO DE MECANISMOS
SAM ofrece un grupo de asistentes de diseño el cual ayuda a sintetizar los mecanismos para tareas
específicas, tales como:
 Generaciónde lafunciónÁngulo(se necesitansatisfacercomomínimo3 paresde ángulosde
entrada/salida).
 Síntesis de 3 posiciones/ángulo del plano acoplador
 Movimiento de línea recta aproximada
 Movimiento de línea recta exacta
En caso de que los asistentes de diseño no solucionen el problema de diseño específico, el usuario
tiene que recurrir a su experiencia, diseños previos, manuales o ensayo y error para inventar el
mecanismo, el cual posteriormente, puede ser modelado y analizado por SAM.
Brevemente le explicaremos el concepto de los asistentes de diseño basados en la tarea de diseño
para crear un mecanismo de 4 barras que guía el plano acoplador para satisfacer las 3 posiciones
específicas y los ángulos.
Seleccione Archivo/Asistente/Mecanismo de 4 barras
Un cuadro de diálogo aparecerá con 5 pestañas relacionadas con tareas específicas del diseño,las
cuales puede ejecutarlas el mecanismo de 4 barras.

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mecatrónico.
Escoja "Síntesis de 3 posiciones (I)"
Esto trae lapestañade la "Síntesisde 3 posiciones(I)"alaposiciónfrontal.Eneste cuadrode diálogo
usted puede especificar 3 posiciones/ángulos de un plano acoplador además de la ubicación de los
Nodos fijos Ao y Bo. Cómo primera introducción, le sugerimos que acepte los valores por defecto.

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mecatrónico.
Presione Aceptar para usar los valores actuales
Basado en las tres posiciones/ángulos específicos del punto acoplador C y los ejes base Ao y Bo, un
mecanismo de 4 barras se sintetiza, analiza (basado en cierto movimiento de entrada) y la ruta del
punto acoplador(+ de 3 posiciones/ángulosobjetivosespecificados) se muestranenla ventanadel
mecanismo. Inicialmente,la ventana del gráfico,muestra el ángulo de la manivela como función del
tiempo.
Presione (Max Zoom) para una mejor vista del mecanismo seguido por (Animación)
Su pantalla ahora lucirá así con la animación del mecanismo.

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mecatrónico.
Presione de nuevo para detener la animación y mover el ratón sobre la ventana de la gráfica
Al moverel ratónsobre laventanade lagráficase produciráundesplazamientode lalíneavertical del
cursor y el mecanismo se moverá como consecuencia. De esta manera, usted puede estudiar
detalladamente el movimiento del mecanismo.
Si el mecanismo no se mueve junto con la línea vertical de la gráfica, debe presionar F4
(=Archivo/Preferencias) y activar el enlace del cursor de la gráfica.
Presione <F8> para regresar al Asistente de Diseño.
Si el resultadode la síntesisno es satisfactorio,puede regresaral Asistente de Diseñoyprobar otros
gruposde datosde entrada.Enestatareade diseñoespecíficade 3posicioneslaposicióninicial yfinal
generalmente es fija pero podría "jugar" con la posición o ángulo central. También podría escoger
diferentes lugares para sus ejes fundamentados Ao o Bo.
METODOLOGÍA
Computadora
Procedimiento
El menúArchivo/Asistente/Mecanismode 4barras ejecutael asistente Mecanismode 4barras, el cual le permite
generarun Mecanismode 4 barras general de maneramuyfácil,ejecutarunasíntesisde lafunciónánguloyuna
síntesisde 3 posiciones.
General nodos

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mecatrónico.
Este cuadro de diálogole permiteal usuariogenerarunMecanismode 4 barras incluyendoel punto,especificando
lascoordenadasde losnodos.
General (nodos,ángulos,dimensiones)

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mecatrónico.
Esta es unavariacióndel cuadrode diálogoanteriorde generación.El Mecanismode 4 barras se define atravésde
losejescimentadosAoyBo,el ángulode la manivelaay laslongitudesdel enlace a,b,c y las dimensiones"u"y"v",
lascualesdeterminanlaubicacióndel puntoacoplador.
Síntesisde la funciónÁngulo
Basado en lospares de ángulosde entrada/salidaespecificados,unMecanismode 4 barras se sintetizaa travésdel
método Freudenstein. En el caso de 3 pares de ángulos de entrada/salida, lo cual es lo mínimo, se pretende un
Mecanismode 4 barras que satisfagaexactamente losrequerimientos.El usuariopuede tambiénespecificarmásde
3 paresde ángulosde entrada/salida,encuyocasolosrequerimientosseránsatisfechosaproximadamente(al menos
la aproximación de cuadrados).
Algunascombinacionesde los ángulosde entrada/salidaespecificadossontalesque elmecanismonopuede alcanzar
todaslasposicionessinserdes-ensambladoentre dichasposiciones.Ental situación,El usuariopuedeintentarbuscar
solucionesalternasdesplazandotodoslosángulosde entradaysalidaycorregireste desplazamiento,agregandouna
viga extra a la manivela para compensar el desplazamiento de los ángulos.

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mecatrónico.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Resultadode la generaciónde la funciónde un ángulo(el desplazamientode 30 grados en el requerimiento
del ángulo, lo compensala viga extra)
Síntesis(I) de 3-Posiciones
Basado en los3 ángulos/posicionesespecificadosdel puntoacopladorC y la ubicaciónde losejesbasesAo y Bo, se
sintetiza un Mecanismo de 4 barras, el cual genera un movimiento del punto acoplador que pasa exactamente a
través de estas tres posiciones rescritas con las orientaciones prescritas del plano acoplador.
Algunas combinaciones de los requerimientos son tales que el mecanismo resultante no puede alcanzar todas las
posiciones sin ser des-ensamblado entre dichas posiciones. En tal situación, el usuario puede tratar de especificar
diferentes ubicaciones de los ejes base Ao y Bo. Además, en muchas situaciones de diseño, solamente los puntos
inicial yfinal estánrealmente fijosyes tolerable variarlaposicióncentral.Encaso de que el puntoacoplador pase a
través de las posiciones prescritas en el orden incorrecto, uno tiene que cambiar la dirección del movimiento de
entrada.
Después de presionar Aceptar, el mecanismo automáticamente se sintetiza y se muestra incluyendo los tres
ángulos/posiciones prescritos del punto acoplador.

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mecatrónico.
Mecanismode 4 barras sintetizadoincluyendolostres ángulos/posicionesprescritosdel puntoacoplador.
Síntesis(II) de 3-Posiciones

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mecatrónico.
Asistente del Mecanismode 4 barras: Síntesis(II) de 3 posiciones
Basado enlastres posicionesespecificadasde lospuntoscircularesA yB y la ubicaciónde losejesbase AoyBo, un
Mecanismode 4 barras se sintetiza,el cual generaunmovimientoque satisface estosrequerimientos.
Algunascombinacionesde requerimientossontalesque el mecanismoresultantenopuede alcanzartodaslas
posicionessinserdes-ensambladoentre dichasposiciones.Ental situación,el usuariopuede intentarespecificar
diferentesubicacionesde losejesbase AoyBo. Además,enmuchassituacionesde diseñosolamente lasposiciones
inicial yfinal estánrealmente fijasyestolerable variarlaposicióncentral.
En caso de que el puntocircularpase a travésde lasposicionesprescritas enel ordenincorrecto,unotiene que
cambiarla direccióndel movimiento.
Lista de cotejo

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Submódulo 3:
Número de la practica 4 Nombre de la práctica MECANISMO MANIVELA BIELA BALANCIN
Tema Mecanismosymaquinas
Movimientoplano
Objetivo Comprenderel funcionamientode losmecanismosManivela-
Biela-BalancínparaComprobarlaLey de Grashof y Conocer
losmovimientosde cadaeslabónal cambiarla configuración
del mecanismo.
EDUCACIÓN.
H.Myszka,D. (2012). Máquinasy Mecanismo (CUARTA ed.).México:PEARSONEducación.
Los estudiantes en una práctica autónoma diseñan y construyen con madera un
mecanismo de manivela-biela- corredera, para identificar su aplicación en la
industria.
CompetenciaGenérica 5.6 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de
fenómenos.
CompetenciaDisciplinar M5 Analizalasrelacionesentre doso más variablesde un procesosocial o natural para
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
MECANISMO MANIVELA BIELA BALANCIN
Es un mecanismo en el cual el eslabón de entrada es la manivela, mientras que el de salida es el
balancín, que posee un movimiento de rotación alternativo.
La manivela2rota completamente alrededordel pivoteO2 yproduce que el acoplador(biela) haga
oscilara la manivela4alrededorde O4.Se deduce que el mecanismotransformael movimientode
rotaciónenmovimientooscilatorio,comose muestraenlafigura2.4.

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DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
El mecanismomanivelabalancínestáconformadopor4 barras, y necesariamente labarramás corta
tendráque ser lamanivela,dichabarramás corta realizagiroscompletos,mientrasque,labarra
unidaa tierrao balancín posee unmovimientode rotaciónalternativo.
En otras palabras,el mecanismomanivelabalancíntienelafunciónde convertirel movimiento
rotacional de entradaenla manivela,enmovimientooscilatoriode salidaenel balancín.
Algunasaplicacionescomunesdelmecanismomanivelabalancínson:el mecanismode lamáquina
de coser,el mecanismode lasbombasde pozosde petróleo,el mecanismode lasmáquinas
elípticas.
a. Inicialmente se debendefinirlasposicionesextremasdel balancín. .
b. Se traza unarecta cualquiera,que pase por .
c. Se traza , pasandopor , formandoun ángulo con .
d. El puntode corte de las líneas y , enel punto , se toma como centrode la
manivela.
e. La longitud se obtienede ,pues .
f. La longitud se calculaa partirde .
g. Finalmentese obtieneel mecanismomanivelabalancínilustrado.
Posicionesextremasde
balancín
Longitud de Manivela-balancín

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mecatrónico.
METODOLOGÍA
- Tiras de maderade diferentes
medidas(19cm,31cm, 33cm y 35cm)
- 4 Cuadritosde maderade 3cmx3cm
- 4 Tornillosy4 tuercasde distintas
medidas según diseño
Taladro
Pinzasmecánica
Procedimiento
1. Elabora en madera el siguiente mecanismo Manivela-Biela-Balancín
a) ¿Qué esun mecanismode 4 barras?: ______________________________________
________________________________________________________________________
b) ¿Qué dice la Ley de Grashof?:____________________________________________
________________________________________________________________________
c) ¿En el mecanismodesarrolladoenel paso1 se cumple laleyde Grashof?_________ ¿Por
qué?_______________
d) ¿Si lamaniveladel mecanismodel paso1midiera31cm se cumpliríalaleyde Grashof? _______ ¿Qué ocurriría
eneste caso?
__________________________________________________________________________________
3. Siendo“s” la barra más corta, “l” la barra más larga, “p” y “q” las otras barras, dibuja las trayectorias que
sigue cada eslabónsegúnla configuración que se te muestra en las siguientesfigurasy escribe el nombre del
mecanismo:
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 5 Nombre de la práctica BIELA,MANIVELA CORREDERA
Movimientoplano
Objetivo Comprenderel funcionamientode losmecanismos
Manivela-Biela-CorrederaparaConocerlosmovimientos
de cada eslabóndel mecanismo.
Fuentesde información G., E. A. (2014). Diseño de Mecanismos,Analisisy Sintesis. (Cuartaed.).México:
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Losestudiantesatenderánunaprácticademostrativaporel docente,realizada con
software CAD. Registrarán sus observaciones en un instrumento elaborado
previamente por el docente,quien expondrá la utilización de los comandos para
lageneraciónde ensamblesapartirde diseñosde piezasmecánicasprediseñadas,
imprimiendo movimiento al ensamble, aclarando dudas existentes. Al final, los
estudiantescompartiránlainformaciónobtenidaconel restode suscompañeros.
CompetenciaGenérica 5.7 Identificalossistemasyreglasoprincipiosmedularesque subyacenaunaserie de
fenómenos.
CompetenciaDisciplinar M5 Analiza las relaciones entre dos o más variables de un proceso social o natural
para determinar o estimar su comportamiento.
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
Biela, manivela Corredera
Otro mecanismo común es el de manivela-corredera, el cual consiste también en una combinación
de cuatro eslabones, con uno designado como la bancada Este mecanismo, sin embargo, está
conectado por tres uniones de perno y una unión de corredera.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
En la figura 1.37a se presenta un mecanismo que impulsa una bomba de agua manual. En la
figura 137b se muestra el diagrama cinemático correspondiente.
La movilidad del mecanismo manivela-corredera se representa como sigue:
n = 4, jp, = (3 pernos + 1 corredera) = 4, jh, =0
M= 3(n- 1) - 2jp,- jh = 3(4 - 1) - 2( 4) -0 = 1.
Como el mecanismo de manivela-corredera tiene un grado de libertad, está restringido para
operar completamente con un impulsor.
La bomba de la figura 1.37 se activa en forma manual empujando el mango (eslabón 3).
En general, el eslabón pivote conectado a la bancada se conoce como manivela. Este eslabón no
siempre logra efectuar una revolución completa.
El eslabón que mueve se conoce como corredera. Este eslabón es el pistón-varilla de la figura
1.37.
El acoplador o biela "acopla" el movimiento de la manivela y la corredera.
METODOLOGÍA
 Tiras de maderade diferentes
medidas(5cm,10cm, 20cm y
50cm)
 Guías de 35cm
 Tornillosytuercasde distintas
medidassegúndiseño
Taladro
Pinzasmecánica
Procedimiento
1. Elabora en madera el siguiente mecanismo Manivela-Biela-Corredera

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
2. Responde las siguientespreguntas
a) ¿Qué movimientorealizacadaeslabóndel mecanismoManivela-Biela-Corredera?:
Manivela:_______________________________________________________________
Biela:__________________________________________________________________
Corredera:______________________________________________________________
b) ¿Cuál esla distanciamínimaque recorre lacorredera?:________________________
c) ¿Cuál esla distanciamáximaque recorre lacorredera?:________________________
d) ¿Cuál esla distanciatotal que recorre lacorredera?:__________________________
e) Si quisiéramosque lacorrederarecorrieraunadistanciade 10cm ¿Qué medidas deberíande tenerla
manivelaylabiela?:___________________________________
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 6 Nombre de la práctica CIGÜEÑAL BIELA MANIVELA
Movimientoplano
Objetivo Observarcual es el funcionamientodelmecanismodel
cigüeñal-biela-pistóny lafunciónque realizadentrode los
mecanismosenlosque se utilizan.
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Los estudiantesrealizaránunapráctica guiadapor el docente,enun software CAD,
donde aplicaránloscomandosutilizadosenlageneraciónde ensambles;partiendo
de la selección de piezas mecánicas prediseñadas acordes a un mecanismo;
imprimiendo movimiento al ensamble. Los estudiantes guardarán y entregarán su
ensamble en archivo electrónico y el docente aclarará dudas.
Competencia Genérica 5.8 Identifica los sistemas y reglas o principiosmedulares quesubyacen a una seriede fenómenos.
Competencia Disciplinar M5 Analizalasrelacionesentre doso más variablesde un procesosocial o natural para
Productividad y empleabilidad / C.
Profesionales
Marco
teórico
Cigüeñal biela manivela
Permite obtener un movimiento lineal alternativo perfecto a partir de uno giratorio continuo, o
viceversa.
2.3.1.- DESCRIPCIÓN
Básicamente consiste en conectar la cabeza de una biela con el mango de una manivela (o con la
muñequillade uncigüeñal oel eje excéntricode unaexcéntrica) y el pie de biela con un émbolo.
El giro de la manivelaprovocael movimientode labielay,consecuentemente,el desplazamiento
lineal alternativo del émbolo.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
La amplituddel movimientodel pistónse denominaCarreray viene determinadoporel diámetro
de giro del eje excéntrico al que está conectada la cabeza de la biela.
Puntos muertos.
El pistón está dotado de un
movimientolineal de vaivéncuyociclo
es:retroceso,paro,avance,aro,nuevo
retroceso, paro.
En este movimiento lineal alternativo
existen dos puntos en los que el
émbolo se queda completamente
parado para poder invertir el sentido
de la marcha; a esos puntos se les
denomina puntos muertos. Al que se
produce al final del retroceso se le
denomina punto muerto inferior y al que
se produce al final del avance punto
muerto superior.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Se denominamotor de cuatro tiempos al motor de combustióninternaalternativo tantode ciclo
Otto como ciclo del diésel, que precisa cuatro, o en ocasiones cinco, carreras del pistón o
émbolo(dosvueltascompletasdelcigüeñal) paracompletarelciclotermodinámicodecombustión.
Estos cuatro tiempos son:
Aquíse detallanlosdiferentestiempos(actividadesrealizadasduranteelciclo)ysuscaracterísticas.
 1-Primer tiempo o admisión: en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire
combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por
compresión. La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está
abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de
admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.
 2-Segundotiempoo compresión:al llegaral final de la carrera inferior,laválvulade admisión
se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el 2º
tiempoel cigüeñalda360º y el árbol de levasda180º, yademásambasválvulasse encuentran
cerradas y su carrera es ascendente.
 3-Tercer tiempo o explosión/expansión: al llegar al final de la carrera superior el gas ha
alcanzadola presiónmáxima.En losmotoresde encendidoprovocadoode cicloOtto salta la
chispaenlabujía,provocandolainflamaciónde lamezcla,mientrasque enlosmotoresdiésel,
se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se autoinflama por la
presiónytemperaturaexistentesenel interiordel cilindro.Enamboscasos,unaveziniciadala
combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el
interiordel cilindroyexpandiendolosgasesque empujanel pistón.Estaes la únicafase en la
que se obtiene trabajo.Eneste tiempoel cigüeñalgira180º mientrasque el árbol de levasgira
90º respectivamente, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
 4 -Cuarto tiempo o escape: en esta fase el pistón empuja, en su movimientoascendente, los
gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al
llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de
admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas gira
90º.
METODOLOGÍA
- Madera (según diseño)
- Alambre (puede ser de un
gancho de ropa)
- Tornillos o clavos (según
diseño)
- Cilindros de plástico
transparente(puede ser de
botellas pet)
- Tiras de plástico transparente
Taladro
Pinzas mecánicas
Procedimiento
1. Elabora en madera el siguiente mecanismo cigüeñal-biela-pistón
a) ¿Qué movimientorealizacadaelementodelmecanismocigüeñal-biela-manivela?:
Manivela:_______________________________________________________________
Cigüeñal:______________________________________________________________
Biela:_________________________________________________________________
b) ¿De qué maneracalcularías ladistanciaque recorre la bielaobservandoel cigüeñal?:
___________________________________________________________________
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 7 Nombre de la práctica TREN DE ENGRANES
Tema Tren de engranajescompuesto,
Tren de engranajessimple.
Objetivo Diseñar y construir un tren de engranes mediante los
conocimientos adquiridos para la solución de una
problemática.
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Los estudiantes realizarán una práctica supervisada por el docente, en un
software CAD, donde aplicarán los comandos utilizados en la generación de
ensambles; partiendo de la selección de piezas mecánicas prediseñadas
acordes a un mecanismo; imprimiendo movimiento al ensamble. Los
estudiantesguardarán y entregarán su ensamble en archivo electrónico y el
docente aclarará dudas.
CompetenciaGenérica 5.9 Identificalossistemasyreglasoprincipiosmedularesque subyacenaunaserie de
fenómenos.
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
Transmisiónporengranes
Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, consiguiendo disminuciones o aumentos
significativos de la velocidad; tambien permite mantener o invertir el sentido de giro.
Este tipo de transmisiones se usa mucho como reductor de
velocidadenlaindustria(máquinasherramientas,robótica,grúas),
en la mayoría de los electrodomésticos (vídeos, cassetes,
tocadiscos, programadores de lavadora, máquinas de coser,
batidoras,exprimidores),enautomoción(paralascajasde cambio
de marchas) y en general en cualquier máquina que precise
transmitir elevadas potencias con reducciones de velocidad
importante.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
En este mecanismo las
velocidadesde girodelos
sucesivos ejes (N1, N2,
N3 y N4) se van
reduciendoamedidaque
se engrana una rueda de
menor número de
dientes (conductor
con Zb dientes) con una
de mayor número
(conducida
con Za dientes).
Si el engrane se produce desdeunaruedade mayornúmerode dientesaunade menornúmero,
obtendremos un aumento de velocidad.
Si suponemos un sistema técnico formado por tres tramos en el que el eje motriz gira a la
velocidad N1, por cada grupo montado se producirá una reducción de velocidad que estará en la
misma proporción que los diámetros de las poleas engranadas. Si suponemos que el número de
dientes de cada una de las ruedas no son iguales, se cumplirán las siguientes relaciones:
N2=N1·(Za/Zb)
N3=N2·(Zc/Zd)
N4=N3·(Ze/Zf)
or tanto,en este casotendremosque lavelocidaddel ejeútil respecto a la del eje motriz será:
N4=N1·(Za/Zb)·(Zc·Zd)·(Ze·Zf)
Luego:
La relación de transmisión de este sistema se calcula multiplicando entre sí las diferentes
relaciones que la forman:

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
En el caso de que se empleen ruedas dentadas dobles iguales para construir el tren de
engranajes, se cumplirá: Za=Zc=Ze y Zb=Zd=Zf, con lo que tendremos, para un sistema de tres
tramos:
Velocidad del eje de salida:
Relación de transmisión:
CALCULO DE ENGRANES CILINDRICOS
Los engranes son ruedas dentadas cilíndricas que se usan para transmitir movimiento y potencia
desde un eje giratorio hasta otro. Los dientes de un engrane conductor encajan con precisión en
los dientes del engrane conducido, como se verá en la siguiente figura, los dientes del impulsor
empujan los dientes del impulsado, lo cual constituye una fuerza perpendicular al radio del
engrane.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Con frecuencia se emplean engranes para producir un cambio de velocidad angular del engrane
conducidorelativaa la del engrane conductor.En la figuraanteriorpodemosdistinguirel piñóny
el engrane siendoel primeroelengranemáspequeñoyel segundo llamadosimplemente engrane.
El engrane gira con más lentitudque el piñón.La cantidadde reducciónde velocidaddependede
la relacióndel númerode dientesenel piñónentre el númerode dientesenel engrane mayor,de
acuerdo con la siguiente relación:
En la cual:
= Revolucioneporminutodel piñón.
= Revolucioneporminutodel engrane
= Numerode dientesdel engrane
= Numerode dientesdel piñón
Ejemplode aplicación
Se requiere que lavelocidadde entradade 1800rpm enel piñónseareducida a la salidadel
engrane a lamitad,el piñóntiene 32 dientes. ¿Cuál esel númerode dientesdelengrane paraque
la condiciónse cumpla?
Solución
De laformuladada anteriormentedespejamos ,obteniendo:
NG = (Np * np) / nG
Sustituyendovalores
NG = (32 * 1800) / 900
NG = 64
NOMENCLATURA DE LOS ENGRANES

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Para calcularla mayoría de los términosde lafiguraexistenlasiguiente formulas:
D = m* N
D = Circunferenciaprimitiva
m = modulo
N = numerode dientes
PC = (π* D) / N
PC =Pasocircunferencial
D = Circunferenciaprimitiva
De = D – 2*m ó De = m*(N + 2)
De = circunferenciade lacabezaó diámetroexterno
Espesor= 0.5 * PC
Di = De – 2h
Di = Circulodel pie odiámetrointerno
h = alturatotal del diente
h = 2.167*m
filetminimo=espesor/6
filetmáximo=m * 0.3
METODOLOGÍA
1 Motor de corriente directa.
- 1 Pila de 9V o un eliminador
de 6V
- 1 conector de pila cuadrada
de 9V - 4 engranajes
compatibles y sus ejes.
- Placa de soporte.
Procedimiento
ELABORACIÓN DE UN TREN DE ENGRANES
1. Elabora el siguiente mecanismosobre laplaca de soporte.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
a) ¿Cuál esla relaciónde transmisiónentre losengranes1y 2 en su diseño?_________
b) ¿Y entre losengranes3y 4?______________________________________________
c) ¿Cuál esla relaciónde transmisióntotal,esdecirdel 1al 4?_____________________
d) ¿Cómo esla velocidaddel motorenrelaciónaladel engrane 4?_________________
e) Si la velocidadaumentaose reduce entre losengranes,¿Qué ocurre conlafuerza
transmitida?_______________
DIBUJO DE ENGRANESCILINDRICOS
Procedimientoparadibujarunengrane de 36 dientescon módulo 3 y ángulode presiónde 20º
1. CalcularDiámetroprimitivo
D = m*N
D = 3 * 36
D = 108mm
2. CalcularDiámetroexterno
De = D + 2m
De = 108 + 2(3)
De = 114mm
3. Calcularalturadel diente
h = 2.167*(3)
h = 6.501mm

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
4. CalcularDiámetrointerno
Di = De – 2h
Di = 114 – 2(6.501)
Di = 100.9mm
5. Calcularel pasocircunferencial
Pc = (π * D) / N
Pc = (π * 108) / 36
Pc = 9.42mm
6. Calcularel espesordel diente
Espesor= 0.5 * Pc
Espesor= 0.5 * 9.42
Espesor= 4.71mm
Filet= 4.71mm / 6
Filet=0.785mm
7. En AutoCAD se dibujanloscírculos primitivo,externoe internoconsus respectivosdiámetrostomando
como centro un mismo punto.
8. Se dibuja la línea de presión con ángulo de 20º tomando como primer punto el cuadrante superior del
círculo primitivo, como se indica en la figura.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
9. Desde el puntoque se dibujólalíneaanteriorse tomacomo centropara dibujaruncírculo que tiene por
radioel resultadoobtenidoenel espesor.
10. Tomando como centro los centros de los círculos dibujados en el punto 7 dibujamos un círculo que sea
tangente a la línea trazada en el punto 8, como se muestra en la siguiente figura.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
11. Desde el centrodel circulodibujadoenel punto9se dibujaotrocirculoque tiene comoradioel resultado
de dividir el Diámetro primitivo entre 8, es decir:
108/8= 13.5mm
12. El circulo
dibujado
anteriormentese
lo debe copiar y
mover como se
indica a
continuación y
este formara un
diente del
engrane.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
13. Las líneasque se muestranmarcadas (punteadas) se deben suprimir.
14. Ya borradas se obtendráalgocomo lo siguiente

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
15. Ahorase procederáa borrar con laherramientaTrimloque sobra del dibujo,así:
16. Lo únicoque restaesfiletearel piedel dienteconlaherramienta Fillet, el valorque debemosdarde radio
es el obtenido en los cálculos previos, es decir:
Filet = 4.71mm / 6
Filet=0.785mm

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
17. Con nuestrodiente yaterminadoprocedemosacopiarlo36 vecesalrededordel circuloprimitivo,para
estoutilizaremoslaherramientaArrayde la siguientemanera:
 Clicenel iconode array .
 En el cuadro que aparece seleccionamoslaopción PolarArray, damosclicen SelectObjects.
 Marcamos el diente terminadoyluego Enter.
 Clicenel iconode CenterPoint
y seleccionamosel centrodel circuloprimitivo.
 En el espaciode Total number of ítemescribimoslacantidadde dienteseneste caso36 y en
Angle to fil digitamos 360.
 Finalmenteclicen OK.
El dibujofinal se vara asi:

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
CALCULO ENGRANESCONICOS
Para estose puede partir desde larelaciónque se quiere teneroel númerode diente del piñónydel engrane.
Las fórmulas que se aplicansonlas siguientes:

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
La aplicaciónde estas fórmulas se ve reflejadaenel desarrollodelsiguiente ejercicio:
Calcularlasdimensionesde dosengranescónicosunode 16 y el otro de 48 dientesconunángulode
intersecciónde susejesde 90.Modulo=1.
Np= 16
NG = 48
γ = tan -1
(16/48)
γ = 18.4º
Γ = tan -1
(48/16)
Γ = 71.6º
Pd = Np / d = NG / D
D = m* NG = 1*48
D = 48mm
d = m * Np = 1*16
d = 16mm
Pd = 1mm
ht = 2.19mm
hk = 2mm
e = 0.19mm
aG = 0.54 + (0.46 / 9)
aG = 0.591mm

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
ap= 2 – 0.591
ap= 1.409mm
Do = 48 + 2(0.591) Cos71.6º
Do = 48.373mm
do = 16 +2(1.409) Cos 18.4º
do = 18.673mm
Ao = 48/ (2*Sen71.6º)
Ao = 25.29mm
F = Ao/3
F = 8.43mm
El dibujode este tipode engranesen AutoCADnose explicaradebidoaque Inventorofrece laposibilidadde
dibujarlosde unamaneramuchomás sencilla,enlacual solodebemostenercomodatos:
1. El modulo
2. El ángulode corte entre ejesde losengranes(90º)
3. Angulode presión(20º)
4. Espesoro ancho de cara (F)
5. Diámetrosprimitivos
6. Numerode dientes
ProcedimientoenInventor:
1. Abrirel programa
2. Clicenel iconoNuevo
3. En el cuadro que aparece escogemoslapestaña metricy dentrode ellaseleccionamosel iconoque tiene
por nombre Standard (mm) y por extensión .iam, clicenOK.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
4. Vamos a laopción Designde laBarra de Menú,damos clicsobre la palabra Spur Gear , cuandose
despliegue lastresopcionesque aparecenenlafiguradamosclicenla última(Bevel Gear).
5. Al hacer clicen el iconoantesmencionadose muestraunmensaje al cual le damos Aceptar,y en cuadro
que aparece damosun nombre y seleccionamosunadireccióndonde guardarel dibujo,luegoclicen
Save.
6. En el cuadro que aparece ingresamoslosdatosconloscualesqueremosdibujarlosengranes.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Facewidth=F = ancho de la cara del diente.
Pressure Angle =Angulode presión=20°
Module = modulo= 1
ShaftAngle = Angulode intersecciónentre lisejesde losdosengranes=90°
Numberof Teeth= numero de dientesenel piñón(Gear1) y enel engrane (Gear2)
7. Clicen Calculate, luegoOK a todo y automáticamente losdosengranesserándibujados.
8. Cuandoya seanvisiblesdamosunclicyel dibujoestarálisto.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 8 Nombre de la práctica SIN FIN.PIÑON
Tema Mecanismosy
maquinas
Movimientoplano
Objetivo Observarcual es el funcionamientodelmecanismodel parsin
fin–piñóny lafunciónque realizandentrode losmecanismos
enlosque se utilizan.
EDUCACIÓN.
H.Myszka,D. (2012). Máquinasy Mecanismo (CUARTA ed.).México:PEARSONEducación.
Los estudiantes atenderán una práctica demostrativa, hecha por el docente,
sobre instalaciónde mecanismos PIÑON SINFÍNensistemasmecatrónicos, para
identificar sus aplicaciones industriales.
CompetenciaGenérica 5.10 Identifica los sistemasy reglas o principiosmedularesque subyacena
una serie de fenómenos.
CompetenciaDisciplinar M5 Analiza las relaciones entre dos o más variables de un proceso social o
natural para determinar o estimar su comportamiento.
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
SIN FIN PIÑON
Transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes que se cruzan perpendicularmente.
Se emplea en mecanismos que
necesiten una gran reducción de
velocidad y un aumento
importante de la ganancia
mecánica: clavijas de guitarra,
reductores de velocidad para
motores eléctricos,
limpiaparabrisas de los coches,
cuentakilómetros...
Este mecanismo tiene importantes ventajas:
 Ofrece una gran reducción de velocidad y, por tanto, un aumento importante de la
ganancia mecánica. Téngase en cuenta que el sinfín solamente tiene un diente mientras
que el piñón puede tener los que queramos.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
 Esa gran ganancia mecánica y la posición relativa de los dientes hace que el mecanismo
seairreversible,porloque no esposible hacerlofuncionarsi conectamosel piñón al árbol
motriz y el sinfín al conducido.
 El espacio que ocupa es mínimo enrelacióna otras opciones(multiplicadorde velocidad,
tren de engranajes...).
Para la construcciónde este mecanismonecesitamosdosejes(árboles) que se crucen a 90º sin
cortarse: uno motriz (árbol conductor, a través del que llega el movimiento giratorio) y otro útil
(unido al receptor); un piñón y un sinfín que engrane con el piñón. Los ejes tienen que tener su
propiosoporte paramantenerensusitiocadaoperador(lamayoríade las vecesse introduce todo
el mecanismo en una caja que hace de soporte y sistema de protección).
 El piñón tiene los dientes cóncavos e inclinados y siempre se conecta al eje
conducido, con el que gira solidario.
 El sinfín siempre se conecta al eje motriz (eje conductor), del que obtiene el giro.
Este eje suele estarmovidoporuna manivela (parael accionamientomanual) oun motor
eléctrico.
En este mecanismo,por cada vuelta completa del sinfín se obtiene solamente el avance de un
diente del piñón.Por tanto, si queremos que el píñón de una vuelta completa, el sinfín tiene que
dar tantas vueltascomodientestengaaquel,loque proporcionaunagran reducciónde velocidad
y, consecuentemente, una gran ganancia mecánica.
Como en toda transmisión por ruedas dentadas se cumple:
N1 x D1 = N2 x D2 , donde:
N1 es la velocidad del eje motriz
N2 es la velocidad del eje conducido
D1 es el número de dientes de la rueda conductora

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
D2 es el número de dientes de la rueda conducida
y en este caso N1=1 (puesel sinfínsolamente tiene undiente, peroenrolladohelicoidalmente),
por lo que la velocidad en el eje conducido será:
N2 = N1/D2
Es decir,eneste mecanismolavelocidaddel
eje conducido(N2) esladel conductor(N1)
divididoporel númerode dientesdel piñón
(D2).Por lo tanto,cuantomayor seael
númerode dientesdel piñónmenorserála
velocidadque obtenemosenel eje
conducido.
Este mecanismo es especialmente apreciado debido a las altas reducciones de velocidad que
permite conseguir(superioresa60:1). A estohemosde añadir su capacidadpara trabajar con ejes
a 90º, su pequeño tamaño en relación a la potencia que puede transmitir y su funcionamiento
silencioso.
METODOLOGÍA
- Tiras de madera
- Tornillos
- 1 cuerda
- Tornillosinfin-piñónsegúnel
diseño- Manivela
- 1 bolsita de arena
Procedimiento
1. Elabora en madera el siguiente mecanismo.
2. Realizalas siguientesactividadesyresponde las preguntas que se plantean:
a) Una vezarmado el diseñocolocalabolsitaenunextremode lacuerda y enróllaloenel tornoutilizandola
manivela.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
b) Cuando labolsitallegue asupuntomáximo,sueltalamanivela.
c) ¿Qué sucede conla bolsita?_____________________________________________
3. Agrega a tu diseñoel sinfin-piñóny repite lospasos del punto anterior.
d) ¿Qué sucede con labolsitacuandose liberalamanivela?______________________
e) ¿Por qué sucede esto?__________________________________________________
f) ¿Cuál es larelaciónde transmisiónentre el tornillosinfinyel engranaje?_________
g) ¿En cuál de losdosmecanismosse aplicaunafuerzamayory por qué?
_____________________________________________________________________
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 9 Nombre de la práctica TORNILLOTUERCA
Tema Mecanismosy
maquinas
Movimientoplano
Objetivo Observarcual esel funcionamientodelmecanismotornillo-
tuercay lafunciónque realiza dentrodelosmecanismosen
los que se utilizan.
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Los estudiantes, en equipo y en juego de roles, realizarán una práctica
supervisada de la instalación de un mecanismo propuesto por el docente y
controlado mediante dispositivos electroneumáticos, para sistemas
mecatrónicos; siguiendo las instrucciones recibidas por el docente. A final se
intercambiaránlosrolesylosestudiantescompartiránsusexperienciasenuna
plenaria.
CompetenciaGenérica 5.11 Identifica los sistemasy reglas o principiosmedularesque subyacena
una serie de fenómenos.
CompetenciaDisciplinar M5 Analiza las relaciones entre dos o más variables de un proceso social o
natural para determinar o estimar su comportamiento.
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
TORNILLO TUERCA
Se empleaenlaconversiónde unmovimientogiratorioenunolinealcontinuocuando seanecesaria
una fuerza de apriete o una desmultiplicación muy grandes. Esta utilidad es especialmente
apreciada en dos aplicaciones prácticas:
Unióndesmontable de objetos.Paralo que se recurre a roscas con surcos en"V" debidoaque su
rozamiento impide que se aflojen fácilmente. Se encuentra en casi todo tipo de objetos, bien
empleando como tuerca el propio material a unir (en este caso emplea como tuerca un orificio
roscado en el propio objeto) o aprisionando los objetos entre la cabeza del tornillo y la tuerca.
Empleando como tuerca el propio
material se usa en sistemas de fijación
de poleas, ordenadores, cerraduras,
motores, electrodomésticos...

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Aprisionandoel objeto entre el tornillo y
latuercase usaen:estructurasmetálicas,
unión de chapas finas, como eje de giro
enobjetosarticulados(camade hospital,
compás, gafas...), etc.
Mecanismo de desplazamiento.
Para lo que suelen emplearse
roscas cuadradas (de uno o varios
hilos) debidoasubajorozamiento.
Se encuentra en multitud de
objetos de uso cotidiano: grifos,
tapones de botellas y frascos,
lápices de labios, barras de
pegamento, elevadores de
talleres, gatos de coche, tornillos
de banco, presillas, máquinas
herramientas, sacacorchos...
Por ejemplo, en el caso de
los grifos nos permite abrir (o
cerrar) el paso del agua
levantando(obajando) lazapataa
medida que vamos girando
adecuadamente la llave.
Cuando el avance lineal exige mucha precisión(por ejemplo en losinstrumentos de medida) este
mecanismo sustituye con gran ventaja al sistema cremallera-piñón.
Descripción

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Para el buen funcionamientode este mecanismo
necesitamos, como mínimo, un tornillo que se
acople perfectamente a unatuerca (o a un orificio
roscado).
Este sistema técnico se puede plantear de dos formas básicas:
Un tornillo de posiciónfija(nopuededesplazarse longitudinalmente)
que al girar provoca el desplazamiento de la tuerca.
En la barra engomadora el tornillonose desplaza,perosugiro hace
que el cilindro de cola suba o baje debido a que esta es la que hace
de tuerca.
Una tuercao unorificioroscadofijo(nopuedegirarni desplazarselongitudinalmente)que produce
el desplazamiento del tornillo cuando este gira (El grifoantes estudiado puede ser un ejemplo de
este funcionamiento).
Características
El sistema tornillo-tuerca presenta una
ventaja muy grande respecto a otros
sistemas de conversión de movimiento
giratorio en longitudinal: por cada vuelta
del tornillolatuerca solamente avanzala
distancia que tiene de separación entre
filetes(pasode rosca) porloque lafuerza
de apriete (longitudinal) es muy grande.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Por otro lado, presenta el inconveniente
de que el sistema no es reversible (no
podemos aplicarle un movimiento
longitudinal y obtener uno giratorio).
El sistematornillo-tuercacomomecanismode desplazamientose empleaenmultituddemáquinas
pudiendo ofrecer servicio tanto en sistemas que requieran de gran precisión de movimiento
(balanzas,tornillosmicrométricos,transductoresde posición,posicionadores...)comoensistemas
de baja precisión.
Aunque lamayor parte de los sistemastornillo-tuercase fabricanen acero,tambiénlospodemos
encontrarfabricadosenotrosmetales(bronce,latón,cobre,niquel,acerosinoxidablesyaluminio)
y en plásticos (nylón, teflón, polietileno, pvc), todo ello dependera de sus condiciones de
funcionamiento.
METODOLOGÍA
- - Madera MDF (cantidadsegún
diseño)
- 1 Motorreductor
- 1 Pilade 9V o uneliminadorde 6V
- 1 conectorde pilacuadrada de 9V
- Cablesparaprotoboard
- Varilla roscada (medida según
diseño)
- Cilindropequeñode plásticoo
maderapara acoplar la varilla
roscada y la flechadel motor
(medidassegún
diseño)
- Tornillos o clavos
Procedimiento

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
1. Elabora en madera el siguiente portón eléctrico
utilizando el mecanismo tornillo-tuerca:
2. Como acoplar la varilla roscada con la flecha del
motor: Taladra en un cilindro de plástico o madera
un agujero pasante con una broca del mismo
diámetro que el eje del motor pasos a paso, y luego
taladra hasta la mitad con una broca un poco más
pequeña que el diámetro de la varilla roscada, de
formaque se al introducirlavarillaroscadase genere
rosca en la pieza de plástico o madera.
De esta forma la varilla se rosca por un extremo y
entra a
presión por el otro en el eje del motor.
3. Control del portón: puedes realizar un circuito con relevadores o
simplemente cambiar la polaridad del motor de manera manual.
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 10 Nombre de la práctica CORREA Y POLEA
Movimientoplano
Objetivo Conocer,observaryrealizarunmecanismode banda
transportadora,para posteriormente aplicarlaenalguna
funciónespecífica,paraestose debenconocerlos
principalescomponentesde lasbandas.
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Los estudiantes realizarán una práctica supervisada de automatización, en la
que darán soluciónadosproblemasde instalaciónde mecanismosensistemas
mecatrónicos, utilizando el simulador; en la que seleccionarán los comandos
necesarios para que lleven a cabo los procesos solicitados por el docente.
CompetenciaGenérica 5.12 Identificalossistemasyreglasoprincipiosmedularesque subyacenaunaserie
de fenómenos.
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
POLEAS Y BANDAS
Un sistema formado por dos poleas y una correa de trasmisiónpermite trasmitir un movimientode
rotación entre dos ejes paralelos en el mismo sentido de giro
CORREAS PARA LA TRANSMISION POR POLEAS
Las características más importantes de las correas de trasmisiónse obtienen a partir un balance de
fuerzas en su paso por las poleas.
El sistema de poleas con correa más simple consiste en dos poleas situadas a cierta distancia, que
girana lavezporefectodel rozamientode unacorreaconambaspoleas.Lascorreassuelensercintas

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
de cuero flexiblesyresistentes.Eseste un sistemade transmisióncircularpuestoque ambas poleas
poseen movimiento circular.
En base a esta definición distinguimos claramente los siguientes elementos:
1. La polea motriz: también llamada polea conductora: Es la polea ajustada al eje que tiene
movimiento propio, causado por un motor, manivela,
En definitiva, este eje conductor posee el movimiento que deseamos transmitir.
2. Polea conducida: Es la polea ajustada al eje que tenemos que mover. Así, por ejemplo: en
una lavadora este eje será aquel ajustado al tambor que contiene la ropa.
3. La correa de transmisión:Es unacinta otira cerradade cuero,caucho uotro material flexible
que permite latransmisióndel movimientoentre ambas poleas.La correa debe mantenerse
losuficientemente tensapues,de otromodo,nocumpliríasu cometido satisfactoriamente.
Según el tamaño de las poleas tenemos dos tipos:
1. Sistema reductor de velocidad: En este caso, la velocidad de la polea conducida ( o de salida) es
menor que la velocidad de la polea motriz (o de salida). Esto se debe a que la polea conducida es
mayor que la polea motriz.
En el siguiente vídeose puede apreciarunmecanismoreductorde poleasconcorrea.Observacomo
la polea motriz es menor que la polea conducida la cual gira a mayor velocidad.
Conla correacruzada se puede lograrque el sentidode girode lapoleaconducidaseacontrarioal de
la polea motriz.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
 TRANSMISION POR BANDA ABIERTA
Se emplea en arbolesparalelos si el giro de estos esen un mismo sentido. Es el tipo de transmisión
más difundida.
 TRANSMISION POR BANDA CRUZADA
Se emplea en arboles paralelos si el giro de estos es en sentido opuesto.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
 TRANSMISION POR BANDA SEMICRUZADA
Se emplea si los arboles se cruzan generalmente a 90°.
 TRANSMISION POR BANDA CON POLEA TENSOR EXTERIOR
Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las bandas y se deseas
aumentar el ángulo de contacto en la polea menor.
 TRANSMISION POR BANDA CON POLEA TENSOR INTERIOR
Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las bandas. En casos en los
que se puedadisminuirel ángulode contacto en la poleamenor,produce una mejora enla vida útil
de la banda.
 TRANSMISION POR BANDA CON MULTIPLES POLEAS
Se emplea para transmitir el movimiento desde un árbol a varios árboles que están dispuestos
paralelamente.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Mecanismomultiplicadory
reductor de velocidad
Se denomina mecanismo
multiplicador de velocidad a
aquélquetransforma la velocidad
recibida de un elemento motor
(velocidad de entrada) en otra
velocidad mayor (velocidad de
salida).
Se denomina mecanismo
reductor de velocidad a aquélque
transforma la velocidad de
entrada en una velocidad de
salida menor.
En todo mecanismo de
transmisión existen como mínimo
dos eje, llamados eje motriz y eje
conducido o arrastrado. El eje
motriz es el que genera el movimiento y puede estar acoplado a un motor o ser accionado
manualmentepormedio de una manivela.El eje conducido es el que recibe el movimiento generado
por el eje motriz.
La velocidad de giro delos ejes se puedemedir de dosformas:
· Velocidadcircular(n) en revolucioneso vueltasporminuto (r.p.m.).
· Velocidadangular(w) en radianesporsegundo (rad/seg).
La expresión matemática quehacepasarder.p.m.a rad/seg es: w = (2 * p * n) / 60
TransmisiónSimple

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Cuando un mecanismo se transmitedirectamente entre dosejes (motriz y conducido),setrata de un
sistema de transmisión
simple.
Si se consideran dos
peleas de diámetros
"d1" y "d2" que giran a
una velocidad "n1" y
"n2" respectivamente,
taly como seindica en la
figura, al estar ambas
poleas unidas entre sí
por medio de una
correa, las dos
recorrerán el mismo
arco, en el mismo
periodo de tiempo.
d1 * n1 = d2 * n2
De dondese deducequelos diámetrosson inversamenteproporcionalesa las velocidadesdegiro y,
portanto,para queel mecanismo actúecomo reductorde velocidad,la polea motrizha de ser de
menordiámetro quela polea conducida.En caso contrario actuará como mecanismo multiplicador.
El sentido de giro de ambosejeses el mismo.
Relaciónde transmisión(i)
i = velocidaddesalida/ velocidadde entrada
i = n2 / n1 = d1 / d2
Cuando ies mayorque1 es un sistema multiplicador.
Cuando ies menorque 1 es un sistema reductor.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
TransmisiónCompuesta
Cuando un movimiento setransmiteentremásde dosárboleso
ejes detransmisión se dice quese trata de un sistema de
transmisión compuesta.
Consideremoselsiguiente ejemplo dela figura.
n1 *d1 = n2 * D2
n2 * d2 = n3 * d3
i = n3 / n1 = (d1 / D2) * (d2 / d3)
i = i1,2 * i2,3 = (d1/D2) * (d2/d3) = (n2/n1) * (n3/n2)
METODOLOGÍA
Tabla de triplay¼ “ de 50cm x 40 cm.
4 baleros(de ½“ Diam. Exterior)
50 cm. Tubo PVC
Motor de C.D
Varillaredondadel Diámetrointerior
de los baleros (eje o flecha)
Un trozo de tela( que no seamuy
lisa)
Clavoso pijaspara hacerbase
Pegamentoblanco
Computadora
Taladro
Pinzasmecánicas
Procedimiento
Paso #1: Fabricar una base rectangular de madera de 40cm x 15 cm, cuidar que esta sea resistente. En la tapa
superior realizaras dos ranuras en los extremos del largo de la banda y del ancho del rodillo.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
En estaimagenlosdoscírculosdelosextremossimulanlosrodillosyel rectánguloqueestáentre losdoseslatapa
de maderade nuestracaja. La banda va sobresalirde la caja hacia afuera,cuidandoque se deslice suavemente y
roze la tapa de madera.
Paso # 2: ¿Cómohacer los rodillos?Paraesto debemosde cortar el tubode PVC endos partes igualesde 10 cm,
despuesdebesde introducirlosbalerosenlosextremos(denben quedarfijosal PVC,lospuedenpegaro soloa
presión.
El elementoque vasausar comoeje o flechadebe sobresalirde losextremos de lacaja, ya que un rodillotendra
el eje motriz (el que va conectado al motor) y el otro rodillo sera el tensor.
Esta es una idea para Este es el rodillo que realizaran, pueden
Tensar la banda, uso de observar que tiene un eje, este debes de
Chumaceras o puede ser usar un par cinematico o acople mecanico
Opcional. Para unirlo al motor (Motriz)
Aquí se puede observar el acople del motor.
Paso # 3: Material para la banda,estapuede serde unmaterial textil,huleocualquierotromaterial flexibleyque
permitalafácil unión,se recomiendacoserlabanda(de preferenciaconmaquina) paraunamayorresistenciaala
tensión.
Así debe quedar la banda, cuidando las longitudes previamente realizadas.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Principalesproblemasquepueden ocurrir: al momentode encenderel motorpuedeserque el rodillomotrizgire
ylabandano se mueva,se diceque se estábarriendo,parasolucionarestodebesde tensarbienlabandaorealizar
algunasmodificacionesalasuperficiede losrodillos(hacerlosmás rugosos),puedenponerunpegamentooalgún
material que les permita el agarre de la banda con el rodillo.
Contesta lo que se te pide a continuación:
1.- Escribe tres aplicaciones de una banda.
2.- Escribe tres ventajas de las bandas.
Lista de cotejo

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
Submódulo 3:
Número de la practica 11 Nombre de la práctica MECANISMOSCON NEUMÁTICA E HIDRÁULICA
Movimientoplano
Objetivo Conocer,observaryrealizarunmecanismo conactuadores
neumáticosparaidentificarlaaplicaciónenlaindustria.
PEARSON EDUCACIÓN.
Educación.
Los estudiantes en equipos, realizarán una práctica de automatización,en la
que darán soluciónadosproblemasde instalaciónde mecanismosensistemas
mecatrónicos, utilizando el simulador; en la que seleccionarán los comandos
necesarios para que lleven a cabo los procesos solicitados por el docente.
CompetenciaGenérica 5.13 Identificalossistemasyreglasoprincipiosmedularesque subyacenaunaserie
de fenómenos.
/ C. Profesionales
obtenidos.
Marco
teórico
APLICACIONES DE LA NEUMATICA
En la industria moderna la neumática ocupa un merecido y destacado lugar debido a la sencillez de
su aplicación ya su reducido coste de instalación.Se utiliza de forma indiscriminada en multitudde
industriasyen mecanismosde losmás variadostipos.Al igual que la energíaeléctrica,se encuentra
fácilmente disponible en casi toda empresa o pequeño taller de producción.
Con la neumática se puede lograr hoy día cualquier nivel de automatización. El grado de
automatizaci6n dependeráde losrequerimientosde lamáquinaytambiéndelcoste.El máselemental
sistema puede estar formado por un cilindro de doble efecto, por ejemplo, comandado por una
válvulade accionamientomanual queserámanipuladaporel operadorcadavezque deseedarsalida
al vástago,o hacerloretroceder.Un pasomásavanzadoenla automatizaci6nde dichocilindropuede
lograrse haciendo que con una sola orden de avance del vástago,este llegue al final de su carrera y
de formaautomáticaretrocedahasta el origen.Puedeconseguirse también,de maneramuysencilla,
que el vástago realice movimientosalternativosde entradaysalidade forma repetitivaconunasola
orden de comienzo del ciclo. Y para terminar, el grado más alto de sofisticaci6n puede obtenerse
comandandoun cilindroespecial mediante unaválvulaproporcionaly,con ayudade la electrónicay
de lainformática,selogrenrampasdeaceleración yfrenado,velocidadesvariablesyfuerzasreguladas
a voluntad.
En las figuras 1.14 y 1.15 se presentan dos mecanismos típicos o maquinas accionadas con cilindro
neumático de empuje directo. En estos casos la fuerza está limitada por la sección del cilindro y,
naturalmente,porlapresión del airedel mismo.El primerejemplomueve u11carroguiadosobre una

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
bancada, y en el segundo, se muestra una pequeña prensa de columna que realiza un determinado
trabajo.
Las figuras 1.16 y 1.17 muestran mecanismos que utilizan palancas y brazos articulados para
transformarla direcci6ndel movimientoporunaparte,y por otra, multiplicanel esfuerzoacosta de
aumentar el camino recorrido por el vástago. En el segundo caso el aumento de la fuerza es
considerable, sobre todo, cuando ambos brazos están alineados.
Otro ejemplomultiplicadordel esfuerzoycambiode dirección,aunqueconmenorrendimiento,Jo
constituye el mecanismode curiasde lafigura1.18, donde debe reducirse el rozamientomecánico
al máximoparaaumentardichorendimiento.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
En lasfiguras1.19, 1.20 y 1.21 se representansolucionesneumáticasque transformanel movimiento
lineal del cilindro en movimiento giratorio. Los casos prime ro y segundo muestran soluciones que
también se encuentran comercializadas en un solo conjunto, es decir, en el primero, el cilindro, la
cremallerayel piñóngiratorioformanunasola unidad,al igual que el mecanismode cilindro, ruedas
dentadas y cadena de la figura 1.20.
En sistemas de elevación y transporte interior la neumática encuentra muchas aplicaciones. Las
figuras1.22 y 1.23 muestrancasosrepresentativos.Laprimerarepresentaunelevadorneumáticode
empuje directo, donde la altura de elevación está limitada por la carrera del cilindro, ya que este
empuja directamente sobre la plataforma. La altura de elevación puede aumentarse notablemente
con el correspondiente juegode poleasycablesque se usa enestoscasos. La segundade las figuras
indica el empuje de un cilindro sobre un objeto que es precisohacer avanzar sobre rodilloshasta la
pendiente inclinada que se muestra.

PUEBLA
DIRECCIÓN GENERAL
mecatrónico.
La técnica del aire comprimido es muy utilizada también en procesos de mecanización donde se
emplea,tantoparalasujecióndepiezasdedistintotipo,comoen laspropiasunidadesdemecanizado.
Las figuras 1.24 y 1.25 muestran casos típicos de sujeción: el primero con palanca acodada y el
segundo,mediantedoscilindrosdeempujedirecto.Loscilindrosde avanceoleoneumáticos(Fig.1.26)
constituyenunvaliosocomponenteneumático debidoalasextraordinariasprestacionesqueofrecen
de regulación precisa de velocidad, carrera y otros. Se emplea en unidades de mecanizado para
producir el avance de la herramienta como el mostrado, donde un motor eléctrico hace girar a la
broca, y la unidad se encarga del avance regulado y el retroceso rápidode dicha herramienta hasta
SU posición de reposo.

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