Diseño de sistemas mecatronicos

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Fricción Viscosa: Es la fricción que se presenta entre dos cuerpos que tienen una capa lubricante entre sí. Esta suele ser menor de las tres y elimina principalmente la fricción estática y aumenta la fuerza de oposición a medida que aumenta la velocidad debido al engrosamiento de la capa lubricante.

Resortes

Los resortes helicoidales son encontrados con mayor frecuencia, estos exponen una relación fuerza-desplazamiento lineal definida por la Ley de Hooke:

F=K*∆x

Algunos objetos solidos presentan comportamientos similares al de los resortes. Esto puede ser comprobado al trazar la gráfica esfuerzo versus deformación de cada material.

En el estudio de varios casos (ejemplos de esta sección del libro) queda comprobado que a medida que aumenta la complejidad en el análisis de un sistema, de igual manera aumenta la precisión de su resultado.

Sistemas Mecánicos Rotacionales

El análisis de los sitemas mecánicos rotacionales se asimilan a aquellos vistos en el capítulo anterior (traslacionales). Sin embargo, una ligera modificación se debe hacer sobre la 2nda Ley de Newton para poder adaptarla a movimiento rotacional. El momento es una magnitud propia de los objetos en rotación, y es directamente proporcional a aceleración angular del objeto y a su momento de inercia. Este último es dependiente de la geometría del objeto y del eje de rotación.

En los sitemas rotatorios la velocidad angular se asimila a la velocidad lineal, la masa con el momento de inercia, el ángulo con el desplazamiento, etc.

Los resortes y amortiguadores rotacionales presentan un comportamiento análogo a aquel del traslacional, por lo que no es necesario

Bibliografía

Capítulo 2.5 y 2.6 del libro Mechatronic System Design.

2.8 sistemas de fluidos

Un fluido es una sustancia que fluye.

Dinámica de fluidos se basan en la relación fundamental de remolque

*conservación de la masa

*Conservación de energía

Densidad de masa y peso específico

Densidad de masa se define como

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Peso específico se define como

[pic 2]

[pic 3]

la fuerza (f) la presión (P), y la relación de la cabeza

Una fuerza puede ser aplicada a un fluido en una de dos maneras

1 por una presión aplicada externamente en un área

2 por el peso del fluido [pic 4]

Modelo volumétrico

la mayor parte de módulo de elasticidad representa la compresibilidad (rigidez) de un fluido. porque consideramos sólo condictions isotérmicas, b es una constante definida como la relación de cambio de presión a cambio de volumen para un volumen dado

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conservación de la masa

La masa por unidad de tiempo que pasa por la superficie de entrada es igual a la que atraviesa la superficie de salida

El caudal que atraviesa la superficie de salida de la superficie de control es igual que el que atraviesa la superficie de entrada

[pic 6]

Conservacion de energia

aplicar el principio de conservación de la energía a los resultados de flujo de fluido constante, incompresibles, y no viscosos en una ecuación energía llamada ecuación bernoullis's.

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Restricciones

una restricción en un sistema de fluidos es análogo a una resistencia en un sistema eléctrico. una restricción puede ser visto como una sección del conducto con un cambio en su sección transversal se muestra en una foto

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Resumen de las analogías de fluidos

Impedancias Analogie para sistemas de fluidos son algo más complejas que las de los sistemas mecánicos debido a las características cambiantes del fluido en diferentes números de Reynolds, la geometría de la tubería, y la naturaleza no lineal de las relaciones. sin embargo, las impedancias significativas se pueden definir para muchas aplicaciones. tabla 2-20 resume las impedancias de los dos sistemas de fluidos para los componets ambas analogías

tal como fue el caso en los sistemas mecánicos de las impedancias de restricción que se presentan en la tabla anterior es sólo una parte de la relación. que debe ser usado como un marcador de posición lineal cuando com Structing el diagrama de impedancia, bruja la característica deseada (Frist orden, de segundo orden, o la verdadera relación no lineal) en subtituted cuando se crea el diagrama de bloques

en el resto de esta sección se presentan varios ejemplos que illustate cómo el enfoque analogía modificado

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