Este documento describe diferentes tipos de mecanismos de barras, incluyendo cadenas cinemáticas, mecanismos de 4 barras y sus inversiones. Explica cómo estos mecanismos pueden usarse para transmitir y transformar movimiento, dando ejemplos como máquinas de coser, bicicletas, excavadoras y máquinas herramienta. También describe mecanismos específicos como Peaucellier y sus aplicaciones.

2. Este mecanismo es una cadena cinemática cerrada más
simple de eslabones unidos con un grado de libertad.
Una cadena cinemática se obtiene al conectar entre sí
varios eslabones (barras) de tal forma que sea posible el
movimiento relativo entre ellos de forma que si se
proporciona un movimiento de entrada, se obtiene como
respuesta un movimiento de salida.
Usualmente las barras se
numeran de la siguiente manera:
Barra 2. Barra que proporciona movimiento al mecanismo.
Barra 3. Barra superior.
Barra 4. Barra que recibe el movimiento.
Barra 1. Barra imaginaria que vincula la unión de revoluta de la
barra 2 con la unión de revoluta de la barra 4 con el suelo.
Es el mecanismo formado por
cuatro eslabones:
1: Eslabón Fijo.
2: Manivela conductora o
eslabón motor.
3: Biela.
4: Eslabón Conducido.

3. Manivela – Biela – corredera La rotación de la manivela alrededor de un
eje fijo con una velocidad angular WOA, le transmite movimiento a la
biela, al moverse la biela rota alrededor del eje móvil que pasa por el
perno A perpendicular al plano de movimiento, con una velocidad
angular WAB, y se traslada simultáneamente, ésta le trasmite
movimiento de traslación con velocidad VB, a la corredera; visualizando
varias posiciones de la biela se infiere que, el movimiento de la biela se
puede conceptualizar como un movimiento general en el plano.
Manivela – Biela – Balancín: En este mecanismo, la barra más corta
realiza giros completos (manivela) mientras que la otra barra opuesta y
articulada a tierra posee un movimiento de rotación alternativo
(balancín).
Si se elige como eslabón fijo a algún otro eslabón del mecanismo de 4
barras se obtienen distintos movimientos en los eslabones:
Manivela – Biela – manivela: Mecanismo de 4 barras
Consiste en dos manivelas con rotación continua; las dos
manivelas dan una vuelta completa.

4. Esto es una transformación de un mecanismo en otro por medio de
la elección de diferentes miembros de la cadena como elemento fijo
a la referencia. En todos los mecanismos obtenidos por inversión de
una misma cadena cinemática los movimientos relativos son
evidentemente los mismos, hecho que facilita el estudio.

5. A continuación se muestran dos inversiones del mecanismo
con cuatro eslabones y cuatro pares cinemáticos inferiores
(tres articulaciones y un par prismático o deslizadera).
La primera inversión (mecanismo biela manivela)
el eslabón fijo se conecta con una articulación a
un eslabón y con una deslizadera a otro
En la segunda inversión (mecanismo manivela
balancín), el eslabón fijo se conecta con dos
articulaciones a sendos eslabones móviles del
mecanismo.

6. Algunos de las aplicaciones son: Las máquinas de
coser y las ruedas de afilador, el montaje ciclista-
bicicleta, el cochecito de pedales y el trole ferroviario.
Fijémonos en el mecanismo de
pedal tan clásico de las máquinas
de coser y las ruedas de afilador.
Los puntos C y D corresponden a
pivotes fijos del bastidor de la
máquina; el pedal hace de
manivela impulsora; el seguidor es
el volante; la biela es el acoplador.
En esta aplicación del cuadrilátero
articulado es importante que el
movimiento de vaivén de BC
provoque revoluciones completas
de la manivela seguidora AD
alrededor de A.

7. Otra aplicación más interesantes es el ciclista pues
ahora el muslo del ciclista desempeña el papel de
manivela impulsora; la pierna hace de barra acopladora
y el sistema pedal-biela de la bicicleta es el seguidor.
El cochecito de pedales:

8. El cochecito de pedales y el trole ferroviario se basan en cuadriláteros
articulados similares, conocidos por mecanismos biela y manivela.
Estas aplicaciones dependen de las longitudes relativas a, b, c, d de los lados y de la barra
que va desempeñar el papel de bastidor. Salta a la vista que, para que el sistema pueda
llegar a articularse, ninguna de las barras podrá ser mayor que la suma de las tres restantes.
En esta aplicación del 4 barras articuladas es importante que el movimiento del vaivén.

9. Mecanismo utilizado en herramientas de maquinado para realizar cortes sobre una pieza.
Se compone de un sistema de engranajes acoplado a un mecanismo de biela - manivela, en el cual
se encuentra la parte que realiza el corte (pistón). De tal manera que es como aquel en el cual, la
carrera de trabajo se realiza despacio y el cambio la de retorno (en vacío), se hace a gran velocidad.

10. Se pueden emplear algunos ejemplos
de este mecanismo podrían ser:
Un buen ejemplo de este
mecanismo seria un coche de
Formula I
Una excavadora
Así como también se puede emplear
en una máquina limadora.
Ejemplo de gráfico de desplazamiento generado
para el mecanismo de retorno rápido

11. Mecanismo de ROBERT:
Mecanismo de PEAUCELLIER o
de línea recta exacta:
Cuando el mecanismo este ubicado en las
posiciones próximas a los extremos de su
recorrido, el punto P seguirá una trayectoria
aproximadamente rectilínea, véase las
diferentes posiciones de P.
El punto se ve obligado a moverse
sobre la línea recta exacta mn.
Estos mecanismos son dispositivos de barras destinados a
conseguir que uno de los puntos del mecanismo siga una línea
recta aproximada o exacta
Tipos

12. Mecanismo de Scott Rusell:
Es un mecanismo Formado por
cuatro eslabones:
En punto A se mueve a lo largo de la línea XX, la
trayectoria del punto C, no será exactamente
rectilínea pero coincidirá con la línea YY en los
puntos C, C’ y C’’
Mecanismos de Watt:
Es otro mecanismo formado por
cuatro eslabones
(Forma de ocho, pero que tiene una parte YY,
aproximadamente rectilínea y perpendicular a los
eslabones Q2A y Q4B cuando éstos son
paralelos entre sí).
Tipos

13. Conjunto manivela-torno:
Se trata de un rodillo o tambor (1) que gira por la acción de un sistema
mecánico (motor y mecanismo) o de una manivela(2). Sobre dicho rodillo
se enrolla una cuerda(3), en cuyo extremo se halla suspendida la carga(4).
La fuerza se ejerce en el extremo de la manivela. El movimiento de
entrada, por tanto, es giratorio(5), y el de salida, rectilíneo(6).
El eje del torno actúa de punto de apoyo(7).
Estos mecanismos pueden transmitir movimiento desde un elemento motriz hasta otro punto, hay
otros que aparte de transmitir movimiento lo transforman, donde se transforma un movimiento
giratorio en un movimiento rectilíneo.