Introducción: En el presente documento se analizaran detenidamente las funciones del mecanismo de cuatro barras, los materiales que usamos para hacerlo y sus medidas, instrucciones del ensamble de las piezas paso por paso, además de que veremos las aplicaciones que tiene dicho mecanismo, también veremos ejemplos de este y las conclusiones del proyecto. Cabe destacar que este documento es obra de un proyecto realizado en la clase de selecciona e instala mecanismos en sistemas mecatronicos para aprender los diferentes usos del mecanismo de 4 barras y sus divisiones: Manivela-balancín, doble manivela, entre otros.
Objetivo del proyecto: El objetivo de este proyecto no es más que el ver los distintos usos que tiene el mecanismo de 4 barras, debido a que a pesar de su sencilla fabricación se le puede dar una infinidad de usos entre los cuales destacan principalmente: las cajuelas de los coches debido a que al abrirlas estas utilizan uno de estos mecanismos, o sus cotidianos que se le pueden dar, como el abrir ventanas, entre otras cosas, otro dato realmente destacable de este es la sencillez en los eslabones necesarios para su fabricación, debido a que únicamente necesita eslabones rígidos, es por esto y otras razones que resulta en mecanismo realmente interesante.
1
¿Cómo se realizó este proyecto? Para la realización de este proyecto fue necesaria la utilización de los siguientes materiales:
4 Trozos de madera (o cualquier otro tipo) de ¼” X 1 ¼”X 40cm. 4 Tornillos de cabeza plana de ¼” X 1”. 8 Arandelas de ¼”. 4 Arandelas de presión. 1 Broca de ¼”. 1 Broca de 1/8”. ¼ e litro de mancha para madera color caoba. 8 Tuercas de ¼”. 1 Cutter o navaja. 1 Lápiz o lapicero. 1 Pliego Pliego de lija de grano 120 (puede utilizarse cualquier otro) para madera. 1 Llave de 7/16” o matraca con dado de la misma medida (7/16). 1 Segueta con su respectivo arco. 1 Taladro 1 Llave para porta brocas. 1 Par de guantes. Estopa o algodón. 1 Borrador de migajón. Desarmador u objeto afilado.
2
Para la correcta realización de este mecanismo se deben de llevar a cabo los siguientes pasos: 1. Establecer las medidas de cada una de las barras del mecanismo: mecanismo : En este paso se deben de establecer las medidas que se utilizaran en el mecanismo, antes de establecer las medidas se debe tomar en cuenta lo siguiente, la “Ley de Grashof.” Establece que un mecanismo de 4 barras tendrá al menos una articulación de revolución completa si y solo si la suma de las longitudes de la barra más corta y la barra más larga es menor o igual que la suma de las longitudes de las barras restantes. Debemos a utilizar dicha ley a la hora de establecer nuestras medidas, en nuestro caso usamos las siguientes: Barra 1: 40 cm esta es la barra más larga por ende será la barra fija, Barra 2: 12cm esta es la barra más corta, debido a eso será la que cuente con una revolución completa, Barra 3: 26cm esta es la 2da barra más corta, Barra 4: 30cm esta última es la 2da barra más larga y será la barra superior. 2. Realizar los cortes correspondientes: En este paso una vez establecidas estab lecidas las medidas que se utilizaran en cada una de las barras posteriormente se procederá a realizar los cortes correspondientes, para facilitar el corte con segueta se recomienda para asegurar la exactitud del corte previamente repasar las líneas de corte con el cutter por la cara frontal y posterior debido a que como el triplay está compuesto por 2 láminas de madera delgada y un centro de aglomerado, estas laminas pueden dañarse o astillarse con facilidad por ende se recomienda hacer esto previamente, aparte de que realizando esto al realizar el corte con la segueta esta tendrá ya un hueco en el cual introducirse y esto llevara a mayor precisión al efectuar el corte.
3
3. Realizar las perforaciones necesarias: Este paso consiste en realizar las perforaciones al triplay para poder introducir el tronillo correspondiente, en este paso utilizaremos el taladro para poder realizar las perforaciones, ofrecemos una diversa lista de recomendaciones, primeramente seria el centrar los orificios en nuestro caso centramos a 1.6mm hacia cualquier extremo, para facilitar el centrado se recomienda realizar lo lo siguiente, realizar un cuadrado en el extremo seleccionado (véase la ilustración 1, para un mejor entendimiento)
(Ilustración 1.)
una vez realizado el cuadrilátero equilátero se procederá a trazar una diagonal desde los vértices, al realizarse las diagonales se deberán de interceptar en el centro del cuadrilátero si esto ocurrió correctamente el punto que se generó en la intercepción de las diagonales deberá estar equidistante a cualquier extremo del cuadrilátero, posteriormente antes de realizar la perforación con la broca recomendamos el presionar el punto donde se va a realizar la perforación con un objeto afilado, de esta forma al momento se perforar se evitara que la broca se mueva en distintas direcciones debido a que la punta de la broca tendrá en donde sostenerse durante la perforación, después procederemos a realizar primero una perforación con una broca de menor calibre (en nuestro caso utilizamos una de 1/8”) posteriormente se prosigue a utilizar la broca correspondiente al tornillo requerido, al realizar esto se facilitara aún má s el proceso de perforación, al finalizar de realizar las perforaciones se recomienda el ensamblar el mecanismo para ver que todas la perforaciones se hayan realizado de una manera correcta y que no exista ningún tipo de inconveniente por estas.
4
4. Eliminar rebabas e imperfecciones en la madera: En este paso se procederá a eliminar eliminar cualquier imperfección o rebaba que se pudo haber originado en cualquiera de los pasos anteriores, aquí se dará uso a la lija, al lijar la madera se debe tener sumo cuidado en ser constante durante el lijado, siendo más explícitos el evitar un lijar extremo más que otro ya que arruinaríamos la simetría del mecanismo y esto podría afectar al momento del ensamblaje ya que al estar dispareja la superficie, el tornillo podría ladearse hacia alguna dirección entorpeciendo así el funcionamiento del mecanismo, para evitar esto se recomienda hacer los siguiente fijar la lija en una superficie plana ya sea el piso o un banco de trabajo posteriormente se procederá a colocar el trozo de madera sobre la lija de forma que quede totalmente parejo (véase la ilustración 2, para un mejor entendimiento)
(Ilustración 2)
Una vez hecho esto se procederá a lijar de extremo a extremo y de manera constante cada parte del trozo de madera. 5. Personalizar al gusto: En este paso únicamente se buscara el darle una mayor estética al mecanismo llevando a cabo leves modificaciones al producto original, nosotros en nuestro proyecto únicamente llevamos a cabo 2 modificaciones, la primera fue el realizar un chaflán de 7mm en cada esquina de los distintos trozos de madera, lo cual vendría a ser un pequeño rebaje que hicimos en las esquinas de extremo a extremo (véase la ilustración 3, para un mejor entendimiento)
(Ilustración 3.)
5
, de esta forma aparte de brindar una mejor estética al mecanismo, eliminamos cualquier imperfección que pudiera haber en las esquinas, al momento de realizar el chaflán marcarlo en ambas caras para tener una mayor exactitud, posteriormente una vez habiendo lijado en su totalidad la madera y realizado los chaflanes procedimos a pintar el mecanismo para el pintado utilizamos la estopa o el algodón el cual remojamos en la mancha para madera y comenzamos el pintado esparciendo de manera uniforme la mancha en la totalidad de la madera, una vez habiendo finalizado de esparcir la mancha esperamos a que secara totalmente, una vez seca aplicamos una segunda capa de pintura nuevamente en todo el mecanismo logrando así un mejor acabado, se recomienda una vez seca la 2da capa, el aplicar una capa de barniz o transparente como utilizamos en nuestro caso llegando así aun acabado aún mejor. 6. Por último, ensamblar el mecanismo: Para el proceso de ensamblaje se recomienda acomodar de la siguiente manera el ensamble: tornillo, arandela, madera, tuerca (en esta parte únicamente se utilizara como separador), madera, arandela de presión y tuerca (véase la ilustración 4, para un mejor entendimiento)
(Ilustración 4.)
, para el acomodamiento de las barras se recomienda la siguiente forma: la barra más larga será la base encima de esta se colocaran, la barra más corta y la 2da más corta y encima de estas 2 se colocara la 2da barra más larga (véase la ilustración 5, para un mejor entendimiento),
6
(Ilustración 5)
Acomodándose de esta forma se evitara la mayoría de las colisiones que pudieran ocurrir. Por último se dispondrá dispondr á de una serie de fotos la cuales se se pondrán utilizar como guía para ver cómo quedaría ensamblado el mecanismo.
Recomendaciones extra (opcionales): Al momento de pintar utilizar los guantes. Antes de lijar, borrar con el borrador de migajón todas las marcas o líneas trazadas en los trozos de madera, evitando así que manche la madera durante el lijado. Utilizar una arandela normal junto con la tuerca utilizada como separador, para evitar así colisiones o cosas semejantes. Al momento de pintar, utilizar estopa en vez vez de algodón.
7
Conclusión:
8
