Mecanismo de 4 Barras

Introducción La cadena cinemática de 4 barras (figura siguiente) es una secuencia cerrada de eslabones (o barras) conectados por articulaciones. De esta cadena cinemática se pueden obtener (de manera inmediata) 4 diferentes mecanismos (o inversiones cinemáticas) según cual sea la barra que se fija a tierra (barra que permanecerá inmóvil en el mecanismo).

Uno de los usos abituales del mecanismo de 4 barras es el de  generador de trayectorias. trayectorias. !l acoplador del mecanismo tiene asociado un plano que se mueve con el mismo. "ada punto de este plano genera una tra#ectoria distinta. $s%& se puede seleccionar una determinada tra#ectoria # utili'ar el punto tra'ador para guiar otros eslabones. !n la figura siguiente se muestran las tra#ectorias de  puntos del acoplador. in embargo& debe tenerse en cuenta que& para cada mecanismo de 4 barras& el plano del acoplador posee infinitos puntos # que& por tanto& el mecanismo es capa' de generar infinitas tra#ectorias distintas.

Insertar 01-Mec.4BarrasTrazador 

Mecanismos de 4 barras de Grashof  La condición necesaria para que al menos una barra del mecanismo de 4 barras pueda reali'ar giros completos se conoce como condición de *rasof # se enuncia como sigue+ "Si s + l < p + q entonces, al menos una barra del mecanismo podrá realizar giros completos"  donde s es la longitud de la barra más corta& l es la longitud de la barra más larga # p& q son las longitudes de las otras dos barras. !,isten tres tipos diferentes de mecanismos de *rasof # un solo tipo de mecanismo no de *rasof& que se describen a continuación. -ecanismo -anivela/alanc%n $ partir de la cadena cinemática de 4 barras se obtiene este mecanismo cuando la barra más corta (s) es una manivela. !n este mecanismo& dica barra más corta reali'a giros completos mientras que la otra barra articulada a tierra posee un movimiento de rotación alternativo (balanc%n).

0odo mecanismo de 4 barras se puede montar según dos configuraciones distintas (sin cambiar las longitudes de las barras). !stas dos configuraciones proporcionan mecanismos sim1tricos siendo la l%nea de barra fija el eje de simetr%a. $s%& en la siguiente figura e,iste un botón 2"onfiguración2 que permite cambiar de una configuración a otra.

Insertar 02-Manivela Balancín -ecanismo de Doble -anivela $ partir de la cadena cinemática de 4 barras se obtiene este mecanismo cuando la barra más corta (s) es la barra fija. !n este caso& las dos barras articuladas a la barra fija  pueden reali'ar giros completos (manivelas).

Insertar 03-Doble Manivela  -ecanismo de Doble /alanc%n (de *rasof) $ partir de la cadena cinemática de 4 barras se obtiene este mecanismo cuando la barra más corta (s) es el acoplador. !ste mecanismo está formado por dos balancines articulados a la barra fija # un acoplador que puede dar vueltas completas.

Insertar 04-Doble Balancín G Mecanismos de 4 barras NO de Grashof  "uando se cumple que s + l > p + q & no e,iste ninguna inversión cinemática del cuadrilátero articulado que proporcione un mecanismo con capacidad para reali'ar vueltas completas en alguna de sus barras. $s%& todos los mecanismos que se pueden obtener son triples balancines.

Insertar 05-Doble Balancín NG

Mecanismos plegables !l l%mite de la condición de *rasof ocurre cuando s + l = p + q . Los mecanismos que cumplen esta igualdad son siempre mecanismos plegables (es decir& mecanismos en los que e,iste alguna posición en la que todas las barras están alineadas). "uando el mecanismo sale de la posición plegada& puede continuar indistintamente en una configuración o en otra (en la práctica& la configuración por la cual opta el mecanismo en su funcionamiento depende de las fuer'as de inercia # no de la cinemática). !n la figura siguiente se observa un mecanismo de 4 barras plegable. "uando la manivela accionadora (barra más corta& en rojo) está en posición ori'ontal acia la i'quierda& el mecanismo está completamente plegado.

Insertar 0-Mecanis!o "le#able Los mecanismos plegables se utili'an en mucas aplicaciones industriales # dom1sticas en los que se requiere que el mecanismo ocupe mu# poco espacio en una determinada  posición. !ste es el caso de sillas plegables # algunos maleteros de automóvil& como el que se muestra a continuación correspondiente a un 3olvo 4. !n 1l se observa cómo el mecanismo permanece plegado en la configuración cerrada del maletero& ocupando el m%nimo espacio. 5ero al mismo tiempo el mecanismo se despliega proporcionando la apertura del portón del maletero. e observa que el automóvil constitu#e la barra fija del mecanismo # que el portón ace el papel de acoplador.

Insertar 0$-"ort%n Maletero La secuencia real correspondiente a este ejemplo se muestra en la siguiente animación.

Insertar 0&-"ort%n Maletero-2 6 en la siguiente imagen se puede observar un detalle del mecanismo.