Diagrama cinemático

 El diagrama cinemático de un mecanismo consiste en realizar una representación o esquematización mediante figuras geométricas simples, los cuales permitan identificar independientemente de su función o geometría, la cinemática del mismo.

Así como en electrónica se trabajan con diagramas electrónicos, o eléctricos en electricidad, en cinemática se trabajan con diagramas cinemáticos para denotar solamente la movilidad de sus elementos y el tipo de uniones.

La Figura 1

 muestra los elementos necesarios para elaborar un diagrama cinemático de la mayoría de los mecanismos.

Figura 1. Elementos para el diagrama cinemático.

Una manivela simple se representa por una línea y sus nodos, uno de ellos siempre conectado al elemento estacionario; para una manivela de tres nodos (ternaria) se usará tres líneas unidas formando un sólido rígido.

Como se puede apreciar en la misma Figura, la diferencia entre una manivela y una biela es que la manivela siempre dispone de un nodo conectado al elemento fijo, las cuales definen el movimiento de rotación. Mientras tanto las bielas no disponen de un nodo fijo, por lo que su movimiento es conocido como movimiento plano general.

Las correderas se representan como un elemento rectangular deslizándose sobre un elemento fijo.

Por ejemplo, en la Figura 2 se muestra el diagrama cinemático de un motor de combustión interna y del mecanismo impulsor de pedal de una máquina de coser.

Figura 3. Ejemplos de diagramas cinemáticos.

La nomenclatura usada en la elaboración de diagramas cinemáticos es la siguiente: los eslabones se enumeran iniciando desde el dos, ya que el uno se le reserva al elemento fijo, mientras tanto las uniones por los nodos son rotulados por letras mayúsculas, excepto los nodos fijos donde se usa la letra O (mayúscula) con un subíndice numeral, el cual denota que es el origen del eslabón enumerado.

Otro ejemplo se muestra en la Figura 4, el cual representa al mecanismo de una puerta trasera de una camioneta. Este caso es especial al disponer de un pistón y la pregunta surge como representar este elemento. Una manera de hacerlo consiste en representar los dos movimientos combinados de un pistón en su extremo del vástago, el cual se puede desplazar y a su vez rotar, por lo tanto un collarín (similar a una corredera) articulado en su centro y una varilla que se pueda mover por dentro del mismo podrá ser util para elaborar su diagrama cinemático.

Figura 3. Ejemplo de un diagrama cinemático usando pistones.

Para el estudio del mecanismo por medio del diagrama cinemático se debe utilizar las medidas reales o a escala del mecanismo.

Si el lector desea elaborar diagramas cinemáticos de algunos mecanismos se puede dirigir a la siguiente página:

• ANIMATED ENGINES by Matt Keveney