temario Examen FINAL MECANISMOS

A continuación se presentan los puntos mínimos que debe contener la presentación
(exposición frente a grupo)
del Examen Final
(3er deptal).
Análisis y Síntesis de Mecanismos.
1er departamental…
Nota 1.- El reporte en formato Word, deberá contener los temas del 1er, 2do y 3er deptal., debe respetarse el formato al 100%.
Este temario se tomó del formato en Word.
Nota 2.- En la carpeta de examen, se deben insertar los códigos, programas, etc. En las carpetas correspondientes: mathematica/aceleración,
matlab/aceleración, matlab/coeficientes de velocidad, matlab/dinámica, etc.
Nota 3.- Resolver las ecuaciones en forma simultánea derivadas de los lazos que componen al mecanismo. Esto es, si se tienen 2 lazos, por ejemplo; se tendrá un
sistema de 4 ecuaciones con 4 incógnitas.
Nota4.- La introducción de cada tema es de vital importancia, esta debe ser de tal forma que el lector comprenda de donde provienen los desarrollos
presentados. Pueden basarse en las clases, del cuestionario, libros y/o bibliografía, y fuentes de información formales.
Nota 5.- Agregar el botón de FULL SCREEN a las presentaciones.
La presentación debe iniciar con los nombres de los integrantes, número de equipo, nombre asignatura, nombre profesor, Fecha,… (incluir la portada del reporte en Word.)
1.- Planteamiento del problema.
1.1.- Grados de libertad.
2.- Definición de los lazos que integran el mecanismo.
3.- Análisis de posición. Para cada lazo…
3.1. Método gráfico.
Introducción.3.2 Método Analítico.
Introducción.3.3. Método Matricial.
Introducción.3.4 Método álgebra compleja.
Introducción.3.5 Análisis de resultados (presentar tabla comparativa de los resultados de cada método).
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3.6 Conclusiones.- Propias del equipo de trabajo.
3.7 Simulación de posición del mecanismo (360). Usando el método de álgebra compleja, que incluirá:
3.7.1 Apoyándose en el software de cálculo formal: Mathematica® 8.0
( mostrar toda la información cinemática: posiciones, ángulos, número de eslabones, etc…).
3.7.2 Apoyándose en el software de Geogebra®, si fuera el caso.
Nota: Usar Mathematica 8.0 para resolver los sistemas de ecuaciones derivados de los puntos 3.1,…3.4.
4.- Análisis de velocidad. Para cada lazo…
4.1. Método gráfico.
Introducción.4.2 Método analítico.
Introducción.4.3 Método matricial.
Introducción.4.3.1 Caso I.- Derivadas de [f] respecto al tiempo.- velocidad.
4.3.2 Caso II.- utilizando el jacobiano y los coeficientes de velocidad.
4.4 Método de álgebra compleja.
Introducción.4.5 Análisis de resultados (presentar tabla comparativa de los resultados de cada método).
4.6 Conclusiones.- Propias del equipo de trabajo.
4.7 Simulación de velocidad del mecanismo (360). Usando método álgebra compleja, que incluirá:
4.7.1 Apoyándose en el software de cálculo formal: Mathematica® 8.0
(mostrar toda la información cinemática: posiciones, vectores de velocidad, polígonos de velocidad de cada lazo, etc.)
4.7.2 Apoyándose en el software de Geogebra®, si fuera el caso.
4.7.3 Simular el mismo mecanismo usando los coeficientes de velocidad en simulink/matlab®, como el visto en clase… Carpeta: velocidad ka kx OK!.
4.7.4 Simular el mecanismo en WM 2D® 2004, y comparar las gráficas de velocidad obtenidas, con las obtenidas en el punto 4.7.3. (como se hizo en clase)
Nota: Usar Mathematica 8.0 para resolver los sistemas de ecuaciones derivados de los puntos 4.1,…4.4.
2do departamental…
5.- Análisis de aceleración. Para cada lazo…
5.1 Método gráfico.
Introducción.5.2 Método analítico.
Introducción.-
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5.3 Método matricial.
Introducción.5.3.1 Caso I.- Derivadas de [f] respecto al tiempo, resaltando componentes de aceleración: coriolis (si fuera el caso), tangencial, radial, etc.
5.3.2 Caso II.- utilizando el jacobiano y las derivadas de los coeficientes de velocidad.
5.4 Método de álgebra compleja.
5.5 Análisis de resultados (presentar tabla comparativa de los resultados de cada método).
5.6 Conclusiones.- Propias del equipo de trabajo.
5.7 Simulación de velocidad del mecanismo (360). Usando método álgebra compleja, que incluirá:
5.7.1 El código desarrollado en el software de cálculo formal: Mathematica® 8.0
(mostrar toda la información cinemática: posiciones, vectores de velocidad, vectores de aceleración, polígonos de aceleración de cada lazo, etc.)
5.7.2 Apoyándose en el software de Geogebra®, si fuera el caso.
5.7.3 Simular el mismo mecanismo usando los coeficientes de velocidad en simulink/matlab® 2010, como el visto en clase… Carpeta: aceleración la ls.
5.7.4 Simular el mecanismo en WM 2D® 2004, y comparar las gráficas de aceleración obtenidas, con las obtenidas en el punto 5.7.3. (como se hizo en clase).
Nota: Como en WM 2D 2004, no mide la diferencia de velocidad: 𝑣𝐴2 𝐴4 , ni la diferencia de aceleración: 𝑎𝐴2 𝐴4 , ni la aceleración de coriolis. Es necesario que la programe
utilizando el cuadro de diálago: properties (ver figura 1), para realizar la comparación (validación) de las aceleraciones antes mencionadas con las obtenidas en el punto
5.7.3. Si es que fuera el caso: mecanismos con contacto de deslizante.
Nota: Usar Mathematica 8.0 para resolver los sistemas de ecuaciones derivados de los puntos 5.1,…5.4.
6.- Aplicación del principio de Trabajo virtual.
Introducción.6.1 Obtener la FUERZA GENERALIZADA en términos de los coeficientes de velocidad para mantener el sistema en equilibrio estático. Sin gravedad.
6.2 Validar resultados obtenidos con la simulación del mecanismo en WM 2D 2004. (comparar las gráficas).
6.3 Obtener la FUERZA GENERALIZADA en términos de los coeficientes de velocidad para mantener el sistema en equilibrio estático. Con gravedad.
6.4 Validar resultados obtenidos con la simulación del mecanismo en WM 2D 2004. (comparar las gráficas).
3er departamental…
7.- Obtención de la INERCIA GENERALIZADA del mecanismo.
Introducción.7.1 Calcular la posición de los puntos de interés de los eslabones (centros de gravedad) respecto “q”.
7.2 Calcular la velocidad de los puntos de interés (centros de gravedad de los eslabones).
7.3 Calcular los coeficientes de velocidad de los puntos de interés.
7.4 Calcular la derivada con respecto a “q”, variable generalizada, de los coeficientes de velocidad del punto 7.3.
7.5 Calcular la energía cinética de cada eslabón y luego la energía cinética total del sistema.
7.6 Obtención de la INERCIA GENERALIZADA Ig(q) del sistema a partir de la energía cinética total.
7.7 Obtención de la derivada de la INERCIA GENERALIZADA dIg con respecto a “q”. (variable generalizada).
7.8 Obtención de la energía potencial de cada eslabón, recordar que: V = -W.
7.9 Obtención de la derivada respecto a “q” de la energía potencial total del mecanismo dV/dq.
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8.- Obtención y simulación del modelo Dinámico del mecanismo.
Introducción.8.1 Simulación de la dinámica del mecanismo usando simulink/matlab 2010. Validar resultados: q, qp y qpp, con los resultados de simulación en WM 2D 2004 del mismo
mecanismo. (comparar las gráficas). Carpeta: Dinamica Eksergian Biela_GRAVEDAD.
9. Conclusiones.
10. Cálculo de reacciones en los pares cinemáticos (juntas de revoluta y/o prismáticas)
Introducción.10.1 Cálculo de las aceleraciones de los centros de masa de los eslabones. (Método Matricial.- Coeficientes de velocidad)
10.2 D.C.L. y definición de vectores de posición de puntos de aplicación de fuerzas (externas e internas), incluir la gravedad.
10.3 Aplicación de las ecuaciones de movimiento (Newton).
10.4 Obtención de gráficas de fuerzas de reacción en función de q (variable generalizada).
10.5 Comparación de resultados obtenidos con resultados de WM 2D 2004. (fuerzas de reacción).
11. Planteamiento de las ecuaciones de resortes y amortiguadores en el algún eslabón del mecanismo (bloque).
Introducción.11.1 Simulación de la dinámica del mecanismo considerando resortes y amortiguadores.
12.- Control de posición del mecanismo.
Introducción.12.1.- Implementación del esquema de control PID de posición en simulink/matlab.
12.2 Implementación del esquema de control en WM 2D 2004.
(Validar resultados con simulación en WM 2D 2004. (comparar las gráficas con las obtenidas en el punto 12.1)).
13.3 Control de velocidad. Simulación en WM 2D 2004 y simulink/matlab 2010.
14. Conclusiones.
15. Agregar los tutoriales de Geogebra, WModel 2D, Simulink/matlab, simmechanics/simulink, etc.
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Figura 1.- Observar cómo se calcula la magnitud de la diferencia de velocidad vA4A2,
en el cuadro de texto y3 del cuadro de diálogo de properties.
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Normatividad para presentar examen 3do deptal.
Acuerdos de la clase de Mecátronica II “dinámica de mecanismos”:
El día destinado para las presentaciones del examen del segundo departamental serán los días: 29,30 y 1 de diciembre.

Los primeros dos equipos expondrán el dia 29 y los otros dos el dia 30 de Noviembre. Sean puntuales.

El examen tienen que enviárnoslo el día 27 de noviembre a las 10pm con una prórroga de a más tardar el día 28 a las 6 pm para que podamos revisar que sus trabajos
cumplan con todos los temas indicados.

La presentación del examen podrá hacerlo en Flash utilizando la plantilla y haciendo uso de DreamWeaver  5, o en su defecto para los que tengan problemas con la
paquetería anterior se puede presentar en Power Point, en ambos casos se tendrá que usar el software camtasia  7.0 para realizar un video con las simulaciones de
sus mecanismos a manera de que el día de las presentaciones se lleven a cabo estas de una manera fácil y eficiente sin tener problemas.

Deberán usar los convertidores de video a la hora de trabajar con camtasia  7.0, dichos convertidores fueron mencionados por el compañero de segundo nivel para que
sus videos tengan una calidad aceptable a la hora de la presentación.

La sección de preguntas y respuestas tendrá un tiempo de 5 minutos por equipo y las preguntas serán de manera aleatoria.

La presentación del examen tiene una duración máxima de 20 minutos por equipo más los 5 minutos de la sección de preguntas y respuestas. En total 25 como máximo
por equipo.

Su trabajo tendrá que tener las correcciones de las observaciones hechas en el examen del primer departamental y del segundo departamental.

El profesor elegirá videos al azar de su presentación.
El reporte en formato Word del 1er y 2do deptal, debe estar y cubrir el 100% del formato propuesto.
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