La solución detallada para determinar el tipo básico de mecanismo de cuatro barras con bisa

Ampliando el análisis de la relación entre el movimiento relativo y el tamaño relativo y la posición de las bielas en una cadena cinemática de cuatro barras, podemos examinar más a fondo los diferentes escenarios para dibujar observaciones concluyentes. Al considerar el tamaño y la posición relativos de cada barra, podemos determinar soluciones para varios tipos básicos de mecanismos dentro del marco asumido.

La relación de tamaño relativo se puede dividir en tres casos. En el primer caso, cuando "AD < bc" and a and b are adjacent bars, we can take the shortest bar (a) as the reference member and analyze its relative motion with the two adjacent bars. Since "a < b" and "c < d", we can conclude that rod a can be straightened and collinear with the two adjacent rods. In other words, a can overlap and be aligned with the neighboring rods.

Para establecer esta condición de superposición, la siguiente desigualdad debe contener: "D + C> B + A". Esto implica que "d> c + a", que es consistente con las condiciones dadas. Además, se puede demostrar que A también se puede superponer y colinear con la barra adyacente (C) opuesta, utilizando un razonamiento similar. Por lo tanto, el polo opuesto (B o C) de la barra más corta (a) solo puede balancearse en relación con los dos polos adyacentes en un ángulo inferior a 180 °. Esto significa que el ángulo de swing se limita a menos de 180 °, pero mayor a 50 ° (según la condición).

En el segundo caso, cuando A y B son polos opuestos, el mismo método que el primer caso se puede aplicar para demostrar que la barra más corta (a) aún puede girar en relación con las dos barras adyacentes. Por lo tanto, podemos omitir la discusión de este escenario.

En el tercer caso, consideramos el movimiento relativo entre la barra más larga (d) y las dos barras adyacentes. De las condiciones conocidas, podemos deducir que "d> b + ac" y "d> e + ab". Esto implica que la barra D no se puede enderezar y colinear con las dos varillas adyacentes. Además, si D pudiera superponerse y colinear con las varillas vecinas, tendríamos "D + C> B + A" y "D + A> B + C" (contradiciendo las condiciones dadas). Por lo tanto, concluimos que la barra D no puede superponerse y ser colineal con las varillas vecinas. En este escenario, ambos ángulos de swing están limitados a menos de 180 °.

Combinando las conclusiones del primer, segundo y tercero casos, podemos resumir que, bajo la condición de "AD < bc", regardless of the various positions, the shortest bar (a) and the second adjacent bar (b) can rotate relative to each other for a whole circle. However, the opposite pole (b or c) and the two adjacent poles of the shortest bar can only swing relative to each other, with the relative swing angle being less than 180°.

Al aclarar el movimiento relativo entre las dos varillas con bisagras en este tipo de cadena cinemática de cuatro barras, podemos determinar fácilmente el tipo de mecanismo seleccionando cualquier varilla como marco de referencia. Por ejemplo, si la varilla más corta (a) con el lado adyacente se usa como marco, se obtiene un mecanismo de rocker de cigüeñal. Por otro lado, si el lado opuesto de la varilla más corto se usa como marco, se obtiene un mecanismo de doble rocker. Es importante tener en cuenta que el balancín, en el último caso, no puede balancearse a una posición colineal con el estante o la línea de extensión del estante, y el ángulo de oscilación debe ser inferior a 180 °.

En conclusión, a través del análisis de la relación entre el movimiento relativo, el tamaño relativo y la posición relativa de las bielas en una cadena cinemática con bisagras de cuatro barras, podemos determinar el tipo de mecanismo y sus limitaciones. Al comprender estos principios, los ingenieros y diseñadores pueden desarrollar y optimizar varios tipos de mecanismos para aplicaciones específicas.