INFORME Proyecto Theo Jansen

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS

INFORME TÍTULO: TÍTULO: DISEÑO DE MECANISMO DE THEO JANSEN. JANSEN. Nombres: David Campos Julio A Campos Alex Caiza Emilio Caraguay

1. OBJETI OBJETIVO VO GENER GENERAL AL Crear un prototipo de Theo Jansen, donde se evidencie el movimiento del mecanismo y la cinética cinética de un cuerpo rígido

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

 

Adaptar el dise!o del mecanismo de Theo Jansen al prototipo "ue se realizar# $tilizar la energía mec#nica de un motor para realizar el movimiento re"uerido del prototipo, a partir de sus e%es conectados a las excéntricas excéntr icas



Aplicar los conocimientos ad"uiridos en la asignatura de Din#mica y Teoría de &ecanismos



$tilizar las herramientas in'orm#ticas adecuadas "ue nos permitan tra(a%ar e'icientemente en el transcurso del desarrollo del tra(a%o


2. MARCO RCO TEÓR TEÓRIC ICO O.

MECANISMO DE THEO ANSEN Theo Theo Jansen Jansen,, naci) naci) el *+ *+ de &arzo &arzo de de *+*+- en en .cheve .chevenin ningen gen al sur sur de de /olan /olanda da y actualmente vive y tra(a%a en /olanda Construye grandes mecanismos imitando es"ueletos de animales "ue son capaces de caminar usando la 'uerza del viento de las playas holandesas

La mayoría ! "#" a$%ma&!" "! m#!'!$ (o$ !& m!(a$%"mo )#! *& (r!+.


2. MARCO RCO TEÓR TEÓRIC ICO O.

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La mayoría ! "#" a$%ma&!" "! m#!'!$ (o$ !& m!(a$%"mo )#! *& (r!+.


E",! %"!-o &! roor(%o$+ #$a /orma "!$(%&&a ! "%m#&ar !& a$ar ! &a a,a ! #$ a$%ma& r!a& y !m!0+ a %"!-ar a "#" a$%ma&!". Co$ !& $ ! 2a$ar !",a3%&%a4 (o&o(+ !$ "#" a$%ma&!" #$ $5m!ro !&!'ao ! a,a"4 !ro ,oa" !&&a"4 (o$,ro&aa" or #$ "o&o !&!m!$,o4 )#! oía "!r #$ mo,or o !& '%!$,o4 y ara (o$"!2#%r )#! !& '%!$,o mo'%!ra !",a" !",r#(,#ra" (o&o(+ !$ &o" m!(a$%"mo" #$ a(o&! )#! "! mo'%!ra (o$ !& m!(a m! (a$% $%"m "mo4 o4 y a& ,!$! ,!$!rr &a" &a" a, a,a" !"/ !"/a" a"a aa" a" (o (o$" $"!2 !2#í #ía a #$ !/!( !/!(,o ,o "!r!$,!a$,! !$ !",a !"!(%! ! a&!,a ao"aa a &a ar,! "#!r%or ! &o" m!(a$%"mo". E" ! r!mar( ar(ar4 ar4 )#! )#! a !",o" ",o" m!( !(a$ a$%%"m "mo" o" ,am3 ,am3%%*$ "! &!" &&am ama a M!(a$%"mo" C%$*,%(o"4 ya )#! !& mo'%m%!$,o ! &a" a,a" )#! $o !",6$ aoyaa" !$ !& "#!&o4 !$,r!2a$ #$a !$!r2ía (%$*,%(a m#y %mor,a$,!. E",a !$!r2ía4 (o$"%2#! (a"% "%$ aor,! !7,!r$o ! !$!r2ía4 )#! !",o" m!(a m! (a$% $%"m "mo" o" ,!$2 ,!$2a$ a$ ,!$ ,!$!$ !$(% (%a a a "! "!2# 2#%r %r (o (o$ $ !& mo'% mo'%m% m%!$ !$,o ,o (a (a"% "% %$!$%am!$,!.

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E(#a(%o$!" ! '!&o(%a


Co$"%!ra$o &a '!&o(%a a$2#&ar 1 (o$",a$,!4 !$,o$(!" 1 ? @. S! o3,#'%!ro$ &a" E(#a(%o$!" ! a(!&!ra(%+$

!. MATERIALES " HERRAMIENTAS.


MATERIALES •

0iezas de madera &D1 cortadas a laser seg2n el dise!o de Theo Jansen

•

.oporte Ca%a de &adera &D1 3x*4intx+int5

•

E%es de co(re para e%e principal y e%es en los puntos 'i%os

•

0ernos y tuercas de 6mm

•

&oto7reductor

•

8atería v

HERRAMIENTAS •

&artillo

•

Cautín y esta!o

•

Desarmador estrella

•

Cali(rador pie de 9ey

•

0egamento

•

0layo

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#piz

•

.oldadura en 'rio

•

8roca

•

Taladro

•

i%a

•

Cierra

#. PROCEDIMIENTO.

os pasos a seguir son:

a5 9evisi)n (i(liogr#'ica del mecanismo de Theo Jansen (5 Dise!ar un plano en AutoCAD y el s)lido en ;nventor con las dimensiones de todo del mecanismo c5 .eleccionar del material a utilizar, de pre'erencia uno resistente y liviano en este caso escogimos madera md' d5 Cortar la madera a laser de todos los esla(ones del mecanismo e5 Agu%ereamos en las articulaciones

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS '5 Armado del mecanismo, acoplamos los mecanismos con soldadura 3tri#ngulos de las patas5 g5 Acoplamos los mecanismos con pasadores previamente ela(orados con la (arra circular y puntos 'i%os h5 Acoplamos el e%e conectado al moto7reductor, el mecanismo tendr# "ue presentar un sistema de locomoci)n 3motor DC5 y su respectiva 'uente de alimentaci)n 38aterías5 % >r#!3a"

$. CALCULOS " RESULTADOS C%&'(&os )e *r+)os )e &,ber-+)

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS m < 63n 7 *5 = 4i = .

D)nde: m n2mero de grados de li(ertad / n2mero de esla(ones , n2mero de pares in'eriores .: n2mero de pares superiores Del gr#'ico: n < -> i < *?> . < ? 9eemplazando: m < 63- 7 *5 = 43*?5 = ? m < * D@1 3el mecanismo posee * grado de li(ertad5

Pos,',o/es 0 D,me/s,o/es

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS Pos,',o/es

0ara empezar el estudio del movimiento de una pata se realiza la divisi)n del mecanismo en tri#ngulos para calcular todos los #ngulos y las longitudes en todo momento utilizando, principalmente, el teorema del coseno


A/%&,s,s )e Ve&o',)+)es



0ara hallar la velocidad de 1, tra(a%amos con los componentes 2tiles de la velocidad

Como se desconoce los #ngulos nos ayudamos con el gra'ico trazando las componentes 2tiles y llevando la proyecci)n perpendicular y o(teniendo la direcci)n de la velocidad 1


A/%&,s,s )e A'e&er+',o/es

An#logamente, una vez calculadas las velocidades angulares 3i5 se derivan en 'unci)n del tiempo para encontrar las aceleraciones angulares 3Bi5


Considerando la velocidad angular ecuaciones de aceleraci)n



* constante, entonces

*



Considerando la velocidad angular ecuaciones de aceleraci)n



* constante, entonces

*



Res(&-+)os La" '!&o(%a!" y a(!&!ra(%o$!" "o$ ! &o" !7,r!mo" ! &o" "+&%o"4 N#o" O4 A4 B4 C4 D4 E4 F y G4. Lo" r!"#&,ao" ! &o" (6&(#&o" !",6$ =!(=o" ara &o" #$,o" OA4 BC

Pos,',1/ e/ mm


Ve&o',)+)


UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS A'e&er+',1/


. CONCLUSIONES " RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES



.e concluye "ue es posi(le dise!ar y posteriormente construir el mecanismo de Theo Jansen impulsado por una un motor reductor, empleando esla(ones



.e logr) dise!ar e implementar dicho mecanismo y su transmisi)n, desde los c#lculos y modelado en CAD, hasta su construcci)n



a realizaci)n de este proyecto, ha re'rescado los conocimientos de algunas de las asignaturas de la carrera, conocimientos muy importantes para un ingeniero mec#nico como puede ser Dise!o Asistido por Computadora, Din#mica, resistencia de materiales y Teoría de mecanismos

RECOMENDACIONES



.eguir correctamente y paso a paso los procedimientos se!alados en el presente in'orme para la construir el mecanismo de Theo Jansen

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$tilizar las medidas adecuadas de'inidas en ta(la anterior por Theo Jansen para cada esla()n, para así poder optimizar el movimiento y la trayectoria del mecanismo



$tilizar y poner en pr#ctica los temas de velocidad y aceleraci)n en el mecanismo utilizando cual"uier método

3. 4I4LIOGRAFIA

L,bros 0ro(lemas resueltos de cinem#tica de mecanismos planos Ed $0C Escritores: orenzo lvarez, 9am)n Capdevila y &unir hamashta, Espa!a, 4?? •

•

.íntesis de mecanismos, Editorial AC, Justo Fieto, ;ngeniería Gr#'ica de mecanismos, ;ntroducci)n a la normalizaci)n

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS P%*,/+s 5eb.

•

0#gina He( @'icial de Theo Jansen

•

http:IIHHHstrand(eestcomI

•

Artículo so(re Theo Jansen y sus o(ras Contiene videos

•

http:IIHHH'lotacionneutralesIarticulosIesculturas7cineticasI .imuladores

•

.imulador del mecanismo de Theo Jansen

•

http:IIHHHgeoge(raorgIenIuploadI'ilesIspanishIJesus1I.imulTheoJhtm

•

http:IIdemonstrationsHol'ramcomIATheoJansenalKinginKageI

6. ANE7OS " PLANOS

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA TEORÍA DE MECANISMOS Fo-os



P&+/o

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