Aplicación de diseño óptimo dimensional a la síntesis de posición y velocidad en mecanismos de cuatro barras
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.16690Palabras clave:
Mecanismo de cuatro barras, diseño óptimo, síntesis, programación cuadrática secuencial.Resumen
El presente artículo plantea y soluciona el problema de síntesis de posición y velocidad de mecanismos de cuatro barras empleando diseño óptimo dimensional e implementando algoritmos de optimización no-lineal(Programación Cuadrática Secuencial-SQP). El problema de optimización se define acorde al tipo de síntesis necesaria: que puede ser generación de trayectoria, de función o de velocidad. Esta última con síntesis implícita o explicita de trayectoria. La exactitud del algoritmo es evaluada mediante el desarrollo de cuatro casos de estudio. El problema de optimización definido, junto con el algoritmo de búsqueda empleado permite alcanzar de forma simple y en pocas iteraciones la configuración más adecuada. El desarrollo de un problema de síntesis mixta de posición y velocidad, permitió validar la eficiencia del algoritmo.
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A. Erdman, G. Sandor. Mechanism Design: analysis and synthesis. Vol. 1. Ed. Prentice Hall. New York. 3era ed. 1984. pp. 494-584.
L. N. Norton. Diseño de maquinaria una introducción a la síntesis y al análisis de mecanismos y maquinas. McGraw Hill. México. pp. 205-252.
R. Fox, K. Willmert. “Optimun design for curvegenerating linkages with inequality constraints”. J. Eng. for Industry. Vol. 89. 1967. pp.144-152. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3609986
V. Cossalter, M. D. Lio, A. Doria. “Optimum synthesis of spatial function generator mechanisms”. Meccanica: an international journal of theoretical and applied mechanics. Vol. 28. 1993. pp. 263-268. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00987161
N. Bakthavachalam, J. Kimbrell. “Optimum synthesis of path-generating four-bar mechanisms”. Journal of engineering for industry. Vol. 97. 1975. pp. 314–321. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3438556
A. Youssef. “Optimal kinematic synthesis for planar linkage mechanism”. Proceedings of the I MECH E, 1975. pp. 393-398.
S. Kramer, G. Sandor. “Selective precision synthesis – a general method of optimization for planar mechanism”. Trans ASME J. Eng. for Industry. Vol. 97B. 1975. pp. 689-701. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3438634
S. Krishnamurthi. “Fuzzy synthesis of mechanisms”. Proc. of 3rd applied mechanisms and robotics conference. Cincinnati. 1993. pp. 94-101.
W. Fang. “Simultaneous type and dimensional synthesis of mechanisms by genetic algorithms”. Mechanisms synthesis and analysis. Vol. 70. 1994. pp. 35-41. DOI: https://doi.org/10.1115/DETC1994-0176
D. Mundo, J. Liu, H. Yan. “Optimal synthesis of cam linkage mechanisms for precise path generation”. ASME Journal of mechanical design. Vol. 128. 2006. pp. 1253-1260. DOI: https://doi.org/10.1115/1.2337317
J. Cabrera, A. Simon, M. Prado. “Optimal synthesis of mechanisms with genetic algorithms”. Journal mechanism and machine theory. Vol. 37. 2002. pp. 1165-1177. DOI: https://doi.org/10.1016/S0094-114X(02)00051-4
H. Quintero, G. Calle, A. Díaz. “Síntesis de generación de trayectoria y de movimiento para múltiples posiciones en mecanismos, utilizando algoritmos genéticos”. Scientia et Technica. Vol. 25. 2004. pp. 131-136.
A. Vasiliu, B. Yannou. “Dimensional synthesis of planar mechanisms using neural networks: application to path generator linkages”. Mechanism and machinet. Vol. 36. 2001. pp. 299-310. DOI: https://doi.org/10.1016/S0094-114X(00)00037-9
J. Hoskins, G. Kramer. “Synthesis of mechanical linkages using artificial neural networksand optimization”. IEEE International Conference on Neural Networks. Vol. 2. 1993. pp. 822J - 822N.
C. Bagci, D. Burke. “Optimum synthesis of coupler curve and uniform rotary motion driven multiloop mechanisms generating complex output motions”. Journal of mechanical design. Vol. 115. 1993. pp. 967- 977. DOI: https://doi.org/10.1115/1.2919295
T. Sánchez, A. Pérez. “Global optimization in path synthesis based on design space reduction”. Mechanism and machine theory. Vol. 38. 2003. pp. 579–594. DOI: https://doi.org/10.1016/S0094-114X(03)00010-7
R. Bulatovic, S. Djordjevic. “Optimal synthesis of a four-bar linkage by method of controlled deviation”. Theoretical and applied mechanics. Vol. 31. 2004. pp. 265-280. DOI: https://doi.org/10.2298/TAM0404265B
R. Sancibrian, F. Viadero, P. García, A. Fernández. “Gradient-based optimization of path synthesis problems in planar mechanisms”. Mechanism and machine theory. Vol. 39. 2004. pp. 839–856. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2004.02.012
A. Rao. “Optimum design of four-bar function generators with minimum variance criterion”. Journal of optimization theory and applications. Vol. 29. 1979. pp. 147-153. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00932641
C. Chang. “Synthesis of adjustable four bar mechanisms generating circular arcs with specified tangential velocities”. Mechanism and machine theory. Vol. 36. 2001. pp. 387-395. DOI: https://doi.org/10.1016/S0094-114X(00)00049-5
H. Yan, R. Soong. “Kinematic and dynamic design of four-bar linkages by links counterweighing with variable input speed”. Mechanism and machine theory. Vol. 36. 2001. pp. 1051-1071. DOI: https://doi.org/10.1016/S0094-114X(01)00032-5
G. Guj, Z. Dong, M. Di Giacinto. “Dimensional synthesis of four bar linkage for function generation with velocity and acceleration”. Meccanica: an international journal of theoretical and applied mechanics. Vol. 16. 1981. pp. 210-219. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02128323
F. Conte. “Optimun mechanism design combining kinematic and dynamic force considerations”. J. Eng. for industry. Vol. 89. 1975. pp. 662-670. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3438631
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