Síntesis dimensional óptima para mecanismo de dirección doble cuatro-barras mediante el uso de coordenadas naturales

Resumen

En el presente artículo se llevará a cabo la síntesis óptima de mecanismos, con el objetivo de determinar las dimensiones ideales de un sistema que cumpla una función específica. Esto se logrará mediante la utilización de coordenadas naturales en la formulación de las ecuaciones de restricción de un mecanismo de dirección de doble cuatro barras. Este método novedoso se destaca por mantener constante la configuración inicial del mecanismo a lo largo de todo su rango de movimiento, lo que representa una ventaja sobre los métodos tradicionales, que no proporcionan esta información crucial y se basan en las dimensiones de los segmentos dirigidos, complicando aún más el proceso de ensamblaje del mecanismo. Se aplicará el método de coordenadas naturales como variables de diseño para un mecanismo de dirección de doble cuatro barras. Se aplicará un algoritmo para resolver las ecuaciones de cinemática y determinar los ángulos óptimos, utilizando el software de código abierto Octave, lo que además permitirá realizar varias simulaciones y encontrar diversas soluciones de optimización del mecanismo de dirección. El enfoque de síntesis óptima ha sido aplicado con éxito a mecanismos de dirección de palanca central. Aunque este método resultó eficiente en la búsqueda soluciones óptimas, es importante destacar que todas las soluciones cumplieron con la condición ideal de Ackermann; sin embargo, no todas las optimizaciones encontradas son aplicables, ya que exceden los ángulos de transmisión. Por lo tanto, su implementación dependerá de la aplicación o de los parámetros específicos del vehículo. Se concluye que la implementación de coordenadas naturales como variables de diseño para un mecanismo de dirección de doble cuatro barras fue exitosa, debido a que todas las optimizaciones dieron convergencia de la función objetivo de manera rápida y el cumplimiento aproximado de la condición de Ackermann.