Fuerza Centrifuga
Páginas: 5 (1207 palabras)
Publicado: 9 de enero de 2013
TEMA: FUERZA CENTRIFUGA
OBJEIVO:
Análisis cinemático y dinámico de una masa puntual giratoria en el plano, utilizando el módulo de Raven y su revolución con un interruptor centrífugo.
MARCO TEORICO:
La aplicación de la fuerza centrifuga tiene gran importancia en el campo de la mecánica. Sus efectos pueden ser útiles en algunas aplicaciones como: embragues centrífugos, interruptores develocidad en motores eléctricos, reguladores de velocidad, máquinas clasificadoras, bombas centrifugas, etc., Pero también puede ser la causa de severas vibraciones o destrucción de equipos sobrerevolucionados.
La presente práctica tiene por objetivo estudiar la relación de los parámetros que forman parte de la fuerza centrifuga como son: la masa de un cuerpo rotativo, la distancia desde eleje de rotación y su velocidad angular.
La figura 1 muestra un esquema del equipo TecQuipment TM105 donde puede apreciarse dos brazos contrabalanceados que pivotan en una corredera deslizable, que pueden fijarse en varios puntos a lo largo del elemento rotativo.
Cuando la unidad gira las masas superiores tienden a moverse hacia fuera bajo la acción de la fuerza centrífuga.
La fuerzagravitacional restringe cualquier movimiento de los brazos hasta que la fuerza centrifuga equilibre esta fuerza gravitatoria. En este punto las masas superiores se moverán hacia afuera.
Tomando momentos en el punto de pivote en la condición de equilibrio obtenemos:
De esta manera la fuerza centrifuga en la condición de equilibrio es igual al peso de la masa inferior Mb. La velocidad angularpuede ser determinada midiendo la velocidad de rotación cuando las masas superiores se mueven hacia afuera, entonces la fuerza centrifuga teórica puede ser calculada y comparada con el valor medido Mb*g.
EQUIPO UTILIZADO
* Aparato experimental TECQUIPMENT TM105
* Transformador / Rectificador de 12V E66
* Modulo de control de velocidad simple E90
* Tacómetro electrónico E64
*Flexómetro
PROCEDIMIENTO
* Sacar los pasadores de las abrazaderas deslizantes y regularlas de manera que ambas se encuentren a la misma distancia del centro. Anotar la distancia desde el eje hasta los pivotes del brazo.
* Colocar un total de 200 g en el brazo horizontal Mb.
* Colocar una masa Ma, que puede ser de 25g.
* Aumentar la velocidad con el control, a ciertavelocidad la fuerza centrifuga hará que los brazos giren hacia afuera con un audible "click". Anotar la velocidad en que ocurre esto, disminuir lentamente la velocidad y verificar.
* Reducir 25g en los brazos horizontales Mb y repetir la prueba hasta que solo queden 25g .
* Para verificar el efecto del radio sacar los pines y mover las abrazaderas a otra posición y repetir la prueba.TABLA DE DATOS
M | N | W | W^2 | F Centrifuga | F Control |
Kgr | RPM | radianes/s | radianes/s^2 | N | N |
0,025 | 90 | 9,4248 | 88,82685504 | 0,28202526 | 0,24525 |
0,05 | 122 | 12,77584 | 163,2220877 | 0,51823013 | 0,4905 |
0,075 | 140 | 14,6608 | 214,9390566 | 0,6824315 | 0,73575 |
0,1 | 165 | 17,2788 | 298,5569294 | 0,94791825 | 0,981 |
0,125 | 182 | 19,05904 | 363,2470057 |1,15330924 | 1,22625 |
0,15 | 200 | 20,944 | 438,651136 | 1,39271736 | 1,4715 |
0,175 | 220 | 23,0384 | 530,7678746 | 1,685188 | 1,71675 |
0,2 | 240 | 25,1328 | 631,6576358 | 2,00551299 | 1,962 |
CALCULOS Y GRAFICOS
F Centrifuga – W
F Centrifuga – W^2
F centrifuga – F control
`
Esquematice el regulador centrífugo de una bomba de inyección de un motor diesel.
El esquemapresenta las diferentes partes funcionales de un regulador centrífugo del sistema de inyección diesel.
EJEMPLOS DE FUERZA CENTRIFUGA
1)En los automóviles:
Las fuerzas que interviene son:
* El peso mg
* La fuera de rozamiento Fr
* La reacción del plano N
* La fuerza centrífuga Fc=mv2/R
El vehículo está en equilibrio, de modo que
Ncosθ=Frsenθ+mg
Nsenθ+Frcosθ=mv2/R...
OBJEIVO:
Análisis cinemático y dinámico de una masa puntual giratoria en el plano, utilizando el módulo de Raven y su revolución con un interruptor centrífugo.
MARCO TEORICO:
La aplicación de la fuerza centrifuga tiene gran importancia en el campo de la mecánica. Sus efectos pueden ser útiles en algunas aplicaciones como: embragues centrífugos, interruptores develocidad en motores eléctricos, reguladores de velocidad, máquinas clasificadoras, bombas centrifugas, etc., Pero también puede ser la causa de severas vibraciones o destrucción de equipos sobrerevolucionados.
La presente práctica tiene por objetivo estudiar la relación de los parámetros que forman parte de la fuerza centrifuga como son: la masa de un cuerpo rotativo, la distancia desde eleje de rotación y su velocidad angular.
La figura 1 muestra un esquema del equipo TecQuipment TM105 donde puede apreciarse dos brazos contrabalanceados que pivotan en una corredera deslizable, que pueden fijarse en varios puntos a lo largo del elemento rotativo.
Cuando la unidad gira las masas superiores tienden a moverse hacia fuera bajo la acción de la fuerza centrífuga.
La fuerzagravitacional restringe cualquier movimiento de los brazos hasta que la fuerza centrifuga equilibre esta fuerza gravitatoria. En este punto las masas superiores se moverán hacia afuera.
Tomando momentos en el punto de pivote en la condición de equilibrio obtenemos:
De esta manera la fuerza centrifuga en la condición de equilibrio es igual al peso de la masa inferior Mb. La velocidad angularpuede ser determinada midiendo la velocidad de rotación cuando las masas superiores se mueven hacia afuera, entonces la fuerza centrifuga teórica puede ser calculada y comparada con el valor medido Mb*g.
EQUIPO UTILIZADO
* Aparato experimental TECQUIPMENT TM105
* Transformador / Rectificador de 12V E66
* Modulo de control de velocidad simple E90
* Tacómetro electrónico E64
*Flexómetro
PROCEDIMIENTO
* Sacar los pasadores de las abrazaderas deslizantes y regularlas de manera que ambas se encuentren a la misma distancia del centro. Anotar la distancia desde el eje hasta los pivotes del brazo.
* Colocar un total de 200 g en el brazo horizontal Mb.
* Colocar una masa Ma, que puede ser de 25g.
* Aumentar la velocidad con el control, a ciertavelocidad la fuerza centrifuga hará que los brazos giren hacia afuera con un audible "click". Anotar la velocidad en que ocurre esto, disminuir lentamente la velocidad y verificar.
* Reducir 25g en los brazos horizontales Mb y repetir la prueba hasta que solo queden 25g .
* Para verificar el efecto del radio sacar los pines y mover las abrazaderas a otra posición y repetir la prueba.TABLA DE DATOS
M | N | W | W^2 | F Centrifuga | F Control |
Kgr | RPM | radianes/s | radianes/s^2 | N | N |
0,025 | 90 | 9,4248 | 88,82685504 | 0,28202526 | 0,24525 |
0,05 | 122 | 12,77584 | 163,2220877 | 0,51823013 | 0,4905 |
0,075 | 140 | 14,6608 | 214,9390566 | 0,6824315 | 0,73575 |
0,1 | 165 | 17,2788 | 298,5569294 | 0,94791825 | 0,981 |
0,125 | 182 | 19,05904 | 363,2470057 |1,15330924 | 1,22625 |
0,15 | 200 | 20,944 | 438,651136 | 1,39271736 | 1,4715 |
0,175 | 220 | 23,0384 | 530,7678746 | 1,685188 | 1,71675 |
0,2 | 240 | 25,1328 | 631,6576358 | 2,00551299 | 1,962 |
CALCULOS Y GRAFICOS
F Centrifuga – W
F Centrifuga – W^2
F centrifuga – F control
`
Esquematice el regulador centrífugo de una bomba de inyección de un motor diesel.
El esquemapresenta las diferentes partes funcionales de un regulador centrífugo del sistema de inyección diesel.
EJEMPLOS DE FUERZA CENTRIFUGA
1)En los automóviles:
Las fuerzas que interviene son:
* El peso mg
* La fuera de rozamiento Fr
* La reacción del plano N
* La fuerza centrífuga Fc=mv2/R
El vehículo está en equilibrio, de modo que
Ncosθ=Frsenθ+mg
Nsenθ+Frcosθ=mv2/R...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.