1_Teorico_Arbol_Transmisor_de_Potencia_Mecanica
Páginas: 12 (2928 palabras)
Publicado: 29 de septiembre de 2015
TEORÍA ÁRBOL TRANSMISOR
de POTENCIA MECÁNICA
Prof. Ing. Omar E. MAYER -- oemayer@gmail.com
ABRIL 2 010
Agradezco a SANTAROSA Juan Ignacio, padrón 87 740, juansantarosa@hotmail.com, quien se ha servido escribir las expresiones matemáticas en MathType, realizar correcciones idiomáticas varias y subindicar las variables.=====================================================================
ÁRBOLES TRANSMISORES DE POTENCIA MECÁNICA
DIMENSIONAMIENTO Y/O VERIFICACIÓN RESISTENSIAL
El dimensionamiento y/o verificación resistencial de un árbol transmisor de potencia mecánica, hace necesario conocer en el mismo y al menos en sus secciones transversales criticas, los esfuerzos actuantes en cada una de ellas. Éstosserán una combinación de esfuerzos debidos a cargas de flexión, cargas de tracción o de compresión y cargas de torsión (los esfuerzos de corte transversal debidos a las mismas causas que provocan la flexión no serán considerados a efectos disminuir el alcance; en términos generales, tal vez los efectos de dichos esfuerzos pueden resultardespreciables frente a los causados por los demás).
Las cargas exteriores que solicitan a árboles y ejes se pueden clasificar en:
1. Peso propio del árbol: el mismo no se tomará en cuenta por resultar una carga distribuida (no puntual) y por que en los principios del dimensionamiento, se desconoce su magnitud por ser justamente el elemento que seva a dimensionar.
2. Peso de los elementos de máquinas que se montan sobre el árbol y que son los encargados de recibir del o entregar al medio exterior la potencia que se transmite entre ellos a través del mismo árbol.
3. Fuerzas provenientes de la función de los elementos de máquina montados.
Los esfuerzos tangenciales torsionantes, seccióna sección y sobre la periferia del árbol, el mismo de sección transversal circular, resultan definidos por
= Mt / Wp, en donde:
Mt: Momento torsor actuante en la sección transversal en consideración
Wp: Módulo resistente polar de la misma sección
Los esfuerzos normales máximos y considerándolos positivos (esto es, sin importar los eventualessignos negativos), esto es, los existentes sobre la periferia de la sección transversal circular en estudio, resultan definidos por:
, donde:
Mf: Momento flector actuante en la sección transversal en consideración.
Fa: Fuerza axial actuante en la misma sección transversal.
We: Módulo resistente ecuatorial de la misma sección.
S: Área de lamisma sección.
Bosquejado un árbol, se podrá entonces trazar los respectivos diagramas de esfuerzos y obtener los radios / diámetros del mismo, en cualquier sección transversal, conociendo las tensiones admisibles del material con que se lo va a construir.
DIAGRAMAS DE MOMENTOS TORSORES
Siendo N = Mt * , con N: Potencia a transmitir y :Velocidad angular a la cual rota todo el sistema, la existencia del momento torsor Mt está ligada a la existencia de la potencia mecánica N y esta existencia se verificará exclusivamente entre los elementos que reciben potencia del medio exterior y los que la entregan a dicho medio, montados dichos elementos sobre el árbol. En términos generalesexistirá entonces un elemento que recibe potencia y otro que la entrega, no impidiéndose la imposibilidad de la existencia de mas elementos que entreguen o reciban potencia, tal cual lo muestran los ejemplos mostrados en la Figura 01 siguiente página, en donde en cada caso se han trazado los respectivos diagramas de momentos torsores.
En los...
TEORÍA ÁRBOL TRANSMISOR
de POTENCIA MECÁNICA
Prof. Ing. Omar E. MAYER -- oemayer@gmail.com
ABRIL 2 010
Agradezco a SANTAROSA Juan Ignacio, padrón 87 740, juansantarosa@hotmail.com, quien se ha servido escribir las expresiones matemáticas en MathType, realizar correcciones idiomáticas varias y subindicar las variables.=====================================================================
ÁRBOLES TRANSMISORES DE POTENCIA MECÁNICA
DIMENSIONAMIENTO Y/O VERIFICACIÓN RESISTENSIAL
El dimensionamiento y/o verificación resistencial de un árbol transmisor de potencia mecánica, hace necesario conocer en el mismo y al menos en sus secciones transversales criticas, los esfuerzos actuantes en cada una de ellas. Éstosserán una combinación de esfuerzos debidos a cargas de flexión, cargas de tracción o de compresión y cargas de torsión (los esfuerzos de corte transversal debidos a las mismas causas que provocan la flexión no serán considerados a efectos disminuir el alcance; en términos generales, tal vez los efectos de dichos esfuerzos pueden resultardespreciables frente a los causados por los demás).
Las cargas exteriores que solicitan a árboles y ejes se pueden clasificar en:
1. Peso propio del árbol: el mismo no se tomará en cuenta por resultar una carga distribuida (no puntual) y por que en los principios del dimensionamiento, se desconoce su magnitud por ser justamente el elemento que seva a dimensionar.
2. Peso de los elementos de máquinas que se montan sobre el árbol y que son los encargados de recibir del o entregar al medio exterior la potencia que se transmite entre ellos a través del mismo árbol.
3. Fuerzas provenientes de la función de los elementos de máquina montados.
Los esfuerzos tangenciales torsionantes, seccióna sección y sobre la periferia del árbol, el mismo de sección transversal circular, resultan definidos por
= Mt / Wp, en donde:
Mt: Momento torsor actuante en la sección transversal en consideración
Wp: Módulo resistente polar de la misma sección
Los esfuerzos normales máximos y considerándolos positivos (esto es, sin importar los eventualessignos negativos), esto es, los existentes sobre la periferia de la sección transversal circular en estudio, resultan definidos por:
, donde:
Mf: Momento flector actuante en la sección transversal en consideración.
Fa: Fuerza axial actuante en la misma sección transversal.
We: Módulo resistente ecuatorial de la misma sección.
S: Área de lamisma sección.
Bosquejado un árbol, se podrá entonces trazar los respectivos diagramas de esfuerzos y obtener los radios / diámetros del mismo, en cualquier sección transversal, conociendo las tensiones admisibles del material con que se lo va a construir.
DIAGRAMAS DE MOMENTOS TORSORES
Siendo N = Mt * , con N: Potencia a transmitir y :Velocidad angular a la cual rota todo el sistema, la existencia del momento torsor Mt está ligada a la existencia de la potencia mecánica N y esta existencia se verificará exclusivamente entre los elementos que reciben potencia del medio exterior y los que la entregan a dicho medio, montados dichos elementos sobre el árbol. En términos generalesexistirá entonces un elemento que recibe potencia y otro que la entrega, no impidiéndose la imposibilidad de la existencia de mas elementos que entreguen o reciban potencia, tal cual lo muestran los ejemplos mostrados en la Figura 01 siguiente página, en donde en cada caso se han trazado los respectivos diagramas de momentos torsores.
En los...
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