Electromecanico

Torsión
El tema deviene de considerar el equilibro en el momento externo y el momento interno de un par de cuplas ubicadas a cada extremo del eje longitudinal de la barra. El ensayo de torsión determina la resistencia unitaria a la torsión, el límite de fluencia y el ángulo de torsión; es aplicable a ejes de trasmisión, tornillos, cigüeñales, hierros trafilado (para la construcción) metalesfrágiles cuando su empleo está sometido a esfuerzos tangenciales y en alambres para resortes por ser una exigencia en la verificador de sus propiedades.

El esfuerzo de torsión simple solo se obtiene en piezas cilíndricas, ya que la superficie exterior no varía por efecto de movimiento producido, manteniendo por lo tanto la secciones transversales perfectamente planas esto da que los radiosiniciales se mantengan en la secciones desplazadas. En cambio, en piezas distintas a la circular los radios de giro se deforman y las secciones transversales no se conservan planas debido a esto el efecto deja de ser simple para pasar a un estado complejo de tensión
Para el comportamiento de un metal sometido a la torsión determinar:
* Angulo de torsión.
* Tensión de fluencia.
* Limite deproporcional.

Resistencia a la Torsión:

Si consideramos una pieza cilíndrica con una longitud “L” que se somete a un esfuerzo de torsión, la generatriz “BA” del cilindro se transforma en una elice “BA’ “ lo que nos indica que el radio se ha desplazado en un ángulo Φ denominado de torsión , el cual es posible determinar en la máquina de ensayos.

Las secciones transversales inmediatassufren desplazamientos entre sí por el efecto de las fuerzas que producen esfuerzos cortantes en sus planos, cuyos valores variaran proporcionalmente en el periodo elástico, desde el centro (cero) hasta los bordes o
fibras más alejadas, donde toma los valores máximos.
Bajo la acción del momento torsor se confirma que:
- En la fibra neutral (eje) el corrimiento es nulo.
- Las diferentes fibrasgiran en torno al eje produciendo “hélices”
- Las secciones permanecen planas produciéndose el movimiento de los distintos elementos.
En consecuencia, cualquier punto de la sección (excepto el eje) pasa a una nueva posición, experimentando un corrimiento de longitud BB´.

La medida del corrimiento está dada por el número :
/L

El cual podrá definirsecomo:

/L

Dado para calcularlo en cualquier punto de la sección.
Para sacar el corrimiento máximo se utilizará:

/L

Donde r es el radio de la sección, L la longitud total de la pieza y el ángulo de corrimiento.
El cociente /L esta expresado en radianes/centímetros, y mide el ángulo que ahgirado una sección recta respecto a otra sección distante, y se denomina ángulo unitario de torsión.
Para calcular la tensión de torsión se utilizará:

Reemplazando:
/L)
Donde G es el modulo elástico transversal.
Los coeficientes G y E están vinculados por la relación:
G=0,385 E

Resulta que las tensiones de torsión son proporcionales a la distancia al centro de la sección; por consiguiente la tensión adquiere su máximo valor en las fibras exteriores de la pieza y nulas en el centro.

En barras cilíndricas se puede determinar la tensión de torsión en función de:

* El diámetro:


* El radio:* Para ensayos de tubos será:

Si tenemos en cuenta la variación decreciente de las tensiones desde la periferia hasta el centro del material, podemos aceptar que aun en el instante de la rotura algunas de sus secciones elementales se encontraran en su periodo elástico, lo que hace que las adyacentes, de mayor radio aumenten su resistencia.

Diagramas de...