Freno De Prony

CAPITULO 1.-INTRODUCCIÓN

El presente reporte de tesis describe los procesos llevados acabo para el diseño y
construcción de un prototipo de sensor de torque.

El primer paso, consistió en realizar un estudio del concepto de torque y los
dinamómetros, instrumentos comúnmente utilizados para su medición.

1.1.- Torque y su medición.

Se denomina torque o par motor, al trabajo necesariopara mover a un cuerpo
con respecto a un punto fijo.

Una definición alterna de Torque según Trietley es: torque es una fuerza
efectiva que tiende a acelerar la rotación de un objeto con respecto a un eje. El
torque iguala la fuerza tangencial aplicada multiplicada por la distancia
perpendicular de esta fuerza al eje, el torque es casi siempre cuantificado
mediante la medición de ladeformación de un elemento elástico [1].

Existen

dos

formas

principales

de

medir

el

torque,

estática

o

dinámicamente. Las medidas estáticas de acuerdo con Beckwith, pueden
realizarse comparando el torque a medir contra un torque o fuerza de valor
conocido, generalmente un sensor de torque estático solo es capaz de indicar si

se esta por arriba o abajo del nivelpredeterminado. Esta forma de medición
resulta inútil si se desea conocer el torque de máquinas que no realizan un trabajo
de forma constante, como lo es el caso de los motores [2].
La medición dinámica del torque es

a menudo asociada con la

determinación de la potencia mecánica, ya sea requerida para operar una
maquina o la potencia producida por esta, en este contexto los dispositivosutilizados para medir el momento de torsión y potencia mecánica

reciben

comúnmente el nombre de dinamómetros.

De acuerdo con Sirohi, existen tres tipos básicos de dinamómetros: de
absorción, impulsores y de transmisión [3].

Los dinamómetros de absorción, son útiles para medir el momento de
torsión desarrollado por fuentes de potencia como los motores, como su nombre lo
indica estosdispositivos absorben energía mecánica para poder desarrollar la
medición. Estos dinamómetros pueden ser mecánicos o electrónicos. Actualmente
la universidad cuenta con un dinamómetro mecánico de este tipo.

Los dinamómetros impulsores, esta clase de dinamómetros miden el torque
y al mismo tiempo suministran energía para operar el equipo en estudio. Se
utilizan para determinar lascaracterísticas de equipos como compresores y
bombas. Este tipo de dinamómetros usualmente son de funcionamiento eléctrico.

Los dinamómetros de transmisión son dispositivos pasivos, esto es que no
consumen ni aportan energía a la maquina en estudio. Y a veces reciben el
nombre de sensores de torque. El objetivo del proyecto de tesis aquí descrito
consiste en el desarrollo de uno de estos dispositivos[3].
1.1.1 Dinamómetros Mecánicos

Los dinamómetros mecánicos pertenecen a la categoría de dinamómetros de
absorción, como se ha mencionado anteriormente esta clase de dinamómetros
funciona mediante la absorción del momento de torque producido por la maquina
en estudio, convirtiendo la energía recibida en calor.

Estos dispositivos generalmente están compuesto por una carga variable y
unaforma de medir el torque producido por el motor.

De acuerdo con Beckwith, existen dos tipos

principales de frenos

mecánicos: los frenos de Prony y los frenos de agua. [2]

El freno de Prony, se trata de un mecanismo puramente mecánico que
utiliza la fricción seca para convertir la energía mecánica absorbida en calor.
Debido a su simplicidad de funcionamiento existen diferentes manerasde construir
este dispositivo. Una de las formas mas comunes de construir este dispositivo
consiste en una serie de bloques de madera que ejercen presión sobre el eje de
transmisión de la maquina en estudio, estos bloques se encuentran fijos a una

barra de madera que sirve como brazo de reacción al final del cual se encuentra
una bascula o celda de carga,

esta forma de construcción...