fuerzas dinamicas

CUERPOS RÍGIDOS

INTRODUCCIÓN
  El análisis de fuerzas dinámicas implica la aplicación de algunos principios o conocimientos previos, cómo:
I. Leyes del movimiento de Newton
II. Centros de gravedad 
III. Momentos de Inercia
IV. Productos de Inercia
V. Teorema de Ejes Paralelos (o de transferencia) 
VI. Ecuaciones Diferenciales, Métodos Numéricos y Vectores.
El análisis y monitorizadode vibraciones son dos de las herramientas más usuales para prevenir incipientes problemas mecánicos relacionados con los procesos de fabricación en cualquier planta productiva, no limitándose sólo a las máquinas rotativas. Hasta hace poco, eran excluidas del análisis de vibraciones las máquinas con velocidades de funcionamiento bajas, así como las líneas de proceso continuo especialmentecomplejas. No obstante, en la actualidad se utilizan técnicas de análisis de vibraciones en máquinas cuyas velocidades nominales son del orden de hasta 6 r.p.m.
 DINÁMICAS  DINÁMICASDEL DELCUERPO CUERPORÍGIDO  RÍGIDO 
 Para diseñar una maquina se requiere conocer las cargas estáticas y dinámicas, las  solicitaciones estáticas se estudian con la ayuda de la Resistencia de Materiales y las  solicitacionesDinámicas se inicia con el estudio de la Dinámica de Maquinas. El Tema Nº1, trata la Cinética del cuerpo rígido, en el cual se estudia el movimiento general de un cuerpo tomando en consideración las fuerzas y momentos (pares) que actúan sobre él.
El análisis de las fuerzas dinámicas se centra en la aplicación de las tres leyes de movimiento de Newton especialmente la segunda ley, definida como:Estas ecuaciones aplicadas a cada eslabón conducen a la resolución de un sistema de ecuaciones simultáneas lineales
Los eslabones de una máquina suelen ser complicados, sin embargo para el análisis de fuerzas se opta por un sistema simplificado consistente en un conjunto de masas puntuales unidas por líneas.
Para que este sistema sea dinámicamente equivalente es necesario que:-La masa delmodelo sea igual a la masa del eslabón, la masa del eslabón se supone en una primera aproximación dando un tamaño y forma razonable.
La masa se calcula multiplicando la densidad por el volumen, (densidad del acero 7850 kg/m 3) Se debe recordar que añadir masa en un sistema dinámico incrementa las fuerzas inerciales.- El centro de gravedad debe estar en la misma ubicación que en el cuerpo originalSe necesita calcular el CG de todos los eslabones de nuestro diseño, esto se lo puede hacer utilizando las fórmulas de integración conocidas o mediante modelado de sólidos con AutoCAD.-El momento polar de inercia másico debe ser igual al del cuerpo original. El momento de inercia es un indicador de la capacidad de almacenar Energía Cinética Rotacional, y también de la capacidad del Torquenecesario para acelerar angularmente un cuerpo.
Como ejemplo de aplicación vamos a efectuar el análisis dinámico del mecanismo biela manivela de un compresor.



MÁQUINAS ROTATIVAS
Muchos programas de análisis de vibraciones se limitan al estudio de máquinas como bombas y ventiladores. Sin embargo, el monitorizado y el análisis de vibraciones pueden extenderse también a maquinaria rotativa máscompleja, así como a una gran variedad de sistemas en procesos continuos. Por ello, la clasificación de máquinas rotativas debería incluir bombas, ventiladores, compresores, generadores, máquinas de papel y una gran variedad de máquinas de procesos continuos más.
Por definición, un TREN DE MAQUINARIA consiste en una fuente de potencia (motor eléctrico, turbina de vapor, ...), unos acoplamientosintermedios (correas, embragues, cajas de cambio, ...) y toda una serie de elementos móviles como bombas, ventiladores y demás componentes que pueden intervenir en procesos continuos.




Todo elemento de un tren de maquinaria genera una serie de fuerzas dinámicas durante el funcionamiento de la máquina. Cada una de estas fuerzas dará lugar a frecuencias de vibración que identificarán a los...