Proyecto Mecanismos

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MEMORIA DESCRIPTIVA
El proyecto consta de calcular y dimensionar la pieza en análisis, usando conocimientos adquiridos en Resistencia de los Materiales. Se seleccionará el material, los coeficientes de seguridad y se realizarán las operaciones pertinentes a fin de conocer los esfuerzos a los que se encuentran sometidos los elementos de la pieza. Esto llevará a realizar diagramas e identificarlos puntos de mayor esfuerzo. Finalmente, una vez verificados los esfuerzos a la tensión admisible, se presentarán los planos necesarios con el propósito de interpretar las dimensiones del mecanismo.










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FÓRMULAS A UTILIZAR, DESCRIPCIÓN Y UNIDADES
Equilibrio estático
Cuando un cuerpo está en reposo o movimiento de velocidad uniforme, las fuerzas exteriores que actúan sobre él están enequilibrio. Decir que un cuerpo está en equilibrio estático equivale a decir que tanto las fuerzas como los momentos se compensan. Cuando está en equilibrio, la suma de las componentes de las fuerzas en cualquier dirección dada debe ser igual a cero. De forma análoga la suma de los momentos respecto a cualquier línea tomada como eje debe ser nula.

Tensiones de tracción y compresiónSe dice que una barra que soporta a una carga P, sometida a una fuerza interna de tracción, la cual produce un aumento de la longitud de la barra. Si la barra indicada en la figura se corta normalmente a su eje, deben aplicarse a las superficies del corte fuerzas de tracción iguales y opuestas uniformemente distribuidas. Cada una de ellas debe ser equivalente en magnitud a P. La tensión media σ,aplicada en un área A [m²] es igual a:

Se llama tensión de compresión a la que produce una disminución de la longitud del cuerpo en la longitud del cuerpo en la dirección de la fuerza.
El cambio total de longitud producido en un cuerpo uniforme por una carga axial se llama deformación, δ. Si se divide a esta por la longitud original, l, del cuerpo, el resultado es la deformación unitaria que sellama alargamiento, ε.

Cuando la tensión y deformación son directamente proporcionales en los materiales analizados, estos cumplen la ley de Hooke, que se representa:

Donde E es el módulo de elasticidad, que es
Combinando ecuaciones, obtenemos:

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Momento de inercia
La integral apareció en relación con la teoría de flexión de las vigas. Esta integral se sustituye por el momento de inercia I.Aplicando esta fórmula a un rectángulo, de anchura b (paralela al eje respecto al cual el momento tiende a hacer girar la sección transversal) y altura h respecto a un eje paralelo al lado b que pasa por el centro de gravedad de la figura, obtenemos:

Flexión en vigas
Las tensiones de flexión máxima de tracción y de compresión que actúan en cualquier sección dad, ocurren en puntos localizados a lamayor distancia del eje neutro. La tensión normal máxima es:

Momento flector de la viga
Módulo resistente de la sección. Se define como:
Esfuerzos combinados (teoría por máx. esfuerzo de corte)
σ es la suma de los esfuerzos normales, es la suma de los esfuerzos tangenciales (). C.S. es el coeficiente de seguridad, mientras que es el límite de la fluencia. La tensión admisible es:Verificación por flexión
ƒ= ƒ es la flecha o deflexión, F fuerza aplicada, l largo de la barra, E módulo de elasticidad longitudinal, I momento rectangular de inercia.
Esbeltez
K= radio de giro

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Si λ < 30 es compresión pura.
Si λ < λcrit usamos formula de Johnson


El material empleado para construir las barras será un Acero al carbono SAE 1020, los pernos de Acero al carbono SAE 1045,mientras que las orejas estarán hechas de planchuelas de hierro.
El coeficiente de seguridad seleccionado es de 3, basado en la resistencia a la fluencia de un acero dúctil, el cual está sometido a carga repetida, y a choque suave.
Las barras tendrán sección rectangular, cuyas dimensiones son de:

Mientras que el diámetro de la rosca Withwort es:

DESARROLLO DE CÁLCULOS
Conversión de...