Análisis de Cargas Estáticas

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio para el Poder Popular para la Educación Superior

Universidad Politécnica Santiago Mariño

Escuela de Ingeniería

Mención: Ingeniería Industrial

Núcleo Valencia

Cátedra: Elemento de Maquina

Análisis de Cargas Estáticas

Profesor:                                                                                     Realizador por:

Ing. Jesús Picón                                                     Javier José Flores Centeno

C.I.: V.- 15.860.659

Julio de 2022

Introducción

     En este estudio, se muestra el análisis de un conjunto mecánico sometido a fuerzas externas, con el objetivo de verificar si tiene tendencia a fallar, bajo las características tanto del diseño, como de su dimensionamiento, las fuerzas a que está sometido y la clase de material utilizado en su construcción.

    El enfoque utilizado, está basado en el factor de diseño y factor de seguridad, que permite analizar el problema de la carga permisible contra la carga de pérdida de función, que se denomina método del factor de diseño determinístico. La ecuación fundamental es ƞd = resistencia de pérdida de la función/ esfuerzo permisible, donde ƞd se conoce como factor de diseño, donde deben revisarse todos los modos de pérdida de función, el modo que conduzca al factor de diseño más pequeño será el modo gobernante. Después de terminar el diseño, el factor de diseño real puede cambiar como resultado de modificaciones como el redondeo a un tamaño estándar de una sección transversal o el uso de componentes recién lanzados con clasificaciones más altas en lugar de emplear lo que se había calculado usando el factor de diseño. En este caso, el factor se conoce como factor de seguridad ƞ, que tiene la misma definición que el factor de diseño, pero por lo general difiere en su valor numérico.

     Como el esfuerzo puede no variar en forma lineal con la carga, el uso de la carga como el parámetro de pérdida de función puede no ser aceptable, por lo que es más común expresar el factor de diseño en términos del esfuerzo y una resistencia relevante. Así, la ecuación puede reescribirse como resistencia de pérdida de la función/ esfuerzo permisible ƞd = S /σ ó ƞ = S /τ.

     El estudio se realiza, en base a la descripción de un conjunto de definiciones pertinentes al desarrollo de la solución al problema planteado.

Problema a Resolver

[pic 1][pic 2]

Definición de las incógnitas del ejercicio, es decir el porqué del ejercicio.

     La interrogante del ejercicio, está enfocada en determinar el factor de seguridad (ƞ) del conjunto analizado, para verificar si en las condiciones que está diseñado y sometido a la fuerza bajo análisis pueda fallar, es decir saber si se obtiene un valor menor a la unidad.

[pic 3]

Definición del origen de los datos utilizados en el ejercicio

     Aquí, se muestra, que los datos utilizados en la resolución del ejercicio, provienen por una parte de su descripción y por la otra de la visualización mostrada en la Gráfica 1 y constan de los siguientes puntos:

• Material con que esta hecho el eje de la pieza bajo estudio
• Dimensionamiento de la pieza
• Magnitud, sentido y ubicación de la fuerza actuante
• Tablas de las Resistencias determinísticas mínimas a la tensión y a la fluencia ASTM de algunos aceros laminados en caliente (HR) y estirados en frío (CD). (Ver Anexo A)

Definición de la cantidad de ecuaciones matemáticas se usaron en el ejercicio desarrollado

   Se utilizaron un total de siete (8) ecuaciones, relacionadas con los cálculos de esfuerzos cortantes, normales, momentos torsores y flectores.

Definición de las ecuaciones matemáticas empleadas en el ejercicio

Tabla 1. Ecuaciones utilizadas

Tabla 1. (Cont.)

Definición del tipo de ecuaciones matemáticas empleadas en el ejercicio desarrollado (Formulación del tipo de ecuaciones)

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