3.1 Cargas Dinamicas

3.1. Cargas dinámicas

El tipo de carga de un sistema se divide en diversas clases, con base en el carácter de las cargas aplicadas y en la presencia o ausencia de movimiento en el sistema.

Una vez definida la configuración general de un sistema mecánico y calculados sus movimientos cinemáticos,la siguiente tarea será determinar la magnitud y la dirección de todas las fuerzas y los pares de fuerzas presentes en los diversos elementos.

Estas cargas pueden ser constantes o variables a lo largo del tiempo. Los elementos del sistema pueden ser estacionarios o estar en movimiento. La clase más general es la de un sistema en movimiento, con cargas que varían con el tiempo. Las demás combinaciones son subconjuntos de la clase general.

La tabla 3-1 muestra las cuatro clases posibles. La clase 1 es un sistema estacionario con cargas constantes. Un ejemplo de clase 1 es el bastidor base de una prensa de husillo, constante en esencia a lo largo del tiempo, y el bastidor base no se mueve.

En un sistema de clase 1, todo lo que se necesita es un análisis de cargas estáticas.

La clase 2 describe un sistema estacionario con cargas que varían con el tiempo.

Un ejemplo es un puente que, aunque estacionario en esencia, está sujeto a cargas que cambian al ir pasando vehículos por encima de él, y sobre cuya estructura,actúa el viento. La clase 3 define un sistema en movimiento con cargas constantes. Aun cuando las cargas externas aplicadas pudieran ser constantes, cualquier aceleración significativa de los miembros en movimiento pueden crear fuerzas de reacción que varían con el tiempo.Un ejemplo pudiera ser la cegadora de hierva.

Tabla 3.1

Clases de cargas

Cargas constantes

Elementos estacionarios

Clase 1

Elementos en movimiento Clase 3

Cargas que varían con el tiempo

Clase 2

Clase 4

Excepto cuando siega una que otra piedra, las aspas experimentan una carga externa casi constante proviniente del corte de la hierba. No obstante, las aceleraciones de las aspas en rotación llegan a crear cargas elevadas en su sujeción. Tanto la clase 2 como para la 3 es necesario un análisis de cargas dinámicas.

La clase 4 describe el caso general de un sistema en movimiento rápido, sujeto

a cargas que varían con el tiempo. Observe que aun cuando en algún caso dado las cargas externas aplicadas son más o menos constantes, las cargas dinámicas provinientes de sus aceleraciones que se producen sobre los elementos variarán con el tiempo. Un ejemplo de un sistema de la clase 4 es el motor de un automóvil. Las partes internas(cigueñal, bielas, pistones, etc) están sujetas a cargas que varían con el tiempo–provenientes de la explosión de la gasolina– y también experimentan cargas de inercia variables con el tiempo, originadas por sus propias aceleraciones. Para la clase 4 es necesario

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