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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Vie Jul 18, 2014 19:13 
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Torino ZX
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Siga, siga que está muy bueno!!!, le vamo leiendo con atención ¿vio?, no sé si aprendemo algo pero estamo atento al monitor como buho a la laucha...


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Vie Jul 18, 2014 23:36 
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El tema esta muy bueno y hasta aquí todo clarito y muy didáctico.


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Dom Jul 20, 2014 11:05 
Torino ZX
"¡Güenah y santah!" dijo el gaucho al entrar a la pulpería...
"No me queda ninguna, amigo..." le contestó el pulpero.
Acá les paso el link de un ensayo de tracción de una probeta industrial (las hay industriales y las hay normalizadas...) que hicieron unos gallegos. El video está acelerado, para que no se duerman al verlo. Para ser válido, un ensayo de éstos debe durar como mínimo tres minutos, y la fuerza de la máquina, debe ser aplicada sin saltos o tirones.
http://www.youtube.com/watch?v=4p7bvJGN4Po
Seguimos después (me llaman para ir a morfar asado... sabrán disculpar, pero prioridades son prioridades :mrgreen: ).
Por cierto:
¡Feliz día a todos!


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Mar Jul 22, 2014 15:57 
Torino ZX
Bueno… acá estamos de nuevo.
Vamos a dar un ejemplo de la utilidad del gráfico del ensayo de tracción estática de un material. Acá muestro un gráfico correspondiente a una probeta industrial de acero IRAM 1030 (De tenor medio de carbono, que se puede templar, aunque no queda frágil, que se puede usar por ejemplo para cadenas de elevación). El eje vertical está graduado en Kg/mm2, y el eje horizontal en tanto por uno (para expresarlo en tanto por ciento, hay que multiplicar lo que dice la graduación por cien).


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Mar Jul 22, 2014 15:59 
Torino ZX
Mirando el eje vertical, sabemos que el período elástico tiene como límite de tensión el valor 28 kg/mm2. Esto significa que por cada milímetro cuadrado de superficie transversal de la probeta, se están aplicando 28 kg. Y si miramos el eje horizontal, vemos que para esa tensión límite, el alargamiento elástico relativo es del 0,08 % (marcado en líneas rojas finas). Estos valores son aproximados a ojo, porque no encontré un gráfico real en papel milimetrado, pero para el ejemplo sirve igual.
Ahora, supongamos que nos piden determinar cuántos milímetros se estira de una varilla recta de 6 mm de diámetro y un metro de largo al colgarle un motor de camión, digamos de 500 kg de peso…
En nuestra varilla, para 10 mm de diámetro, tenemos una superficie transversal de 28,3 mm2 y por lo tanto, la carga de 500 kg se reparte entre todos esos milímetros cuadrados. Entonces, a cada milímetro cuadrado de superficie le toca bancarse 17,66 kg.
Si me siguieron hasta acá, vamos bien; si ya se quedaron en pelotas, pregunten una y cien veces (o más), hasta que encuentre la manera de hacerme entender (no todo el mundo entiende las cosas de la misma forma, ni con los mismos ejemplos), porque cualquiera puede entender lo que sea. Sólo es cuestión de encontrar las palabras justas (y ese baile me toca a mí).
Entonces, para saber cuánto se va a estirar la varilla, vamos al gráfico y vemos, entrando por 17,66 kg/mm2 en el eje vertical, y trazando una horizontal hasta cortar la línea del dibujo, desde allí se baja hasta el eje horizontal, para enterarnos de que el valor de alargamiento relativo es del 0,05 %.


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Mar Jul 22, 2014 16:00 
Torino ZX
Ahora, sólo una regla de 3:
Si en 100 se estira 0,05… en 1000 mm (1 metro) se estira 0,5 mm…
Ya está. No hace falta hacer la prueba, ni construir la varilla, ni sacar el motor del camión y colgarlo, ni medir cuánto se estiró…
¿Ha visto, paisano, cómo es el juego de la taba?
Continuará…


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Dom Jul 27, 2014 19:10 
Torino ZX
Acá estoy de vuelta, dijo el satélite…
Después de haber dado un ejemplo práctico de la utilidad del gráfico del ensayo de tracción, pasamos a hacer una pasada en limpio de las magnitudes involucradas en este despelote…
La carga en kilos que actúa sobre una pieza, que se reparte en la sección resistente, se llama tensión mecánica. Podemos medirla en kg/mm2.
La deformación en milímetros que experimenta la pieza bajo tensión mecánica, relacionada con la medida sin carga, se llama deformación relativa. Podemos medirla en tanto por uno o en tanto por ciento.
Ahora, para poder relacionar una magnitud con otra, vemos a definir la constante de proporcionalidad, que depende del material, y se averigua también por medio del ensayo de tracción. Esta constante, que tiene un valor para cada material, se llama módulo de elasticidad, y no lo vamos a definir aquí (bastantes peleas ha generado entre los ingenieros la definición, pero eso es harina de otro costado, dijo el mortadela Quiroga, un ex compañero de la fábrica), sino que simplemente la vamos a aplicar. También se mide en kg/mm2.
Así las cosas, el pirata Hooke pudo establecer la llamada ecuación de equilibrio, para materiales trabajando dentro del período elástico, con cargas estáticas. Es una monstruosidad como esta:
σ = E x ε
Acá, σ representa la tensión, E el módulo de elasticidad, y ε la deformación relativa.
Ahora, si me permiten, la tensión es la carga aplicada a la pieza repartida en la superficie que se la banca, o sea:
σ = P / S
Acá, P representa la carga aplicada y S la sección resistente.
Recuerden que todo el despelote que vimos hasta acá (y todavía falta más), es un camino retorcido que debe llevarnos a entender por qué nuestros cigüeñales se van a romper un día, aunque no los hayamos cagado a palos jamás, y por qué un cigüeñal de Ford T se podrá gastar hasta no servir más, pero sin cagarlo a palos no se rompe nunca (no tiene que ver con la marca; los del 221, los del 230, los del slant six, los V8, también se van a partir como un queso indefectiblemente).
Si no se embolaron hasta acá, sigo. Si ya se pudrieron, chiflen y renunceo…
Continuará…


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Dom Jul 27, 2014 20:23 
Torino ZX
No se te acepta la "renuncea", así que más te vale que sigas adelante, ¡¡¡ahijuna!!!


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Dom Jul 27, 2014 21:09 
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Torino ZX
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Deale nomás, que aunque no digamos algo estamo atento al explicamiento estamo...


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Dom Jul 27, 2014 21:48 
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Torino ZX
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Muy bueno Daniel!

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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Dom Jul 27, 2014 22:51 
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Siga siga !!!!


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Lun Jul 28, 2014 9:06 
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Torino ZX
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Impecable Dani, estamos esperando cada capitulo!!!

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Claudio
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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Lun Jul 28, 2014 10:48 
Torino ZX
Otra vez papá en el suelo…
El técnico, al resolver problemas de elementos de máquinas, debe enfrentarse, como ya dijimos, a tres problemas básicos:
1) Conociendo el material y las dimensiones de una pieza, determinar la carga que soporta.
2) Conociendo el material y la carga que debe soportar, determinar las dimensiones.
3) Conociendo las dimensiones y la carga, elegir el material.
Para el caso 1 por ejemplo, le dan un gancho y le preguntan: “¿Hasta cuánto se le puede colgar?” Esta pregunta no está completa, porque no le dicen si quieren romperlo o no. Es claro que si el técnico le contesta calculando la carga al límite de elasticidad, una simple cagadita de gorrión lo pasa de carga, y aunque no se rompa el gancho, se deformará permanentemente.
Esto nos da pie a definir un concepto importante: el coeficiente de seguridad. Dicho en criollo, es lo que queda de resto por las dudas. Por ejemplo, la cuerda que sostiene un ascensor (en realidad son varias), soporta 16 veces más que el peso de trabajo. En este caso, el coeficiente de seguridad está fijado por ley, pero en otros casos no, o sea que lo determina la experiencia, la economía, la criticidad de la pieza (hay piezas críticas, que si se rompen, hacen cagar todo…), etc.
El coeficiente de seguridad, entonces, es un número que nos dice qué relación hay entre los kilos que hacen falta para romper una pieza (o estropearla) y los kilos que le meten mientras está trabajando. Entonces, si el técnico decide que la pieza trabajará con un coeficiente de seguridad igual a 2, por ejemplo, deberá determinar la tensión de trabajo dividiendo la tensión al límite elástico por 2, lo que significa que la pieza en cuestión trabaja bien con la carga normal, y aún tiene resto para bancarse una sobrecarga razonable. La forma matemática de expresarlo es:

ν = σf / σt

Acá, ν representa el coeficiente de seguridad, σf representa la tensión de fluencia o el límite elástico (en la práctica valen lo mismo), y σt (la tensión de trabajo.
Es relativamente fácil darse cuenta de que para tener más seguridad (ν alto), hay dos opciones:
A) se le aplica menos carga
B) se hace más grande la sección resistente.
Las dos opciones encarecen el producto… de modo que no es cuestión de andar aumentando la seguridad al pedo.
Continuará…


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Mie Jul 30, 2014 16:46 
Torino ZX
Seguimos, dijo el acoplado…
Para el caso 2 (conociendo el material y la carga que debe soportar, determinar las dimensiones), hay que plantear la ecuación de equilibrio así:
Partimos de la conocida σ = E x ε,
recordando que σ = P / S, queda: P / S = E x ε,
y haciendo un pase mágico de matemática, queda finalmente:

S = P / (E x ε)

Esto permite calcular cuál es el valor de la superficie resistente que hace falta para bancarse la carga que se le va a aplicar al material con el que se va a construir la pieza (E y ε dependen del material).
Luego, si es una varilla redonda, por ejemplo, a partir de S se averigua el diámetro correspondiente.
Para el caso 3 (conociendo las dimensiones y la carga, elegir el material), a partir de la ecuación de equilibrio, se despeja el valor E x ε necesario y se busca en tabla cuál es el material que se acomoda a esos valores.
Por las dudas, aclaro que no hay problemas fáciles, y lo más normal es que uno no encuentre los valores de E, ε, S que dan los cálculos, y que haya que arrimar esos valores a lo que se consigue en el mercado. Por ejemplo, si para el caso 2 el diámetro calculado da 10,725 mm, habrá que optar entre 3/8” (9,52 mm) y 7/16” (11,11 mm). No queda más remedio que peludear, dijo el gaucho…
Ese peludeo es tanto más exitoso cuanto más experiencia tiene el técnico, y cuanta más atención ponga en las condiciones del problema.
Continuará…


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 Asunto: Re: Resistencia de materiales y cálculo de elementos de máquinas
NotaPosteado: Vie Ago 08, 2014 13:00 
Torino ZX
Acá estoy de vuelta, dijo la calesita.
Todo este despelote, más o menos desordenado, que tuve que hacer para introducirnos de a poco en el tema que nos provocó la curiosidad, es para el caso de una carga estática, es decir, aquella carga que se mantiene en el mismo valor indefinidamente. Desafortunadamente, en la inmensa mayoría de los casos, ninguna carga se mantiene constante. Y digo desafortunadamente, porque una cosa es cantar solo y otra cosa es con guitarra…
Efectivamente, cuando las cargas no son constantes, aparecen un montón de fenómenos más que vienen a complicarnos la existencia (como si no bastara una suegra, el impuesto a las ganancias, la VTV, el ADN y los fondos buitres…).
Una primera clasificación de las cargas variables sería:
1 cargas periódicas pulsatorias
2 cargas periódicas invertidas
3 cargas no periódicas
4 cargas dinámicas
Las del apartado 1 son, por ejemplo, las cargas que reciben los resortes de las válvulas, que tienen un período, pero que someten siempre a compresión al resorte (aunque el trabajo del alambre del resorte es a la torsión, como ya veremos), entre un valor mínimo (la precarga) y un valor máximo (a alzada completa).
Las del apartado 2 son, por ejemplo, y haciendo la vista gorda, las que solicitan a las bielas de un compresor de pistón (se alterna tracción y compresión, que son cargas alternativas y opuestas)
Las del apartado 3 son las típicas calles empedradas o de tierra actuando sobre los elásticos. Estas cargas son variables, pero no tienen un período que permita saber qué carga estará actuando en determinado momento…
Las del apartado 4 son los martillazos, por ejemplo.
Podríamos hacer una clasificación mucho más detallada y amplia de las cargas variables, pero como dijo un tío de mi patrón: “pa’ peón de chacra…” (refiriéndose a la belleza de la flamante cuñada -a la que conoció justo el día de la boda- cuando los amigos le preguntaron qué tal era la novia). Si alguno quiere profundizar, no hay drama; le doy una pala y que empiece…
Sea como sea, en todas las cargas variables, cobra importancia un fenómeno (que, aunque está presente también en las cargas estáticas, no jode tanto) llamado concentración de tensiones.
En la próxima, lo analizaremos con cierta precisión.
Voy y vengo, dijo un loco, y estaba en una hamaca…
Continuará…


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