Análisis Estructural II: Armazones y Máquinas - Fuerzas en Estructuras Multiforce, Diapositivas de Mecánica

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

ARMAZONES Y MÁQUINAS

MECÁNICA VECTORIAL

PROPÓSITOS

• Aplica las ecuaciones de equilibrio al análisis de armazones, determinando las fuerzas en la totalidad de estas estructuras así como en sus miembros individuales.
• Analiza las fuerzas que actúan sobre los elementos de máquinas, compuestas por elementos conectados mediante pasadores. 2

BASTIDORES, MARCOS O ARMAZONES

MÁQUINAS

Importante: Equilibrio de un elemento a dos fuerzas Para que se cumplan las condiciones de equilibrio: Σ F = 0 Σ M = 0 Las dos fuerzas mencionadas deben ser: COLINEALES, DE IGUAL MAGNITUD Y DE SENTIDOS CONTRARIOS. Como su nombre lo indica , sobre este cuerpo actúan solamente dos fuerzas. O en todo caso dos fuerzas en dos puntos opuestos. Observe las figuras. Si analizamos convenientemente verificaremos que sólo en la figura (c) existe equilibrio.

Ejemplos de elementos a dos fuerzas Observe cada uno de los bastidores:

• ¿Cuáles son y dónde están ubicadas las fuerzas que actúan en los elementos diversos?
• Determine cuántas fuerzas están actuando en cada elemento individual, identifique los elementos a dos fuerzas. En los bastidores se consideran los elementos ingrávidos y las fuerzas actuando en las uniones; es decir, en los pasadores.

¿CÓMO SE ANALIZA UN BASTIDOR? 1º ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA COMPLETA: Para determinar las reacciones en los soportes.

• Dibujamos el DCL de la estructura completa.
• Aplicamos las condiciones de equilibrio. 2º ANÁLISIS DE LOS ELEMENTOS POR SEPARADO: Para determinar las fuerzas que actúan sobre ellos.
• Dibujamos el DCL de cada parte.
• Aplicamos las condiciones de equilibrio. EJEMPLO 1: PROCEDIMIENTO SUGERIDO NOTA: Es útil identificar los elementos a dos fuerzas

1. DCL de la estructura completa. 2.Calculo de fuerzas externas^ 3.DCL de cada elemento por separado

1º ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA COMPLETA:

• DCL de la estructura completa.
• Aplicar las condiciones de equilibrio
  • DCL de la estructura completa.

2º ANÁLISIS DE LOS

ELEMENTOS POR

SEPARADO

• Se hace el DCL de cada elemento
• Se aplica las condiciones de equilibrio DCL de cada elemento por separado

MÁQUINAS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS:

• Estructuras que pueden realizar movimientos.
• Están conformadas por partes que pueden realizar movimientos relativos respecto a elementos o partes estacionarias.
• Su análisis se hace para ubicaciones estáticas.
• Son estructuras que transmiten fuerzas.

EJEMPLO 4: Graficando fuerzas en máquinas Despreciando el peso de los elementos del ensamble: pescante vertical y cucharón grafique: a) El DCL del ensamble completo. b) El DCL de cada uno de los elementos de la estructura, del pescante vertical y del cucharón.

EJEMPLO 5: Graficando fuerzas en máquinas Las pinzas mostradas sujetan objetos en experimentos a precisión. Cuando P= 0 los extremos H y G están ligeramente separados, al aplicar fuerzas en D se genera una reacción y un par torsional. Despreciando el peso de los elementos de las pinzas grafique el DCL de cada uno de los elementos de la estructura, del pescante vertical y del cucharón.

DCL de cada uno de los elementos del ensamble.