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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MISANTLA
ASIGNATURA: Mecánica de materiales
TITULAR: Ing. Jorge Roa Díaz.
NOMBRE DEL TRABAJO: Trabajo de investigación
(caso práctico)
UNIDAD No.: 4
Flexión
PERIODO: Agosto– Diciembre 2019
OPCIÓN: Primera Oportunidad.
CARRERA: Ingeniería Electromecánica.
SEMESTRE: 3 GRUPO: 304”A”
PRESENTA;
Acosta Echeverría Adriana Lizeth
Porcentaje Obtenido:
Fecha de entrega
Noviembre del 2019.
GUÍA DE OBSERVACIÓN PARA EVALUAR PRÁCTICA DE CAMPO.
Asignatura: Mecánica de materiales Profesor: Ing. Jorge Roa Díaz. Competencia No.: 2 Carrera: Ingeniería Electromecánica Semestre: 304 Grupo:”A” Fecha: Martes 17 de Septiembre del 2019 Opción: Primera oportunidad ( X ). Segunda oportunidad ( ). Nombre del (los) estudiante (s): Acosta Echeverría Adriana Lizeth Nombre de la práctica de campo: cable de acero sometido a un esfuerzo Periodo: Agosto– Diciembre 2019 No. 1 Indicador. Entrega en tiempo y forma de acuerdo a lo establecido. SI NO Observaciones. 2 Expone el marco conceptual que se utilizará y se vincula con el tema o estudio central. 3 Presenta el origen y las causas del estudio. Además de una evaluación de alternativas, es decir, expone la propuesta y análisis para poder resolver el caso práctico. 4 Presenta estructura y organización de la información.Redacta una propuesta de soluciones. 5 Redacta las recomendaciones y valoraciones. 6 Presenta conclusiones donde puntualiza, el origen, trascendencia, evolución y soluciones posibles, así como niveles de riesgos y ajustes tentativos. 7 Presenta información extra como fotografías, planos, etc. 8 Usa diversas fuentes de información que cumplen criterios de calidad para enriquecer su aprendizaje. 9 El documento presenta buena gramática, ortografía y puntuación. Así como limpieza y orden. 10 TOTAL: NOTA: 7 42% 8 48% 9 54% 10 60% 6 5 Total de SI. Nota. 30% 36%
Estudiar el comportamiento de las fuerzas cortantes y el comportamiento de los momentos flexionantes y corroborar que estas no sobrepasan los estándares de resistencia de la viga. Cabe señalar que un factor importante para la resolucion del problema es el material con el cual está construido el sistema, hacer una breve comparacion a los esfuerzos establecidos del material y los esfuerzos presentados en el mismo. Antecedentes a continuacion se explicarán algunos conceptos que debemos tener clarorpara el desarrollo de la siguiente investigación viga: una viga es un elemento que tiene como función principal resistir cargas transversales. Las vigas difieren de los miembors cargados axialmente en que ellas se pandean y así tienen una distribución de esfuerzos no uniformes en cualquier sección transversal. Una viga es un miembro que se somete a cargas tranversales, es decir, perpendiculares a lo largo de su eje. Tales cargas provocan esfuerzos cortantes en la viga y le imparten una figura característica de pandeo, lo que también da como consecuencia esfuerzos flexionantes. Esfuerzo por flexión en vigas Son elementos estructurales muy usados en las constricciones para soportar cargas o darle estabilidad a las mismas, para diseñarlas es necesario conocer las fuerzas perpendiculares a los ejes y que se ejerce a lo largo de su longitud. Carga distribuida Las cargas distribuidas son las cargas que convencionalmente actúan sobre un área grande del piso. Las cargas son el resultado del material almacenado directamente en el piso dentro del área de almacenamiento. Esfuerzo cortante transversal La consideración del esfuerzo cortante vertical, como tal, se hace muy pocas veces en el análisis y diseño de vigas. Sin embargo los esfuerzos cortantes verticales se relacionan con los esfuerzos cortantes horizontales en las vigas, y esto es de gran importancia en algunos aspectos del diseño de vigas. Esfuerzo en vigas La teoría de la flexión supone que la línea de acción de las fuerzas aplicadas y la forma geometrica de la sección transversal de una viga se adaptan a ciertas condiciones. Diagramas de esfuerzo cortante y momento flexionante Fuerza cortante: Son fuerzas internas que se generan en el material de una viga para equilibrar las fuerzas aplicadas externamente y garantizar el equilibrio en todas partes Diagrama de fuerza cortante: Es la grafica donde la vertical representa el valor de la fuerza cortante en cualquier sección de la viga Momento flexionante Son los que hacen que la viga asuma su figura característica curvada o flexionada desarrollada por aplicación de cargas perpendiculares a la viga Diagrama de momento flexionante, Es la representación gráfica de la distribución correpondiente del momento flexionante en una viga II. 2 DESARROLLO Lo principal que se hace es estudiar cual es el problema principal que se desea resolver, se tiene una viga que pertenece a una prensa hidráulica que complementa a un sistema, para esto se parte de los esfuerzos que se presentan al ser una viga sometida a una carga uniformente distribuida de 1314 Kg, como la carga tiene una fuerza que se encuentra en unidades de kilogramos debemos pasarla a Newton ya que se trabajará en el sistema internacional 1 kg = 9.81 N DONDE: Kg = kilogramos N= Newton La conversión (1314 Kg) (9.81 N /1 Kg) = 12,890.34 N Debemos tener en cuenta que es muy probable que la viga no reciba toda la carga del auto, pero aquí es donde se muestra el diagrama de la representación del sistema de la viga con la fuerza interaccionada
Se consideran los siguientes datos L; longitud total de la viga t; espesor de la viga. w; ancho de la viga. L= 0.86m t= 0.0376 m w= 0.0376 m Ahora se realizará el diagrama de cuerpo libre para calcular las reacciones que se generarán en el sistema. Fp= (Fd) (LFd) Donde: Fp =carga puntual Fd =carga distribuida LFd = longitud que ocupa la carga distribuida Se sustituye: Fp = (12890.34N/m) (0.3456 m) Fp = 4454.90 N Diagrama de cuerpo libre de la viga Se puede notar que la carga puntual se ha situado justo en la mitad de la longitud que ocupa la carga distribuida para que el sistema este equilibrado y que no haya ningún tipo de margen de error. ∑F = 0 ∑F x= 0 No hay fuerzas en el eje x ∑F y = 0 FRa + 4454.90 N + FRb = 0 FRa + FRb = 4454.90 N Ahora se pueden obtener los valores que no conocemos ∑M = 0 ∑F M= 0; en Ra tomando negativo el sentido en que giran las manecillas del reloj -4454.90 N (0.3270 m) + Rb (0.8600 m) = 0 Rb = 1693.8980 N Sustituyendo Rb en la sumatoria de fuerzas en el eje Y se tiene que: Ra = 1693.8980 N Rb = 1693.8980 N Ra y Rb es el peso que soporta cada una de las bases ante la carga puntual. Ahora se analizará la viga por tramos la cual consiste de 3 secciones que deben analizarse Tramo 1 0≤ X ≤0. V= Ra X=0 V= 1693.8980 N X=0.2334 V= 1693.8980 N M= Ra(X1) X=0 M= (1693.8980 N) (0) = X=0.2334 M= (1693.8980 N) (0.2334) = 395.3557Nm Tramo 2 0.2334≤ X ≤0. V= Ra-W(X2-0.2334) X=0.2334 V= 1693.8980 N - (12,890.34) (0.2334- 0.2334) = 1693.8980 N X=0.4595 V= 1693.8980 N - (12,890.34) (0.4595- 0.2334) = -1220.6078 N M=Ra(X2)-W(X2-0.2334) (X2-0.2334) / X=0.2334 M= (1693.8980 N) (0.2334) -(12,890.34) (0.2334- 0.2334) (0.2334-0.2334) /2= 395.3557 Nm X=0.4595 M= (1693.8980 N) (0.4595) -(12890.34) (0.4595- 0.2334) (0.4595-0.2334) /2 = -448.8612 Nm Ra-W(X2-0.2334) = 0 1693.8980 N - (12,890.34) (X2-0.2334) = 0 1693.8980 N -12,890.34X2+3008.6053= 0 X= 1689. M= (1693.8980 N) (0.3270m) -(12,890.34) (0.3270-0.2334) (0.3270-0.2334) /2 = 497.4387 Nm. Tramo 3 0.4595≤ X ≤0. V= Ra-25N X=0.4595 V= 1693.8980 N – 4454.90 N V= X=0.86 V= 1693.8980 N – 4454.90 N
torones) o torcido LANG (alambres y torones en la misma dirección). El torcido REGULAR proporciona al cable más facilidad en el manejo y mayor resistencia a la formación de “cocas o dobleces”, así mismo es más difícil que se destuerza. El torcido LANG es ligeramente más flexible y muy resistente a la abrasión y fatiga, aunque esté tiende a destorcerse, por lo que deberá usarse solo en aquellos casos en que ambos extremos estén fijos, impidiéndoles girar sobre si mismos (eje longitudinal). Tanto el torcido REGULAR como el LANG pueden fabricarse en dirección derecha o izquierda. El torcido más común es el REGULAR DERECHO. Fig 3. Torcido de los cables de acero necesaria para reducir a 0 el esfuerzo en el alambre? = = = REFERENCIAS [1] Servicables de S.A de C.V (2014). Características del cable de acero. Sitio web: http://www.servicables.com.mx/?sec=caracteristicas-cable-de- acero [2] Wikipedia(2019). Funcion de las terminales de dirección. 30 de Agosto del 2019. Sitio web:https://es.wikipedia.org/wiki/Cable_de_acero
