Analisis De Estructuras Y Armazones 5n4x4y

ANÁLISIS ESTRUCTURAL 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 individuales.

•Analiza las fuerzas que actúan sobre los elementos de máquinas, compuestas por elementos conectados mediante pasadores.

1. BASTIDORES Estructuras estacionarias diseñadas para soportar cargas, siendo restringidas por completo. Por lo menos uno de sus elementos debe soporta la acción de más de dos

fuerzas.

TIPOS DE ESTRUCTURAS 2. MÁQUINAS Estructuras conformada por en movimiento, que transmiten fuerzas. Por lo menos uno de sus elementos debe soporta la acción de más de dos fuerzas.

3. ARMADURAS Cada elemento de la armadura actuará como un elemento a dos fuerzas. La fuerza que actúe en cada extremo del elemento debe estar dirigida a lo largo del eje del elemento.

BASTIDORES, MARCOS O ARMAZONES

MÁQUINAS

BASTIDORES Llamados también armazones o marcos. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS: Estructuras estacionarias diseñadas para soportar cargas y momentos. - Tienen sus partes unidas por pasadores, pernos o rótulas. - Son estructuras que en conjunto, sus partes, forman cuerpos rígidos estables. - Por lo menos uno de sus elementos está sometido a la acción de más de dos fuerzas. - En ocasiones están conformados por algún o algunos elementos sometidos a la acción de dos fuerzas.

Importante: Equilibrio de un elemento a dos fuerzas

Como su nombre lo indica , sobre este cuerpo actúan solamente dos fuerzas. O en todo caso dos fuerzas en dos puntos opuestos. Para que se cumplan las condiciones de equilibrio: - La sumatoria de fuerzas debe ser igual a cero.

ΣF=

0 - La sumatoria de momentos debe ser igual a cero.

ΣM=

0 Las dos fuerzas mencionadas deben ser: COLINEALES, DE IGUAL MAGNITUD Y DE SENTIDOS CONTRARIOS. Observe la figura c. equilibrio.

Sólo ahí se cumple el

Importante: Equilibrio de un elemento a dos fuerzas

EC

EC

¿CÓMO SE ANALIZA UN BASTIDOR O UNA MÁQUINA?

PROCEDIMIENTO SUGERIDO

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. - Identificar los elementos a dos fuerzas - Aplicamos las condiciones de

EJEMPLO 1:

1º ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA COMPLETA: Para determinar las reacciones en los soportes aplicamos las condiciones de equilibrio.

2º ANÁLISIS DE LOS ELEMENTOS POR SEPARADO

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

EJEMPLO APLICATIVO Nº 01 El bastidor de la figura soporta un peso suspendido de 40 lb. Determine las fuerzas en los elementos ABCD y CEG.

Análisis del bastidor completo.

Análisis de los elemento s.   Se verifica que ) = 36.87º Analizando la polea:

Analizando el elemento CEG:

MÁQUINA S

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 ensamble completo.

del

b)El DCL de cada uno de los elementos de la estructura, del pescante vertical

DCL del ensamble.

DCL de cada uno de los elementos del ensamble

.

EJEMPLO APLICATIVO Nº 03 ¿Qué fuerzas se ejercen sobre el perno en E, de la figura mostrada, como resultado de las fuerzas de 150N sobre las tenazas?

DCL de los element os

Análisis de los elementos.  Se

verifica que ) = 23.2º

Analizando el elemento (3) podemos verificar:

DCL ELEMENTO 2 Conociendo Dx en el diagrama de cuerpo libre del elemento (2) Y aplicando la sumatoria de momentos respecto al punto C: