- Torsión
- Deformación
en árboles de sección
circular - Esfuerzo
cortante en árboles de sección
circular - Ángulo
de torsión - Árboles
de transmisión de potencia - Torsión
en buques - Conclusiones
- Ejemplos
- Bibliografía
INTRODUCCIÓN
Con este trabajo
pretendo conceptualizar, y definir lo que se entiende por
Torsión. Además, he dividido el trabajo en
seis aspectos fundamentales para determinar la capacidad de carga
o esfuerzo de un eje sin que se deforme permanentemente y sin
perder sus propiedades .físicas. Se demuestran las
fórmulas que determinan el esfuerzo, la
deformación, el ángulo de torsión, el
esfuerzo y la deformación cortante, entre
otros.
Un aspecto importante de este trabajo lo encontramos en
"Torsión en Buques", su importancia reside en la
posibilidad de aplicar los conocimientos adquiridos, directamente
en nuestra área de estudios. Este trabajo es un esfuerzo
que nos aporta, el manejo directo sobre problemas
prácticos susceptibles de ser enfrentados en nuestra vida
como hombres de mar.
CONTENIDO
TEÓRICO
TORSIÓN
Entendemos por Torsión la deformación de
un eje, producto de la
acción
de dos fuerzas paralelas con direcciones contrarias en sus
extremos. (Ver figura 1).
Figura 1. Torsión en
eje.
En términos de ingeniería, encontramos Torsión en
una barra, eje u objeto, cuando uno de sus extremos permanece
fijo y el otro se somete a una fuerza
giratoria (un par). (Ver figura 1.1).
Figura 1.1. Torsión en una
barra.
Cuando un árbol de sección circular es
sometido a Torsión, debe cumplir lo siguiente:
- Las secciones del árbol de sección
circular deben permanecer circulares antes y después de
la torsión. - Las secciones planas del árbol de
sección circular deben permanecer planas antes y
después de la torsión sin alabearse. - La Torsión que se le aplicara al árbol
de sección circular debe estar dentro del rango de
elasticidad
del material. - La proyección sobre una sección
transversal de una línea radial de una sección,
debe permanecer radial luego de la torsión.
En ingeniería, torsión es la
solicitación que se presenta cuando se aplica un momento
sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma
mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos
donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque
es posible encontrarla en situaciones diversas.
La torsión se caracteriza geométricamente
porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar
contenida en el plano formado inicialmente por la dos curvas. En
lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de
él (ver torsión geométrica).
El estudio general de la torsión es complicado
porque bajo ese tipo de solicitación la sección
transversal de una pieza en general se caracteriza por dos
fenómenos:
- Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la
sección transversal. Si estas se representan por un
campo vectorial sus líneas de flujo "circulan" alrededor
de la sección. - Cuando las tensiones anteriores no están
distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que
la sección tenga simetría circular, aparecen
alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales
deformadas no sean planas.
El alabeo de la sección complica el cálculo de
tensiones y deformaciones, y hace que el momento torsor pueda
descomponerse en una parte asociada a torsión alabeada y
una parte asociada a la llamada torsión de Saint-Venant.
En función
de la forma de la sección y la forma del alabeo, pueden
usarse diversas aproximaciones más simples que el caso
general.
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