TORSIÓN

TORSIÓN

Introducción

En este capitulo se estudiara el efecto de cargas de torsión sobre los miembros, estas cargas se presentan en forma de pares que hacen girar los miembros y que producen esfuerzos cortantes.

Los circulares son los miembros mas comúnmente asociado con cargas de torsión, se presenta en aplicaciones especialmente en e campo del diseño de maquinas. Las cargas de torsión se aplican en poleas o engranes que mueven o son movidos por flechas.

Algunos ejemplos de carga de torsión

Esta imagen representa una flecha redonda fija en un extremo, con un disco en el otro extremo, y se le aplican dos fuerzas iguales y opuestas P en el plano del disco.

Estas fuerza, separada de una distancia d forman un par. El efecto de este par es torcer la flecha alrededor de su eje longitudinal. En lugar de representar el par con 2 fuerzas, se usara la designación alternativa de usar una línea curva cuya punta indica la dirección del par.

El par resistente (interno) puede determinarse aplicando la ecuación ∑▒〖M=0〗 a un diagrama de cuerpo libre de la flecha, para determinar el par interno en cualquier posición de la flecha, cortamos la flecha mediante un plano imaginario perpendicular al eje del diagrama.

El par resistente interno es la suma de todos los pares externos hasta el plano en cuestión.

Otro método común para aplicar las cargas torsionales es:

Aquí solo se aplica una sola carga P a una distancia r del eje longitudinal de la flecha. Por estática esta fuerza puede descomponerse en una fuerza y un par en el centro de la flecha.

Aquí la flecha esta sujeta a un par T, que la hace girar respecto a su eje, también a una fuerza. P si la flecha esta apoyada en el punto de aplicación de la fuerza, el problema es de torsión simple. Si la flecha puede flexionarse libremente bajo la aplicación de esta fuerza, el problema se convierte en uno en que se combina flexión y torsión. los problemas que contienen una combinación de esfuerzo de torsión y de flexión y /o esfuerzo axiales. Este capitulo se trata solamente la teoría de la torsión de las flechas de sección circular.

ESFUERZO CORTANTE

El producto de esfuerzos cortantes por sus respectivas distancias del eje de la flecha produce momentos, cuya suma(o resultante) es el par resistente interno descrito en la sección anterior.

En donde la acción de estas fuerzas internas que forman el par resistente. Ya que estas fuerzas son tangentes a la superficie del material, producen, esfuerzos cortantes. La relación entre estas fuerzas tangenciales y sus cortantes asociados es Ss = P/A.

Ss = esfuerzo cortante sobre el área sombreado

P =fuerza cortante actuando sobre esa área.

Las fuerzas cortantes y los esfuerzos cortantes actúan en dirección perpendicular al radio vector que une al punto en cuestión con el eje de la flecha.

Para establecer la relación del par aplicado y los esfuerzos

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