Velocidad Crítica de un Eje

¿Cómo se Calcula? ¿Solo Hay Una?

La velocidad crítica (Wc) es la velocidad a la que un eje entra en resonancia, coincidiendo con la frecuencia de vibración natural del sistema. Para calcularla, se necesita conocer la deformación estática producida por la masa del rotor.

Si se montan n discos, aparecerán n formas de vibración y n Wc.

¿Se Puede Modificar la Wc de un Eje?

Sí, atendiendo a los siguientes factores:

  • Flexibilidad de los cojinetes: ↑↓Wc. Cojinete ↑flex eje ↓Wc, Rod Bolas ↓felx eje (+rigido) ↑Wc.
  • Peso de los discos: ↑pesados o grandes ↑rigidez ↑Wc. Cercanos a los apoyos ↑rigidez ↑Wc.
  • Longitud cojinetes: ↑long ↓vibracion ↑Wc.
  • Medio de trabajo: resis. Viscosa, afecta poco.

Punto Muerto

Cuando dos eslabones están alineados.

Equilibrado de Rotor con Varias Masas

Cualquiera que sea el número de masas, se pueden equilibrar con 2 contrapesos. Un sistema de fuerzas se puede reducir a una fuerza y un par. F1+..Fn=R M1+..Mn=M Bastarán dos masas que produzcan un para =-M y una F centrifuga =-R

Engranajes Helicoidales

Ventajas:

  • Contacto entre dientes más progresivo.
  • Transmisión más suave y silenciosa.
  • Transmisiones de velocidades mayores.
  • ↑Relación de contacto.
  • ↓Cargas de flexión sobre el diente.
  • ↓Desgaste del diente.

Inconvenientes:

  • Las cargas se transmiten perpendicular al diente provocando componente axial en apoyos.
  • Tallado más complicado (por generación).
  • Más costosos de fabricar.
  • Se recomienda montaje con rod conicos de aguja para absorber los esfuerzos tangenciales.

GDL (Grados de Libertad)

Indican el número de parámetros independientes necesarios para determinar la posición del sistema en el espacio en cada instante. GDL=3(N-1)-2J1-J2. Los de más de 1gdl son menos empleados, para su estudio se necesitan controlar tantos eslabones como gdl.

Ruedas de Fricción

Ventajas:

  • La manera más sencilla de transmitir fuerzas y movimiento.

Inconvenientes:

  • La transmisión depende del coef de rozamiento, por tanto, las f transmitidas son pequeñas.
  • Los engranajes se usan para trans  potencias de cualquier valor limitado por resistencia de dientes, no por Fr.

Vibración Sin Amortiguamiento

Cuando se desprecian los efectos del rozamiento se dice que las vibraciones no son amortiguadas. En realidad todas son amortiguadas ya que el rozamiento entre elementos es inherente a todo sistema mecánico. No existe una vibración libre sin amorti.

Volante de Inercia: Para Qué Sirve. Parámetros

Masa rotativa empleada como acumulador de energía.

  • ↓Las variaciones de V en un ciclo.
  • Almacena energía y mantiene un nivel alto de esta.
  • ↓Los esfuerzos máximos.
  • Alarga las fases de arranque y frenado de la máquina.

Si ↑W acumula energía, si ↓ devuelve la energía acumulada.

Parámetros: coef de fluctuación ᵟ, veloc angular W, dimensiones del disco para el momento de inercia, cantidad de Ec que tiene que absorber.

Equilibrado Estático de un Rotor

El equilibrado estático es determinar y compensar un desequilibrio. Centrado de las masas de forma que el eje de rotación coincida con el de inercia consiguiendo un giro concéntrico.

  • Se comprueba si dejándolo en cualquier posición permanece inmóvil.
  • Para su correcto funcionamiento ha de estar equ estatica y dinámicamente.

∑Mi*ei=0 (estatico) ∑mi*ei*ai=0 (dinamico)

¿Qué es la Línea de Acción de una Pareja de Engranajes de Dientes con Perfil de Envolvente?

La línea de acción o presión es la normal común a una pareja de dientes de envolvente en el pto de contacto y es tg a las dos circunferencias base en T1 y T2. El pto de contacto entre dientes estará siempre sobre la línea de acción.

Aceleración Tangencial, Normal y Coriolis

  • An: cambio de dirección de la v del pto. Su dirección es normal a la velocidad (An=R*W2=V2/R).
  • At: cambio de modulo de la v (+o-). Su dirección coincide con la de la v (At=R*α).
  • Ac: componente de la aceleración relativa. Cambia de dirección a la acelerarion relativa (Ac=2VW)

Condición de Grashoff

Sirve para predecir las inversiones de un mecanismo 4 barras. Para que al menos un eslabón de una vuelta completa la suma de las long del eslabón +largo y +corto = suma de los otros dos.

Inversiones

Se obtienen fijando al sis de ref los diferentes eslabones. Hay tantas inversiones como eslabones tenga la cadena cinematica. No todas tienen mov diferentes, las que si lo tiene se denominan inv especificas.

  • A Corredera en traslac pura (motor de piston).
  • B Corredera con mov de rotación y traslación (cepillos de mecanizado).
  • C Rotacion pura del eslb 1.
  • D Rotacion pura (bombas de agua manuales).