República Bolivariana de Venezuela

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Extensión Porlamar

Elementos de Maquinas

Realizado por:

Gómez, Yismara

C.I: 19.233.387

Porlamar, Noviembre de 2014

La estática estudia aquellos casos en que los cuerpos sometidos a la acción de

varias fuerzas no se mueven, toda vez que éstas se equilibran entre sí. También

considera los casos en que la resultante de las fuerzas que actúan en sobre un cuerpo

en movimiento es nula y el cuerpo sigue desplazándose con movimiento rectilíneo

uniforme.

La equivalencia estática es una relación de equivalencia entre sistemas de

fuerzas aplicadas sobre un sólido rígido. Dados dos sistemas de fuerzas se dice que

son estáticamente equivalentes si y solo si la fuerza resultante y el momento resultante

de ambos sistemas de fuerzas son idénticos.

La estática abarca el estudio del equilibrio tanto del conjunto como de sus partes

constituyentes, incluyendo las porciones elementales de material.

Uno de los principales objetivos de la estática es la obtención de esfuerzos

cortantes, fuerza normal, de torsión y momento flector a lo largo de una pieza, que

puede ser desde una viga de un puente o los pilares de un rascacielos.

Su importancia reside en que una vez trazados los diagramas y obtenidas sus

ecuaciones, se puede decidir el material con el que se construirá, las dimensiones que

deberá tener, límites para un uso seguro, etc., mediante un análisis de materiales. Por

tanto, resulta de aplicación en ingeniería estructural, ingeniería mecánica, construcción,

siempre que se quiera construir una estructura fija. Para el análisis de una estructura

en movimiento es necesario considerar la aceleración de las partes y las fuerzas

resultantes.

El estudio de la Estática suele ser el primero dentro del área de la ingeniería

mecánica, debido a que los procedimientos que se realizan suelen usarse a lo largo de

los demás cursos de ingeniería mecánica.

La 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.

Torsión de Barras

La torsión se presenta ante todo en ejes y árboles de transmisión de vehículos y

máquinas. Los pares de giro que actúan en el árbol hacen que sus secciones

transversales giren unas respecto de otras. En un árbol o eje redondo, se admite que la

torsión de las secciones transversales sigan siendo circulares. Además las superficies

de estas secciones transversales se conservan planas y no se producen alabeos.

La torsión se presenta ante todo en ejes y árboles de transmisión de vehículos y

máquinas. Los pares de giro que actúan en el árbol hacen que sus secciones

transversales giren unas respecto de otras. En un árbol o eje redondo, se admite que la

torsión de las secciones transversales sigan siendo circulares. Además las superficies

de estas secciones transversales se conservan planas y no se producen alabeos.

La torsión se caracteriza geomé.

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:

1. 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.

2. 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.

Componentes del esfuerzo.

Los esfuerzos originados por fuerzas de superficie son también magnitudes de

tipo vectorial que se pueden descomponer y componerse como tales. En el caso

general, un vector esfuerzo que actúa sobre un plano lo hace en forma oblicua a él. Un

esfuerzo que actué perpendicularmente a un plano se denomina esfuerzo normal, y

uno que actué paralelamente a un plano se denomina esfuerzo de cizalla.

Los estados de esfuerzo se clasifican en: uniaxial, biaxial y triaxial, en función de

que dos, uno ó ninguno de los esfuerzos principales sea cero.

Origen de los esfuerzos.

Para entender el desarrollo de las estructuras geológicas como las fracturas, es

necesario tomar en cuenta varios aspectos, comenzando con la idea que tanto el

interior como en el exterior del planeta, los materiales pétreos se encuentran sujetos a

una continua dinámica o movimiento debido a muchos factores, dentro de los cuales

podríamos mencionar:

Deformación.

Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro estructural cuando

este se encuentra sometido a cargas externas. Estas deformaciones serán analizadas

en elementos estructurales de cargados axialmente, por los que entre las cargas

estudiadas estarán materiales las de tensión o compresión.

La Deformación Unitaria, se puede definir como la relación unitaria existente

entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá determinar

la deformación del elemento sometido a esfuerzos de tensión o compresión axial.

Fuerzas.

La fuerza es una magnitud vectorial (con dirección y sentido) que tiende a

producir un cambio en la dirección de un cuerpo o como modificación de su estructura

interna, es decir tiende a producir una deformación.

Esfuerzo.

Una fuerza aplicada a un cuerpo no genera el mismo esfuerzo sobre cada una

de las superficies del cuerpo, pues al variar la superficie varia la relación fuerza

superficie, lo que comprende el esfuerzo.

Esfuerzo de Tensión

Es aquel que tiende a estirar el elemento romper el material. Donde las fuerzas

que actúan sobre el mismo material tienen la misma dirección, magnitud y sentidos

opuestos hacia fuera del material.

Esfuerzo de compresión

Es aquel que tiende aplastar el material del miembro de carga y acortar al

miembro en sí. Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la misma

dirección, magnitud y sentidos opuestos hacia dentro del material.

Esfuerzo cortante

Este tipo de esfuerzo busca cortar el elemento, esta fuerza actúa de forma

tangencial al área de corte.

El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de

las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma

mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente

asociado a la tensión normal.

Relación entre el esfuerzo y la deformación.

La deformación se define como cualquier cambio en la posición o en las

relaciones geométricas internas sufridas por un cuerpo siendo consecuencia de la

aplicación de un campo de esfuerzos, por lo que se manifiesta como un cambo de

forma, de posición, de volumen o de orientación. Puede tener todos estos

componentes, cuando esto ocurre se dice que la deformación es total.

Dependiendo de la naturaleza del material y las condiciones bajo las que se

encuentre, existen varios tipos de deformación. Se dice que un cuerpo sufre una

deformación elástica cuando la relación entre esfuerzo y deformación es constante, y el

cuerpo puede recuperar su forma original al cesar el esfuerzo deformante. Cuando

dicha relación no es constante se produce una deformación plástica y aunque se retire

el esfuerzo, el cuerpo quedará con una deformación permanente.

La deformación frágil es la que produce ruptura, mientras que la deformación

dúctil origine cambios sin que el cuerpo se fracture. Es obvio que la deformación frágil

es discontinua y que la dúctil es continua.

La deformación dúctil puede subdividirse en elástica y permanente; deformación

elástica es aquella en la cual se produce deformación por aplicación de un campo de

esfuerzos pero si los esfuerzos se retiran, la deformación se pierde, recuperando el

cuerpo su forma original.

La deformación plástica y viscosa corresponden con dos tipos de deformación

continua, en los que ésta permanece aun cuando el esfuerzo sea retirado, por lo que se

denomina deformación permanente. Según la geometría, de la deformación interna,

ésta se clasifica en homogénea y en heterogénea.

La elasticidad Es aquella propiedad de un material por virtud de la cual las

deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removérsele. Algunas

sustancias, tales como los gases poseen únicamente elasticidad volumétrica, pero los

sólidos pueden poseer, además, elasticidad de forma. Un cuerpo perfectamente

elástico se concibe como uno que recobra completamente su forma y sus dimensiones

originales al retirarse el esfuerzo.