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Torsion

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by

Carolina Hernandez Abadia

on 7 November 2012

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Transcript of Torsion

TORSIÓN Esfuerzo fluctuante, en este caso los valores de los esfuerzos máximo y
mínimo no son iguales y se producen en una sola dirección. En algunos casos
los esfuerzos pueden estar en distintas direcciones y se tendrán
combinaciones de esfuerzos a compresión y tracción respectivamente Rectangular Carolina Hernández Abadía
Yeferson Fonseca
Jhonatan Martinez
Fabian Andres Farfán Esfuerzos en elementos de sección no circular. Para esto se registraron los errores de corte de los muebles buffet en el último mes (10 días de observación y los otros 5 días por datos obtenidos de la empresa) Esta gráfica nos muestra la variación de los defectos (errores de corte a 45°) del mueble bufete por un periodo de 30 días. Corte a 45° MEDIR: Como se puede apreciar, los puntos tienden a acercarse a los límites de control, lo que nos indica variaciones y por lo tanto que el proceso no se encuentra bajo control.
La gráfica R, esta relacionada con la uniformidad, por lo tanto se dice que el proceso es “NO UNIFORME” Por lo tanto, los datos son pocos y por ello se tomaron muestras al 100% durante diez días de producción.

Se tomaron medidas a las varas de madera que se juntan para armar el mueble buffet, el ángulo de medición es de 45° con una tolerancia de ± 0.03°; los datos a continuación reflejan la desviación que tiene el corte a partir del ángulo: Nota: el ángulo de corte debe ser de 45°, la empresa maneja una tolerancia de +- 0.03 por lo cual se tomaron como defecto los que estaban por encima y por debajo de esta tolerancia. CAUSAS DE LA VARIACION SELECCIONADAS Del diagrama de Ishikawa, se determinaron un total de 36 posibles causas de defectos, las cuales se asociaron al área de corte específicamente a la sierra circular con la cual se realiza el corte de las varas de madera a 45°; Para priorizar estas posibles causas, se decidió emplear el diagrama de matriz xy, esta ayuda a dar prioridades a las tareas o problemas para la toma de decisiones, así mismo permite identificar los puntos de conexión entre los grupos principales de características y las posibles causas de defectos.

DIAGRAMA DE ISHIKAWA El diagrama de matriz “XY”, permitió determinar qué causas, de acuerdo a la experiencia y a las ponderaciones que se le determinaron a cada una de las variables, generan el defecto, siendo la falta de capacitación, dispositivos de medición inadecuados o dañados, el desconocimiento del procedimiento y la falta de mantenimiento al equipo las que se presentaron con la mayor calificación. DIAGRAMA DE PARETO POLÍTICA DE MEDIO AMBIENTE OBJETIVOS AMBIENTALES Objetivos específicos:

•Implementar medidas de mitigación y/o reparación para controlar los impactos significativos generados por las actividades, productos y servicios.
•Implementar medidas de prevención y contingencia para controlar los impactos significativos generados por situaciones de riesgo.
•Implementar medidas de manejo de los ecosistemas naturales que se vean afectados por parte de los proveedores de la madera para la empresa Maderas Sucre’s, distinguiendo medidas de recuperación para controlar pasivos ambientales y medidas de manejo para controlar activos ambientales.
•Dar cumplimiento de la leyes y normas ambientales ISO 14000
•Desarrollar y usar tecnologías apropiadas para minimizar ó eliminar residuos industriales.
•Utilizar tecnologías limpias (clean technologies), buscando minimizar los gastos de energía y materiales. INDICADORES AMBIENTALES Los indicadores medioambientales, también llamados ecoindicadores, son parámetros (p.e., una medida o propiedad observada), o algunos valores derivados de los parámetros (p.e., modelos), que proporcionan información sobre el estado actual de los ecosistemas, así como patrones o tendencias (cambios) en el estado del medio ambiente, en las actividades humanas que afectan o están afectadas por el ambiente, o sobre las relaciones entre tales variables. Después de evaluados los datos prestados por el gerente tenemos: INDICADORES COSTOS AMBIENTALES GRACIAS! La torsión creada por una fuerza depende de la cantidad de fuerza y también del tamaño del brazo o palanca. El tamaño del brazo se mide de manera perpendicular entre la línea de acción de la fuerza y el eje de rotación. La torsión creada por una fuerza. Torsión es una nueva acción creada por una fuerza que es aplicada fuera del centro de un objeto. La torsión es lo que causa que los objetos roten o giren. Torsión es el equivalente rotacional de la fuerza. La fuerza es jalar o empujar, por lo que la torsión la debes pensar como torcer. La línea en la cual un objeto gira es el eje de rotación.  Fundamentos teóricos Una fuerza crea más torsión cuando la línea de acción se encuentra más lejos del eje de rotación del objeto. Una fuerza aplicada en la manija de una puerta crea torsión y hace que la puerta abra fácilmente. Si aplicamos la misma fuerza en el eje de rotación, este no girara ni creara torsión, por lo que la puerta no abrirá. Torsión (t) es igual al producto de la fuerza aplicada en Newtons (F) y la distancia del tamaño del brazo en metros (r).
t = r * F
t = Torsión (N*m)
r = Tamaño del brazo (m)
F = Fuerza. (N) La figura muestra un elemento de sección rectangular sometido a torsión.   Los esfuerzos fluctuantes debidos a flexión y torsión están dados por:










Donde
Mm y Ma : momentos flexionantes medio y alternantes respectivamente.
Tm y Ta: son los pares de torsión medio y alternante.
Kf y Kfs: factores de concentración de esfuerzos por fatiga de la flexión y
la torsión, respectivamente.
. Esfuerzos en ejes Al considerar la barra de sección circular de la Figura unida a un soporte fijo en un extremo y si se aplica un torque T en el otro extremo, el eje queda sometido a torsión. Su extremo libre rota un ángulo φ llamado ángulo de torsión. Dentro de ciertos límites, el ángulo φ es proporcional a T y a la longitud L del eje. El propósito de este análisis es encontrar la relación entre φ , L y T.










Elemento sometido a torsión Análisis de esfuerzos en un eje Cuando se somete a torsión un eje circular las diferentes secciones transversales que se pueden tener a lo largo del eje rotan diferentes cantidades, cada sección lo hace como una losa rígida, como lo indica la Figura El hecho de que las secciones de un eje circular permanezcan planas se debe a su simetría axial. 
Modelo idealizado de un elemento sometido a torsión. Para determinar la distribución de deformaciones se ha sometido a un ángulo detorsión φ a un eje circular de longitud L y radio c. Se realiza una extracción imaginaria de un cilindro de radio.
Si se considera un pequeño elemento cuadrado formado por dos círculos adyacentes y dos rectas adyacentes trazadas en la superficie libre de carga Al aplicar carga, el elemento se transforma en un rombo. La deformación representada con la letra griega γ (gama), se mide por el cambio en los ángulos formados por los lados del elemento. Deformaciones en un eje circular
Deformación en un elemento sometido a torsión La figura muestra un elemento de sección rectangular deformado por la acción de los pares de torsión, T. A diferencia de las secciones circulares, las rectangulares no permanecen planas al aplicarse la carga, ni conservan su forma. El esfuerzo cortante máximo, Ssmax, está dado por:












donde T es el par de torsión en la sección, a y b son las longitudes de los lados mayor y menor de la sección transversal respectivamente (a), y α es un coeficiente que depende de la relación a/b. La ecuación anterior es empírica, y los valores de α se obtienen mediante interpolación rectilínea de los datos de la tabla. El esfuerzo cortante máximo también puede determinarse aproximadamente por: Para secciones rectangulares ocurre también una deformación angular relativa. El ángulo de torsión, en radianes, está dado por:





 
 
donde el coeficiente β se obtiene mediante interpolación rectilínea de los datos de la tabla 2.1, G es el módulo de rigidez del material y L es la longitud del elemento o longitud entre las caras del tramo al cual se le calcula el ángulo de torsión Para el esfuerzo cortante en la línea central de la cara angosta también existe una ecuación empírica:
 




 
donde el coeficiente γ se obtiene también mediante interpolación rectilínea de los datos de la tabla Durante la torsión de los elementos cuyas secciones no son sino trapecios isósceles los valores aproximados de τ máx y Ø puede deducirse determinando las magnitudes señaladas para un elemento con sección de rectángulo equivalente que se construye según el esquema dado. Un resorte es sometido a torsión o giro si la elasticidad es capaz de almacenar energía mecánica cuando es girado y puede devolverla cuando se libera en forma de giro. La cantidad de fuerza que libera es proporcional a la cantidad total que sea girado. Existen dos tipos

La barra de torsión:   Es una barra recta y rígida de metal o goma que se gira absorbiendo la fuerza mediante tensión cortante alrededor de su eje al ejercer un esfuerzo de torsión en uno de sus extremos. Resorte helicoidal de torsión   Se compone de un hilo metálico o de cable enrollado en forma de hélice sobre el cual se ejercen momentos flectores en los extremos. Existen dos tipos:
La barra de torsión: es una barra recta y rígida de metal o goma que se gira absorbiendo la fuerza mediante tensión cortante alrededor de su eje al ejercer un esfuerzo de torsión en uno de sus extremos.




Resorte helicoidal de torsión: se compone de un hilo metálico o de cable enrollado en forma de hélice sobre el cual se ejercen momentos flectores en los extremos.
 
  Resorte helicoidal de torsión Coeficiente de torsión Mientras que el resorte no alcance su límite elástico, el resorte de torsión debe obedecer la forma de la ley de Hooke:





donde es el esfuerzo de torsión ejercido por el resorte en newton-metros, y es el ángulo de giro desde la posición de equilibrio en radianes una constante con unidades de newton-metros/radianes, que se le llama el coeficiente de torsión, módulo elástico de torsión, ratio o simplemente constante elástica del muelle, igual al esfuerzo de torsión requerido para girar el resorte un ángulo de 1 radián. Este coeficiente es análogo al coeficiente elástico lineal. El signo negativo indica que la dirección del resorte es contraria a la dirección del giro. La energía U, en julios, almacenada en el resorte de torsión es: EJERCICIO EJERCICIO EJERCICIO EJERCICIO Aplicaciones en la realidad Aplicaciones en la realidad
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