Otras carreras Lubricación, fuerza resistente y momento resistente

[Visitante]

Hola muy buenas, alguien podría echarme una mano con el siguiente ejercicio? Muchas gracias por adelantado.

"Usted está diseñando un cojinete y tiene que soportar una carga (peso + acciones dinámicas) de 200N. SI el radio del cojinete, que es del ordendel del eje es de 4cm ¿Cuál debería ser la presión media de la capa lubricante?
Con el mismo cojinete anterior, si $\tau_f = 0.1 N/cm^2$. ¿Cuál va a ser la fuerza resistente y el momento resistente."

[JCB]

Hola a tod@s.

La presión media que debe ejercer el lubricante es $p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{F}{2Rl}=\dfrac{2500}{l}\ N/m^2$. Siendo $l$ la longitud del cojinete de deslizamiento.

La fuerza de rozamiento es $F_r=\tau_rS=\tau_r2\pi Rl=80\pi l\ N$.

El momento resistente es $M_r=F_rR=3,2\pi l\ Nm$.

Cuando tenga más tiempo lo reviso.

Saludos cordiales,
JCB.

[Richard R Richard]

Hola a tod@s.

La presión media que debe ejercer el lubricante es $p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{F}{2Rl}=\dfrac{2500}{l}\ N/m^2$. Siendo $l$ la longitud del cojinete de deslizamiento.

La fuerza de rozamiento es $F_r=\tau_rS=\tau_r2\pi Rl=80\pi l\ N$.

El momento resistente es $M_r=F_rR=3,2\pi l\ Nm$.

Cuando tenga más tiempo lo reviso.

Saludos cordiales,
JCB.

No estaba tan seguro que fuera asi de sencillo ,por eso no postee antes, ahora que alguien más plantea ,hubiésemos coincidido en el desarrollo.
Veo algun gazapo tipográficos en el Latex.

$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{F}{2\pi Rl}=\dfrac{2500}{\pi l}\ N/m^2$.

Diría que no hay que mencionar el rozamiento ya que no tenemos la viscosidad ni la velocidad de giro o axial ni el huelgo entre eje y cojinete.

[JCB]

Qué misterio: el carácter extraño al que hago mención en el mensaje # 4, lo visualizo en el ordenador (algo parecido a "c500"). En cambio, en el móvil, visualizo "2500". Raro, raro.

[JCB]

Misterio resuelto: acabo de actualizar Google Chrome (versión instalada 94.0.4606.81) en el ordenador, y ya visualizo correctamente "2500". Menos mal.

[JCB]

Hola a tod@s.

Richard R Richard, el gazapo tipográfico al que te refieres, no es tal. La expresión la he escrito así de manera consciente. Otra cosa es que esté equivocado mi razonamiento, el cual expongo a continuación (de todas formas, repasaré mi antiguo libro de Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley). Supongo que la parte de lubricante que soporta el peso y las acciones dinámicas (las dos fuerzas verticales y con sentido hacia abajo), es la contenida en la mitad inferior de la holgura formada entre el árbol y el cojinete. Si se supone una presión media (constante) $p$,

$dF_y=pdS\sin\theta=pRd\theta l\sin\theta$,

$F_y=\displaystyle\int_{0}^{\pi}dF_y=pRl\displaystyle\int_{0}^{\pi}\sin\theta d\theta=2pRl$

Luego $p=\dfrac{F_y}{2Rl}$

(las fuerzas $dF_x$ se anulan, una a una)

En cuanto al rozamiento, el enunciado indica que existe un esfuerzo cortante $\tau_r=0,1\ N/cm^2$. En este caso, como el esfuerzo cortante se da en toda la superficie de contacto árbol-cojinete, y esta es $2\pi Rl$, no veo ningún inconveniente en aplicar

$\tau_r=\dfrac{F_r}{S}$,

$F_r=\tau_r S=\tau_r 2\pi Rl$

Por último (no sé si es un gazapo), he advertido un carácter extraño justo antes del valor 500 en tu mensaje.

Saludos cordiales,
JCB.

[Richard R Richard]

Hola justamente , a eso me refería con mis dudas previo a postear, no recordaba como calcular la fuerza total , la presión no tenía dirección única , pero cuando pusiste F/S y luego falto el PI creí que era gazapo.
Yo leo 2500. Lo edito y miro si hay algo mas raro.

[Visitante]

No pensé que sería tan sencillo, muchas gracias!!! Cualquiero otra aportación es bienvenida.