Foros de SóloIngeniería

- 01 Dic 2008, 20:16 #131038

Buenas noches,
Necesito una ayudita sobre la siguiente cuestión: Tengo que calcular el momento que tengo aplicar a un cable, sometido a una tensión mecánica, para provocarle una torsión / giro de 360º en el punto de aplicación. También tengo que calcular a una distancia dada, que giro le he provocado.
Son bienvenidas todas las ideas y sugerencias.
Gracias de antemano por la ayuda.

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Sólo sé que no sé nada
No nos hace falta valor para emprender ciertas cosas porque sean difíciles, sino que son difíciles porque nos falta valor para emprenderlas

- 01 Dic 2008, 22:28 #131063

Hola.

¿Es un problema de Resistencia de Materiales de la Uni o para qué es?

Qué jodío parece calcularlo analíticamente, porque aunque un cálculo de primer orden nos dice que el momento es independiente del axil, sabemos que en la realidad no es así (no hay más que pensar en el ejemplo de los tensores caseros que se hacen los hombres de campo en los que consiguen crear una tensión en un cable torsionándolo, o en una goma fijada por sus extremos que se torsiona, al final se tensa).

Supongo que habría que hacer un estudio de segundo órden, donde las tensiones derivadas de sistema de cargas o esfuerzos no son independientes de las deformaciones provocadas por ellos mismos, es decir, si primero aplico el momento (dos opuesto e iguales en los extremos p.e.) que haga girar los 360º (suponiendo que trabajamos en el dominio elástico), si luego aplico el axil la tendencia del cable sería en la realidad la de alargarse pero también provocar un giro contrario al del momento inicialmente aplicado, de modo que si quiero mantener el giro de los 360º tendría que aplicar un incremento extra en el momento inicialmente aplicado.

Cómo valorarlo ya es lo que se me escapa. No sé si con algún método energético en el que se exprese la energía potencial de deformación en función de ambas cargas y calcule la posición de mínima energía potencial te dé una relación del angulo girado en función del axil y momento y luego puedas poner la condición de giro 360º (a lo mejor poniendo la energía potencial en función de las tensiones para un paralelepípedo elemental y luego integrándolo para toda una rebananda elemental, con el valor de las tensiones sacándolo de las expresiones que dan el cálculo de primer órden en primera aproximación en función del axil y momento, Joer vaya pajas mentales.... ). La verdad que no sé.

Saludos.

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- 02 Dic 2008, 09:54 #131125

Me he quedado sin saber qué decir. Realmente parece una clase de universidad.

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- 02 Dic 2008, 10:14 #131137

Hola.

¿Es un problema de Resistencia de Materiales de la Uni o para qué es?

Qué jodío parece calcularlo analíticamente, porque aunque un cálculo de primer orden nos dice que el momento es independiente del axil, sabemos que en la realidad no es así (no hay más que pensar en el ejemplo de los tensores caseros que se hacen los hombres de campo en los que consiguen crear una tensión en un cable torsionándolo, o en una goma fijada por sus extremos que se torsiona, al final se tensa).

Supongo que habría que hacer un estudio de segundo órden, donde las tensiones derivadas de sistema de cargas o esfuerzos no son independientes de las deformaciones provocadas por ellos mismos, es decir, si primero aplico el momento (dos opuesto e iguales en los extremos p.e.) que haga girar los 360º (suponiendo que trabajamos en el dominio elástico), si luego aplico el axil la tendencia del cable sería en la realidad la de alargarse pero también provocar un giro contrario al del momento inicialmente aplicado, de modo que si quiero mantener el giro de los 360º tendría que aplicar un incremento extra en el momento inicialmente aplicado.

Cómo valorarlo ya es lo que se me escapa. No sé si con algún método energético en el que se exprese la energía potencial de deformación en función de ambas cargas y calcule la posición de mínima energía potencial te dé una relación del angulo girado en función del axil y momento y luego puedas poner la condición de giro 360º (a lo mejor poniendo la energía potencial en función de las tensiones para un paralelepípedo elemental y luego integrándolo para toda una rebananda elemental, con el valor de las tensiones sacándolo de las expresiones que dan el cálculo de primer órden en primera aproximación en función del axil y momento, Joer vaya pajas mentales.... ). La verdad que no sé.

Saludos.

Me he quedado sin saber qué decir. Realmente parece una clase de universidad.

Pues a mi me pasa lo mismo.

Solo acierto a decir, pero por concepto, un cable ¿no es aquel elemento que trabaja solo a tracción?

Bajo mi punto de vista, y salvo que aclares un poco el motivo, no tiene sentido calcular un cable a torsión.

Si necesitas un elemento estructural o mecánico que absorva torsor, tienes que pensar en una sección de corona circular, o sea un tubo de toda la vida.

Tendrás que hacer un estudio análogo a como se hace en flexión. Con las integrales y todo eso (que yo ya no me acuerdo) tendrás que sacar la fórmula (función de la geometría elegida) para cálcular el equivalente al valor de la deformada en flexión.

Supongo que si repasas el tema de torsión de cualquier libro de resistencia, te de la pista.

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- 02 Dic 2008, 11:11 #131157

no se si he entendido bien, tienes un cable traccionado y necesitas saber el momento torsor que debes aplicar para girar en una seccion 360 º no?

cuando "retuerces" un cable lo que estás haciendo es disminuir su longitud y aumentar su sección.

pff.. se me escapan tantas cosas

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Fan VIP number one: Alex

- 02 Dic 2008, 14:49 #131250

no se si he entendido bien, tienes un cable traccionado y necesitas saber el momento torsor que debes aplicar para girar en una seccion 360 º no?

cuando "retuerces" un cable lo que estás haciendo es disminuir su longitud y aumentar su sección.

pff.. se me escapan tantas cosas

Por ahí debe estar el tema, no se me había ocurrido.

Aún así parece complejo, si el cable es compuesto por varios hilos habría que saber su composición nº de hilos de cada sección y su tipo de material, nº de vueltas por metro de cable de cada hilo, el coeficiente de rozamiento entre los materiales de los hilos, longitud total del cable sin carga, y con todo parece muy difícil analíticamente.

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- 02 Dic 2008, 15:04 #131261

no se si he entendido bien, tienes un cable traccionado y necesitas saber el momento torsor que debes aplicar para girar en una seccion 360 º no?

cuando "retuerces" un cable lo que estás haciendo es disminuir su longitud y aumentar su sección.

pff.. se me escapan tantas cosas

Hombre, si consideramos que la longitud disminuirá lo que disminuyan sus fibras más externas sería relativamente sencillo, pues sólo habría que restarle a la longitud el perímetro recorrido. Si se considera que lo que lo que disminuye la longitud es lo que disminuye la longitud de las fibras internas, entonces el valor sería cero, pues el perímetro que recorren tiene ese valor. Por tanto, el cambio de longitud, pienso yo, será un término medio. Habrá, por tanto, fibras (o secciones) que se contraigan y fibras que se estiren. El equilibrio estará, supongo, en el punto medio, es decir, donde el área comprimida sea igual al área expandida, pues la resistencia del acero a tracción y a compresión es bastante similar, siendo la elongación, por tanto, igual a la correspondiente al diámetro que iguala ambas secciones.

A partir de esta ida de olla (que no sé si será del todo correcta), yo creo que se puede empezar a calcular algo. Eso sí, a ver como se hace para meter en esto la tracción inicial y el esfuerzo torsor necesario.

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- 02 Dic 2008, 18:35 #131331

Muchas gracias por las respuestas.
Intento aclarar un poco más el tema: Imaginar un cable sometido a una cierta tensión. Si el cable cambia de tensión, aumentando o disminuyendo, el cable gira, es decir, si por ejemplo aumenta el tense, la sección disminuye, se alarga y gira. Seguir imaginando, si yo quiero impedir el giro del cable colgando del mismo un lastre, se trata de calcular el peso del lastre para impedir el giro del cable

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- 02 Dic 2008, 19:02 #131337

Intento aclarar un poco más el tema: Imaginar un cable sometido a una cierta tensión. Si el cable cambia de tensión, aumentando o disminuyendo, el cable gira, es decir, si por ejemplo aumenta el tense, la sección disminuye, se alarga y gira.

El tema de cables lo tengo bastante oxidado, pero creo que no es así. Si no recuerdo mal, los cables para aplicaciones estructurales se realizan o bien con alambres paralelos (como en los puentes colgantes, en los que el cable se "construye" in situ, devanando alambres yuxtapuestos) o bien con trenzados opuestos de los alambres dentro de los cordones y de los cordones dentro del cable, con objeto de que no se produzca un giro de torsión al traccionar el cable.

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- 02 Dic 2008, 21:02 #131365

Gracias Sisifo,
Desgraciadamente mi cable no es de esos, en el mio los alambres giran alrededor de un alambre central. No es antigiratorio.

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- 02 Dic 2008, 21:49 #131384

No nos dejes con la intriga, para qué es concretamente lo que buscas?.

¿Es para alguna patente? que no nos cuentas mucho...

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- 02 Dic 2008, 22:22 #131397

No nos dejes con la intriga, para qué es concretamente lo que buscas?.

¿Es para alguna patente? que no nos cuentas mucho...

Por ahí van los tiros. Se trata de diseñar un artefacto que impida girar un cable.

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- 03 Dic 2008, 09:37 #131446

y pregunto yo... si no es un cable antigiratorio...
¿habrá que tener en cuenta el sentido de giro del momento torsor no? no es lo mismo que sea en el mismo sentido de los hilos o en sentido contrario (los hilos tenderán a "soltarse")


PD: me has dejado con la intriga de como solucionarlo

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Fan VIP number one: Alex

- 03 Dic 2008, 19:27 #131619

PD: me has dejado con la intriga de como solucionarlo

Bienvenido al club

Los cables cuando se tensan giran en el sentido del cableado.

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