Cálculo de momento de inercia El tema está resuelto (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 2 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#308252
¿Alguien sabe el momento de inercia de un cerdo de aprox. 45 kg ensartado desde la boca hasta el ....?, bueno, ya sabéis como se ensartan los cerdos. Me hace falta saberlo para un cálculo para un cliente (no, el cliente no es el cerdo). Tengo un equipo que hace girar 18 pollos a la vez, ¿podría ser comparable?

Ya sé que lo pregunté en su momento dentro de otra cuestión, pero me corre prisa porque tengo que dar el resultado pronto. A ver si haciéndolo más visible alguien se anima.

Edito: Pongo foto para aclarar lo del amarre del cerdo, por si alguien no lo capta con mi explicación:

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#308256
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¿has probado a emplear la fórmula del chiste? ... Supongamos la vaca esférica, en este caso el cerdo cilíndrico ...
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#308258
Está claro:

Antes de empezar, por aproximación a un cilindro: Rg²= 1/2·r² (y esto lo digo porque una vaca se aproxima a una esfera, ¿verdad? :wink :lol )

Y una vez ya nos hemos cepillado el cochino pues: Rg²=1/12·L² (vamos, la inercia de la varilla dónde estaba ensartado el gorrino :mrgreen: )


¿Me he ganado el punto positivo? :troll

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¡Qué grande eres, J! :partiendo2

... y lo malo es que creo recordar que la pregunta del momento de inercia del guarro viene de un caso real que te te plantearon, verdad :palm


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:cabezazo  ¡Porrras! En lo que escribía mi respuesta se me ha adelantado Gonguma... ¡a tomar por janders mi punto positivo! :fu ............. :partiendo2
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#308262
mecaguenla escribió:Está claro:

Antes de empezar, por aproximación a un cilindro: Rg²= 1/2·r² (y esto lo digo porque una vaca se aproxima a una esfera, ¿verdad? :wink :lol )

Y una vez ya nos hemos cepillado el cochino pues: Rg²=1/12·L² (vamos, la inercia de la varilla dónde estaba ensartado el gorrino :mrgreen: )


¿Me he ganado el punto positivo? :troll

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¡Qué grande eres, J! :partiendo2

... y lo malo es que creo recordar que la pregunta del momento de inercia del guarro viene de un caso real que te te plantearon, verdad :palm


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:cabezazo  ¡Porrras! En lo que escribía mi respuesta se me ha adelantado Gonguma... ¡a tomar por janders mi punto positivo! :fu ............. :partiendo2

Es un caso real. No estoy bromeando. ¡Y me preguntan si acelerará en menos de 0,1 segundos! ¿De verdad le importa eso al cerdo? ¿Será que se marea si acelera demasiado rápido?
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#308263
chongoku escribió:
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¿has probado a emplear la fórmula del chiste? ... Supongamos la vaca esférica, en este caso el cerdo cilíndrico ...

Lo del cerdo cilíndrico fue la primera idea, pero no sé donde colocar el centro de rotación del cilindro.
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#308265
Hola, JCas:

¿Y si te vas a un caso más desfavorable? Cilindro de... 80, 90 kg girando en la misma situación. Digo yo que cada cerdo tendrá un peso y unas dimensiones ligeramente diferentes, así que de esta forma te curas en salud.

¿Se harán, no sé yo, cuatro o cinco cerdos para probar el prototipo? Si es así, me presento voluntario para montar, desmontar, engrasar...

Un saludo.
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#308266
Howard_Wolowitz escribió:Hola, JCas:

¿Y si te vas a un caso más desfavorable? Cilindro de... 80, 90 kg girando en la misma situación. Digo yo que cada cerdo tendrá un peso y unas dimensiones ligeramente diferentes, así que de esta forma te curas en salud.

¿Se harán, no sé yo, cuatro o cinco cerdos para probar el prototipo? Si es así, me presento voluntario para montar, desmontar, engrasar...

Un saludo.

Bueno, son 45 kg de cerdo, 80-90kg es quizás un exceso, pero volvemos al problema, ¿alrededor de qué punto gira?

Lo de las pruebas, es para el extranjero. Si no, ya estaría yo afilando cuchillo y tenedor.
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#308271
Dado que serán pocas revoluciones, no veo la importancia del momento de inercia, más aún cuando hay tantos puntos de amortiguamiento como los pasadores y el propio animal, pero si que la veo en la excentricidad.
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#308287
tor_nero escribió:Dado que serán pocas revoluciones, no veo la importancia del momento de inercia, más aún cuando hay tantos puntos de amortiguamiento como los pasadores y el propio animal, pero si que la veo en la excentricidad.

Tienes razón. Lo que en realidad me hace falta es la distancia desde el centro de masas con respecto al eje buco-anal.
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#308308
Ten cuidado con las cargas pulsantes al tener un punto de acción de la fuerza fuera del eje de giro. Que las "roturas por fatiga" las carga el diablo y lo mismo termina churruscándose en exceso los costillares del puerco :wink :partiendo2

P.D.: ¿Has considerado montar unos rodamientos de rodillos a rótula en los extremos del eje? Te permitirán las desalineaciones necesarias por la deformación del árbol ante la carga radial y, si haces un montaje apriete/juego, no tendrás problemas con las inevitables dilataciones. :mira

P.D.: Al hilo de la carga pulsante. Tendrás que hacer un cálculo de la velocidad de rotación no sea que las pulsaciones anden cerca de la frecuencia natural del sistema gorrino-barra-sujecciones y la liemos con la resonancia (ojo, que ésta también la carga el diablo, y no hay nada peor que unas manitas de cerdo excesivamente pasadas :burla :lol )



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Prfffff, estamos hechos polvo de la cabeza :palm :partiendo2
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#308327
Mira JCas,

Ahora hay muchos pueblos en fiestas o sea que el andamio está montado. Vete donde uno que conozcas o te lo permita, ya que lo que te propongo es un ensayo no destructivo y muy doméstico. Primero consigue un sitio donde tengan un cerdo ensartado (se recomienda el ensayo sin fuego -en crudo-)

Al eje de ensarte le pones una tuerca en su extremo (más o menos de 40 entre caras). En el otro extremo, una rueda dentada con clapeta de freno. Te sirves además de una llave dinamométrica y de un comparador. Vas girando y tomando datos. Luego con sencillos cálculos de trigonometría vas a ver que el marrano tendrá su posición de energía mínima cuando está con las patas hacia abajo (ángulo de 0º).

A partir de esa posición, vas a ver cómo va aumentando el momento torsor hasta un máximo cuando las patas del gocho estén a 90º de giro. A partir de ese ángulo, el momento va disminuyendo hasta anularse cuando el cerdo esté con las patas a 180º (hacia arriba). A partir de 180º el cochino se pone sólo y por inercia patas abajo. Recuperación de toda la energía cinética que se ha convertido en energía potencial.

Si tienes un sistema de accionamiento eléctrico rotativo, puedes aprovechar la energía de giro desde 180º hasta 360º para optimizar el consumo (el eléctrico, se entiende). En definitiva, puedes diseñar un conjunto motor - reductor y dimensionar un circuito electrónico que conmute para que haga que actúe como generador.

Para conseguir una velocidad constante, una vez conocida la curva de evolución de par absorbido y de par entregado, pues que te dimensionen un circuito de control de velocidad por frecuencia para el motor. Así irá bien, seguro que sí.

Salud colegas
PD: Si lo tienes complicado para el experimento, también puedes hacerlo a escala reducida con una figura réplica de barro o de plastilina (considerando los factores de conversión, claro está).
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#308328
Estáis dando todos opiniones sin pararos a saber lo fundamental, ¿como se quiere?, ¿muy hecho o poco hecho?, porque digo yo que influirá, ¿no?
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#308333
No se si te vale con la siguiente aproximacion


dividir el cerdo en cinoc masas giratorias, una central cilindrica que excluya las cuadro patas y luego simluar las patas por triangulos, cuya base se une y determina la parte "anexa" triangular" la generatriz de ese cilindro imaginario de esta forma sabes los momentos de inercia del cilindro y sabes el baricentro de los triangulos...

no se si te vale...

de camino como las patas estan "en bandera" pues resuelves de paso lo que te dice tornero de la fuerza cuando estas NO esten hacia abajo que tendras que hacer un "sobre esfuerzo" para levartarlas... no será mucho pero tu veras si te afecta
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#308347
Ya le he dicho al cliente que mejor abierto de patas, pues primero, será más fácil de ensartar y segundo, el esfuerzo pulsatorio es inferior.

El cliente había hacho sus cálculos reduciendo el cerdo a un cilindro centrado. Como bien apuntó Tor_nero, el problema principal está en la posición del centro de masas. Resulta que la aceleración que él mencionaba la tomaba como dato inicial. Lo que hacía era calcular el momento de inercia del cerdo (mal, pues al no considerar que el centro de masas estaba desplazado con respecto al eje buco-anal, no aplicaba Steiner), consideraba una aceleración (como si el motor tuviese una aceleración fija) y con eso comprobaba si el equipo soportaba el par o no. Es decir, consideraba que el motor iba a acelerar igual independientemente de la carga y por eso me preguntaba si el motor conseguía la velocidad en un tiempo determinado (para que luego nos comparen con los ingenieros europeos diciendo que son mejores).

Con estas, le expliqué que no era así. Que el motor tiene una potencia determinada y que acelerará en función de la carga. Es más, que el motor que él escogió iba a ir muy justito con lo que necesitaba (más bien se quedaría corto), pues no podría levantar la carga en su punto más desfavorable. Si consideramos que el centro de masas desplazado con respecto al eje unos 10 cm, en el punto más desfavorable tendremos que son 10cm x 45kg = que da unos 450 kg cm o, lo que casi es lo mismo, 45 N·m, lo que es excesivo para el equipo que quiere.

La verdad es que todo se compensa con un contrapeso bien colocado, cosa realmente fácil de conseguir y de explicar como hacerlo. A saber, se le hace un estriado al eje. Sobre dicho estriado, se coloca una pieza con un prisionero que sostenga una barra roscada perpendicular al eje de forma que al liberar el prisionero nos permita girar la barra manteniéndola siempre perpendicular a dicho eje. Se pone un peso en dicha barra con una rosca para poder moverlo a lo largo de la misma. Ya tendríamos dos grados de libertad: Uno de rotación y otro a lo largo de la barra.

Procedimiento: Se pone el bicho en la barra de ensarte dejando la barra libre del motor (para que gire loca). Se deja que vaya a su posición de menor energía (como decía Reivindicador). Se pone la barra del contrapeso vertical hacia arriba. Se desplaza el peso a lo largo de la misma mediante la rosca hasta que se compense el momento producido por el peso del gorrino y ya está. En ese momento, en teoría, y sin tener en cuenta rozamientos, el cerdo gira sin esfuerzo alguno. Se acopla entonces al motor y asunto resuelto. Realmente, con las velocidades y aceleraciones de trabajo, el momento de inercia del cerdo o la posición de su centro de masas, con este contrapeso, no importan. Si el cliente pone lo suficiente encima de la mesa, hasta se lo cuento.

Muchas gracias a todos. Me habéis servido de gran ayuda. En especial a Tor_nero pues fue quien me puso en la idea de que lo importante era la posición del centro de masas.

Dejo en el tintero la idea de probar el sistema. ¿quien se apunta a hacer uno casero?
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#308352
Evidentemente si hubieses tenido un interlocutor con las ideas claras este hilo no tendría sentido ninguno.
De verdad crees que le pondrán el contrapeso en el punto correcto siempre? No se quien dijo que no había máquina lo suficientemente fuerte para resistir a un operario necio. ¿tú quizá? :burla
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