10.- rozamiento seco
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mecánica de rígidos, rozamiento seco con poleas planas y trapezoidalesTRANSCRIPT
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Rozamiento seco
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Rozamiento seco• Hasta ahora se habían analizado sistemas sin rozamiento.• En esta parte del curso se analizarán sistemas en los que actúa el roce.• Existen dos tipos de roces:
– Rozamiento seco o de Coulomb: Es aquél que existe entre dos elementos sin que actúe un fluido entre ellos.
– Rozamiento fluido: es aquel que se produce en sistemas que contienen fluidos, como en cañerías o cuerpos sumergidos. Éste tiene que ver con la velocidad relativa entre ambos cuerpos, por lo tanto no se estudiará en el curso.
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Rozamiento seco• El valor máximo que adquiere la fuerza de roce se determina por:
• cuando el cuerpo está en reposo, y por:
• Cuando el cuerpo está en movimiento. Donde:– : corresponde al módulo de la fuerza de roce estático.– : corresponde al módulo de la fuerza de roce cinético.– : es el coeficiente de roce estático (depende de los materiales y la
terminación superficial)– : Coeficiente de roce cinético.
(depende de los materiales y acabados)– >
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Rozamiento seco• La dirección de la fuerza de roce es siempre paralela a la superficie en la
que ésta se genera. Más aún, ésta fuerza se genera sobre la superficie anteriormente nombrada.
• También se puede decir que, la dirección de la fuerza de roce es perpendicular a la normal generada entre la superficie y el cuerpo.
• El sentido de la fuerza de roce es siempre opuesto a la tendencia a moverse del sistema.
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Rozamiento seco• Cuando el cuerpo se encuentra en equilibrio, el módulo de la fuerza de roce
es igual a la fuerza que tiende a efectuar el movimiento.• El máximo valor que puede tomar la fuerza de roce cuando el cuerpo está en
reposo es • Si ésta fuerza toma su valor máximo, se dice que el sistema se encuentra en
una condición de movimiento inminente.• En el instante en que el cuerpo comienza a moverse, el módulo de la fuerza
de roce baja al valor y se vuelve constante.
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Rozamiento seco• El bloque de 100 kg se encuentra en un plano inclinado con roce, como
se muestra en la figura. Si y , determine (a) Si el cuerpo está estático o en movimiento, (b) la fuerza de roce generada. (c) En caso de que el cuerpo se encontrara en movimiento determine el valor mínimo de para que el sistema se encuentre en reposo.
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Rozamiento seco• Si se suma vectorialmente el valor de y , se genera una resultante • Ésta resultante forma un ángulo con la normal.• Bajo estas condiciones, al coeficiente de roce (cinético o estático) se le
conoce como
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Rozamiento seco
• La tenaza se encuentra levantando un bloque de 100kg a velocidad constante. Encuentre el mínimo coeficiente de roce estático entre las tenazas y el bloque para que el bloque no se caiga. (Dimensiones en mm)
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Rozamiento seco• Las barras AB y BC se encuentran conectadas por una corredera con roce,
donde el coeficiente de rozamiento estático es 0,3. Si se aplica un momento en A de 15 Nm, como se indica en la figura. Calcule el máximo valor del momento aplicado en C que mantiene el equilibrio. Dimensiones en mm
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Rozamiento seco
• Si una correa plana rodea un tambor cilíndrico rugoso, con un ángulo de contacto y coeficiente de roce estático . Se puede demostrar que la relación entre las tensiones y , cuando el sistema se encuentra en condición de movimiento inminente, es:
𝑇2
𝑇1
=𝑒𝜇𝑠 𝛽;𝑇 2>𝑇1
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Rozamiento seco
• Si se considera el caso de una polea con correa trapezoidal, donde los lados oblicuos forman un ángulo , como muestra la figura, se tiene que la relación entre las tensiones y , es
𝑇2
𝑇1
=𝑒𝜇𝑠 𝛽/ sin(𝛼2 )
;𝑇 2>𝑇1
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Rozamiento seco• Se emplea una correa plana para
transmitir un momento de la polea A a la polea B, donde el coeficiente de roce estático es . Si la correa se encuentra en estado de movimiento inminente y la tensión permitida en la correa es de 500N:
• Encuentre el mayor par que se le puede aplicar a la polea A. Suponga que las correas son planas
• Encuentre el par máximo en A, si la polea y la correa son trapezoidales, con un ángulo de trapecio .