Momento de inercia centrifugo

1. Elementos sometidos a torsión

   
   Los elementos sometidos a torsión tienen que proyectarse en base a dos parámetros fundamentales a saber:

• Resistencia: Esto es, que el nivel de esfuerzos producidos en el elemento no exceda de cierto valor.
• Rigidez: Esto significa que la deformación que sufre el elemento se mantenga dentro de ciertos límites.

1. Elementos mecánicos sometidos a torsión:  
   Al tipo de carga que tiende a torcer una barra alrededor de su eje longitudinal, se le llama momento torsionante, torque o simplemente par (Mt). 
   Los elementos de sección circular son los más comúnmente asociados con este tipo de carga, y se presentan en muchas aplicaciones prácticas, especialmente en el campo de diseño de máquinas. 
   Las cargas de torsión se originan por medio de poleas, engranes, catarinas, ruedas dentadas, etc. Que mueven o son movidas mediante flechas.

2. Ejes y arboles

   Son elementos de transmisión de movimiento giratorio, y la diferencia entre los ejes y los árboles es que los primeros son elementos de sustentación de los órganos giratorios de la máquina y no transmiten potencia, por lo que ni están sometidos a esfuerzos de torsión. Los árboles son elementos que transmiten potencia y sí están sometidos a esfuerzos de torsión.

3. Cargas torsionales

   
   Es decir, cargas que producen o tienden a producir un movimiento de rotación en la pieza o componente, por ejemplo, la fuerza que transmite un eje giratorio a un motor.

4. Deformación angular torsional

   
   La deformación angular de las generatrices Yestá relacionada con el giro de las secciones qsegún la expresión:
5. 
   

6. Esta deformación angular es mayor en la periferia y nula en el centro, existiendo un valor de deformación para cada posición radial r, que crece linealmente con el radio

    

¿Qué es momento de inercia?

El momento de inercia (símbolo I) es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. El momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro.

¿De qué depende el momento de inercia?

sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.

Esfuerzos combinados son aquellos que actúan en una sección de un elemento cuando existe una combinación de dos o más de las acciones internas actuando en dicho elemento.

Velocidad de rotación

Velocidad de rotación es el término usado para indicar el cociente obtenido entre el número de revoluciones como numerador y el tiempo que tardan esas revoluciones t como denominador. La velocidad de rotación no es "absoluta", sino una variable física con la dimensión 1/tiempo.

se expresan normalmente como revoluciones por minuto (rpm)

Velocidad angular

La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).

Esfuerzo cortante (cizalla)

El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, V o Q.

La tensión cortante o tensión de corte es aquella que, fijado un plano, actúa tangente al mismo. Se suele representar con la letra griega Tau.

Módulo de cizalla

El módulo de elasticidad transversal es una constante elástica que caracteriza el cambio de forma que experimenta un material elástico (lineal e isótropo) cuando se aplican esfuerzos cortantes.

Las vigas son miembros estructurales diseñados para soportar cargas aplicadas perpendicularmente a sus ejes. En general las vigas son barras largas rectas que tienen un área de sección transversal constante. Generalmente se clasifican con respecto a cómo están soportadas

Las vigas, se clasifican, según el punto de contacto entre los postes y la viga:

Las vigas simples, apoyada en un poste en cada extremo, voladizas, apoyada solamente en un extremo, sobresalientes, que se extienden más allá de los soportes, continuas, apoyada en más de un poste, viga convencional, consiste en una estructura horizontal, que sostiene carga entre dos apoyos, sin generar empuje lateral entre estos.

Momento polar de inercia es una cantidad utilizada para predecir el objeto habilidad para resistir la torsión, en los objetos (o segmentos de los objetos) con un invariante circular de sección transversal y sin deformaciones importantes o fuera del plano de deformaciones. Se utiliza para calcular el desplazamiento angular de un objeto sometido a un par.

El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo

Momento estático de un elemento de área  respecto a un eje cualquiera en su plano, es el producto de un área por la distancia de dicho elemento al eje.

El centro de gravedad de un área es el punto en que puede considerarse que está centrada, quedando invariable su momento estático respecto a cualquier eje.

Momento de inercia de un área finita respecto a un eje en su plano es la suma de los momentos de inercia respecto de ese eje de todos los elementos de área contenidos en ella.

Las unidades de un momento de inercia son la cuarta potencia de una longitud, por ejemplo cm⁴ o m^{4
Se define el radio de giro como la distancia desde el eje de giro a un punto donde podríamos suponer concentrada toda la masa del cuerpo de modo que el momento de inercia respecto a dicho eje se obtenga como el producto de la masa del cuerpo por el cuadrado del radio de giro.}

^{El centroide es un punto que define el centro geométrico de un objeto.}

^{Torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico}

La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él.

 *Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal.

*Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.

Modulo resistente a la tensión

Medida de la capacidad de un material para soportar una carga de giro. Es la resistencia última de un material sometido a una carga de torsión, y es el esfuerzo torsional máximo que un material soporta antes de la ruptura. Sinónimos: módulo de ruptura y resistencia al corte. 

La teoría de la torsión de Saint-Venant es aplicable a piezas prismáticas de gran inercia torsional con cualquier forma de sección, en esta simplificación se asume que el llamado momento de alabeo es nulo, lo cual no significa que el alabeo seccionaltambién lo sea.