Issuu on Google+

M.C. Ma. De Jesús Náñez R.


I N T R O D U C C I ó N: 

La fricción está presente en nuestras vidas todos los días y es imprescindible para poder desarrollar determinadas acciones como caminar, andar ó frenar un vehículo, generar fuego, fabricar piezas, etc.

F.I.M.E.

2


En los componentes de máquinas, la fricción conlleva a la transformación de energía útil, aprovechable en trabajo productivo.

Es muy importante el análisis de los fenómenos de fricción en las máquinas, para determinar si las causas que lo generan son mecánicas, operacionales ó de lubricación, con el objetivo de controlarlas y reducirlas.

F.I.M.E.

3


¿QUÉ ES LA FRICCIÓN? “Es la fuerza que actúa tangencialmente a las superficies de contacto en una dirección opuesta al movimiento o a la tendencia al movimiento de una superficie con respecto a otra.”

F.I.M.E.

4


T I P O S D E F U E R Z A S D E F R I C C I Ó N: Puede ser estática ó cinética.

• Fuerza de fricción estática (Fe): es una fuerza negativa mayor que la fuerza aplicada la cual no es suficiente para iniciar el movimiento de un cuerpo estacionario. Se genera debido a la rugosidad microscópica de las dos superficies, que interactúan y se entrelazan.

F.I.M.E.

5


Fuerza de fricción cinética (Fc) : es una fuerza negativa que se presenta cuando un cuerpo se mueve con respecto a otro, se opone al movimiento y es de magnitud constante.

F.I.M.E.

6


Equilibrio: La Normal (N) actúa a una distancia x a la derecha de la línea de acción de W. Esta ubicación, que coincide con el centroide o centro geométrico de la distribución de fuerza normal es necesaria para equilibrar el “efecto de volteo” causado por una fuerza (P).

F.I.M.E.

7


Al incrementarse lentamente P, F aumenta de manera correspondiente hasta que alcanza un cierto valor máximo Fs (Fuerza límite de fricción estática). Cuando se alcanza este valor, el bloque está en equilibrio inestable ya que cualquier incremento adicional en P ocasionará que el bloque se mueva.

La fuerza límite de fricción estática Fs es directamente proporcional a la fuerza normal resultante (N).

Donde la constante de proporcional, se llama coeficiente de fricción estática.

F.I.M.E.

8


Si la magnitud P que actúa sobre el bloque se incrementa de manera que resulta mayor que Fs, la fuerza de fricción en las superficies de contacto cae en un valor menor Fk (Fuerza de fricción cinética).  La fuerza de fricción es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza normal resultante. 

F.I.M.E.

9


La constante de proporcionalidad , se llama coeficiente de fricción cinética.  

F es una fuerza de fricción estática si se mantiene en equilibrio. F es una fuerza de fricción cinética limitante , cuando alcanza un valor máximo necesario para mantener el equilibrio. F se llama fuerza de fricción cinética cuando ocurre el deslizamiento en la superficie de contacto.

Cuando en la superficie de contacto el deslizamiento está a punto de ocurrir, la fuerza de fricción estática máxima es proporcional a la fuerza normal, de manera que:

Cuando está ocurriendo el deslizamiento en la superficie de contacto, la fuerza de fricción cinética es proporcional a la fuerza normal, de manera que:

F.I.M.E.

10


PROCEDIMIENTO

DE

A N Á L I S I S:

Trace los diagramas de cuerpo libre, muestre siempre las fuerzas de fricción como incógnitas.

Descomponer la fuerza ejercida en cada una de las superficies donde existe fricción en una componente normal y una componente de fricción. Si existen más cuerpos, se debe dibujar un diagrama de cuerpo libre para cada uno.

Determine el número de incógnitas y compárelo con el número de ecuaciones de equilibrio disponibles.

F.I.M.E.

11


Siempre que se resuelvan problemas donde la fuerza de fricción F debe ser una “fuerza de equilibrio” y satisface la desigualdad:

1.- Todas las fuerzas aplicadas y los coeficientes de fricción son conocidos, y se debe determinar si el equilibrio se mantiene o no.  Se deben escribir las ecuaciones de equilibrio para determinar N y F. 

Se debe calcular la máxima fuerza de fricción admisible: si ,se mantiene el equilibrio si , ocurre el movimiento y la magnitud de la fuerza de fricción es:

F.I.M.E.

12


2.- Todas las fuerzas aplicadas son conocidas y se debe encontrar el mínimo valor permisible de para el cual se mantiene el equilibrio 

Se deben escribir las ecuaciones de equilibrio para determinar N y F. Como el movimiento es inminente , se sustituyen los valores

encontrados para N y F en la ecuación

F.I.M.E.

y se resuelve para

13


3.- El movimiento del cuerpo es inminente y se conoce el valor de se debe encontrar alguna cantidad desconocida (distancia, ángulo, magnitud de fuerza) 

Se debe suponer un posible movimiento del cuerpo y, en el diagrama de cuerpo libre, dibuje la fuerza de fricción en una dirección opuesta a la dirección del movimiento supuesto.

Como el movimiento es inminente, , sustituyendo a por su valor conocido, se puede expresar a F en términos de N en el diagrama de cuerpo libre, eliminándose de esa forma una incógnita.

Se deben escribir y resolver las ecuaciones de equilibrio para que la incógnita que se está buscando.

F.I.M.E.

14


E J E M P L O S P R A C T I C O S:

F.I.M.E.

15


SOLUCION:

F.I.M.E.

16


F.I.M.E.

17


F.I.M.E.

18


F.I.M.E.

19


F.I.M.E.

20


F.I.M.E.

21


INTEGRANTES:

NOMBRES:

MATRICULAS:

CYNTHIA CAROLINA SALDIVAR TAMEZ.

1464581

KAREN MARIA CECILIA VEGA SIXTOS.

1489497

KARLA CECILIA VELA GARZA.

1489706

F.I.M.E.

22


Fricción