|
|
Cargas Básicas | |
página 1 | |
|
|
Los aviones están compuestos de piezas o componentes. Estos componentes experimentan tensión o carga durante el vuelo, o incluso cuando el avión no se encuatra en movimiento. Las cargas tiene efectos fuera y dentro de varios de los componentes del avión. Es importante entender los efectos de estas cargas. Si se colgara del techo un alambre largo con una pesa en un extremo, la pesa ejercería una fuerza en el alambre. Dentro del alambre, la fuerza estaría distribuida uniformemente a lo largo de dicho alambre. A este tipo de carga se le conoce como tensión, ya que la pesa está colgada en el extremo del alambre, y el alambre tiende a estirarse. La fuerza distribuida a lo largo del alambre hace que los átomos del alambre se separen unos de otros. Si en lugar de un alambre tuvieramos una barra delgada de metal en una superficie firme y con una pesa encima, la barra también experimentaría una fuerza distribuida uniformemente a través de ella. En este caso, la carga es compresiva. Este tipo de carga hace que los átomos de la barra se aproximen unos a otros. En ambos casos (ya sea que exista tensión o compresión), la fuerza se alinea con el alambre o con la barra. La tensión y la compresión ocurren cuando una fuerza obliga a los átomos de un componente a separarse o a juntarse unos con otros. Otro tipo de carga hace que una capa de átomos tienda a deslizarse sobre otra. A esto se le llama carga cortante. La carga cortante puede ilustrarse con dos bloques de madera que se encuentran unidos por medio de clavos. Si se empuja uno de los bloques hacia la derecha mientras que el otro bloque se empuja hacia la izquierda, los clavos experimentarán una carga cortante en el punto donde se unen los dos bloque de madera. Cuando algún componente experimenta cualquiera de las cargas descritas en los párrafos anteriores, puede deformarse debido a la fuerza aplicada. Considera, por ejemplo, el alambre colgado del techo, con una pesa en un extremo. El alambre podrín estirarse un poco debido al peso que tira de él hacia abajo. Si la longitud original del alambre fuera de 12 pulgadas, y la fuerza ejercida sobre él por la pesa fuera suficiente para hacer que el alambre se estirara una pulgada más, entonces la tirantez del alambre sería de 1/12 pulgada/pulgada. Ésta es una medida de la deformación que sufre un componente. Los ingenieros utilizan un diagrama que muestra la relación entre la carga y la tirantez para predecir cuánta carga (o tensión) puede experimentar un componente antes de que sufra fallo estructural o se rompa. La "Ley de Hook" muestra gráficamente la relación entre la tensión a la que se somete un componente y la cantidad de deformación que sufre. Un pedazo estirado de goma de mascar puede utilizarse para ilustrar la interacción que existe entre la carga y la tirantez. Cuando algo no muy pesado (como una moneda, por ejemplo) se coloca en la punta, la goma de mascar se estirará un poco más. Cuando se remueve el peso, el pedazo de goma de mascar recobrará su longitud original. Objetos más pesados pueden ser utilizados, y una y otra vez la goma de mascar tratará de recobrar de nuevo su longitud original. Eventualmente, sin embargo, será tanto el peso que la goma de mascar no recuperará ya su longitud original; se deformará permanentemente. El punto en el que la goma de mascar llega a deformarse permanentemente se conoce como límite elástico. Si se cuelgan objetos aún más pesados de uno de sus extremos, la goma de mascar llegará al punto de carga límite. Esto significa que cuando se retire el peso, la goma de mascar ya no se podrá encogerse nuevamente. La goma de mascar permanecerá completamente estirada. Cuando esto sucede, la goma de mascar se encuentra cercana al fallo estructural ¡ próxima a romperse!). Esta región es la zona plástica menor. Si se agrega más peso, la goma de mascar se romperá. Cuando esto ocurre, los ingenieros suelen decir que el material (la goma de mascar, en este caso) ha sobrepasado su resistencia límite. A esta última parte de la curva (del diagrama) se le conoce como zona plástica mayor. Los componentes en un avión están diseñados generalmente para resistir cargas que permanecen en la región elástica. ¡No se espera que lleguen a romperse o a deformarse! El ingeniero analiza la carga estimada y elige el tipo de material apropiado y las dimensiones que se necesitan. La mayoría de los ingenieros prefieren incluir un factor de seguridad en cada una de las partes que diseñan, de modo que las cargas imprevistas (que podrín ser provocadas por ráfagas de viento, turbulencia, o fuertes corriente de aire) no excedan el punto de carga límite.
Web Hosting Provided By The National Business Aviation Association.
Last modified: Wed Aug 19 20:50:57 PDT 1998
|
