Equilibri de la particula

18
Equilibri de la partícula El cas del telefèric Ins Bellvitge. Cas adaptat de l'eBook Multimedia Engineering Stat

Transcript of Equilibri de la particula

Page 2: Equilibri de la particula

En un dels nostres parcs nacionals s’ ha instal·lat un telefèric per tal que els turistes puguin gaudir de l’exepcional paisatge. Però es va dissenyar malament i en el viatge de proba un dels cables de suport es va trencar i la cabina va caure, per sort sense passatgers.

Page 3: Equilibri de la particula

En un dels nostres parcs nacionals s’ ha instal·lat un telefèric per tal que els turistes puguin gaudir de l’exepcional paisatge. Però es va dissenyar malament i en el viatge de proba un dels cables de suport es va trencar i la cabina va caure, per sort sense passatgers.

El redisseny del sistema s’ha encarregat a l’equipd’enginyeria civil BellEnginy

Page 4: Equilibri de la particula

En un dels nostres parcs nacionals s’ ha instal·lat un telefèric per tal que els turistes puguin gaudir de l’exepcional paisatge. Però es va dissenyar malament i en el viatge de proba un dels cables de suport es va trencar i la cabina va caure, per sort sense passatgers.

El redisseny del sistema s’ha encarregat a l’equipd’enginyeria civil BellEnginy

SOM-HI !!!

Page 5: Equilibri de la particula

Què cal fer?

Dimensionar els cablesper tal que suportin el pes del telefèric a plena càrregasense trencar-se ni deformar-se.

Page 6: Equilibri de la particula

Què cal fer?

Dimensionar els cablesper tal que suportin el pes del telefèric a plena càrregasense trencar-se ni deformar-se.

1. Determinar quines forces actúen sobre el sistema.

2. Calcular aquestes forces.

3. Dimensionar els cables.

Page 7: Equilibri de la particula

Determinació de les forcesDiagrama de Cos Lliure

El Diagama de Cos Lliureajuda a centrar l’atenció en l’objecteper determinar les forces que actúen sobre ell.

Page 8: Equilibri de la particula

Determinació de les forcesDiagrama de Cos Lliure

El Diagama de Cos Lliureajuda a centrar l’atenció en l’objecteper determinar les forces que actúen sobre ell.

1. Identificar el cos que serà aïllat.

2. Fer un gràfic del cos aïllant-lo del que l’envolta, incloure els angles i dimensions.

3. Dibuixar els vectors de les forces que actuen, i etiquetar-les.

4. Escollir un sistema de coordenades apropiat.

Page 9: Equilibri de la particula

Càlcul de les forcesEquilibri estàtic

Un cos està en equilibriQuan es mou a velocitat constant (sense acceleració).En problemes estàtics, la velocitat és zero.Així segons la 2ª llei de Newton:

ΣF = m·a = 0

Page 10: Equilibri de la particula

Càlcul de les forcesEquilibri estàtic

Un cos està en equilibriQuan es mou a velocitat constant (sense acceleració).En problemes estàtics, la velocitat és zero.Així segons la 2ª llei de Newton:

ΣFx = 0 / ΣFy = 0

El sistema de coordenades és arbitrari.

El millor és escollir aquell que ens premeti simplificar els futurs càlculs.

Això es pot fer abans o després de dibuixar el diagrama.

Page 11: Equilibri de la particula

En el nostre cas

Totes les forces concorren en el punten què el telefèric està connectat a la catenària.

Page 12: Equilibri de la particula

En el nostre cas

El sistema d’acoblament a la catenària és simètric respecte al seu eix vertical, i els suports de connexió formen 60º entre si.

El cable dret de l’acoblament forma un angle de 20º, i el cable esquerre, de 5º respecte la horitzontal.

Aïllem el punt en què el telefèric estàconnectat a la catenària i representem i calculemtotes les forces que hi actúen.

Page 13: Equilibri de la particula

En el nostre cas

Capacitat de cabina a plena càrrega: 25 persones (2.900 kg)

Aïllem el punt en què el telefèric estàconnectat a la catenària i representem i calculemtotes les forces que hi actúen.

P = m·g

En un sòlid rígid, les forces es poden considerar aplicades en qualsevol punt de la seva línia d’acció.

Page 14: Equilibri de la particula

En el nostre cas

Aïllem el punt en què el telefèric estàconnectat a la catenària i representem i calculemtotes les forces que hi actúen.

P = m·g

Les forces FS que suporten el telefèric tenen la mateixa

magnitud perque el suport és simètric respecte l’eix y. Aquestes forces han de compensar el pes de la cabina amb passatgers.

Les tensions T1 i T2 no són iguals perque no formen el

mateix angle respecte la horitzontal.

Page 15: Equilibri de la particula

Dimensionat

Del cable de la catenària (acer laminat S 355 K2)

De les barres cilíndriques de suport de la cabina(acer laminat S 275 J2)

Amb un coeficient de seguretat n = 3

Dimensionar és calcular la secció òptima de la peçaper suportar els esforços treballant en zona plàstica(per sota del límit elàstic)

Page 16: Equilibri de la particula

Dimensionat

Dimensionar és calcular la secció òptima de la peçaper suportar els esforços treballant en zona plàstica(per sota del límit elàstic)

Recordeu la Llei de Hooke:

Consulteu les especificacions de laNorma UNE EN 1002 per als acers laminats

Page 17: Equilibri de la particula

Dimensionat

Dimensionar és calcular la secció òptima de la peçaper suportar els esforços treballant en zona plàstica(per sota del límit elàstic)

Módul de elasticitat (o de Young)E = 210.000 N / mm2

UNE EN 1002:

Page 18: Equilibri de la particula

Partícula en equilibri

Telefèric a puntIns Bellvitge. Cas adaptat de l'eBook Multimedia Engineering Statics