Teoria de Maquinas y Mecanismo - Shigley

DINÁMICA DE LOS MOTORES DE PISTONES 499
Así, al utilizar las identidades
y
2 sen wt cos 2wt = sen 3wt - sen wt
2 sen wt cos wt = sen 2wt
(e)
(f)
se llega a una ecuación que sólo tiene términos en seno, y la (d) se convierte finalmente
en
mb 2 2( r - 3r ) .
Tl =
T r w 2 / sen wt sen 2wt - / sen 3wt k (14-30)
2
Este es el momento de torsión de inercia que ejerce el motor sobre el eje en la
dirección positiva. Por supuesto, sobre el armazón del motor se ejerce un momento
de torsión de inercia negativo, o en el sentido del movimiento de las manecillas
del reloj, de la misma magnitud.
La distribución supuesta de la masa de la biela conduce a un momento de iner·
cía que es mayor que el valor verdadero. Como consecuencia, el momento de torsión
dado por la (14-30) no es el valor exacto. Además, al simplificar la ecuación
(e) se omitieron los términos proporcionales a las segundas potencias, o de orden
superior, de r 11. Estos dos errores tienen más o menos la misma magnitud y son
bastante pequeños para las bielas ordinarias que tienen razones r/I cercanas a t
14-7 CARGAS SOBRE LOS COJINETES EN EL
MOTOR DE UN SOLO CILINDRO
El diseñador de un motor de pistones debe conocer los valores de las fuerzas que
actúan sobre los cojinetes y la forma en que éstas varían en un ciclo de operación.
Esto es necesario con el fin de lograr una proporción adecuada y elegir corree·
tamente los cojinetes, así como para el diseño de otras piezas del motor. Esta sección
es una investigación de la fuerza que ejerce el pistón contra la pared del cilindro,
y las fuerzas que actúan contra el pasador del pistón y contra el pasador de la
manivela. Las principales fuerzas sobre los cojinetes se investigarán en una sección
posterior, debido a que dependen de la acción de todos los cilindros del
motor.
Las cargas resultantes sobre el cojinete están constituidas por las siguientes
componentes:
l. Las componentes de la fuerza de los gases, designadas con un solo apóstrofo
2. La fuerza de inercia debida al peso del conjunto del pistón, designada con doble
apóstrofo
3. La fuerza de inercia de la porción de la biela asignada al extremo del pasador
del pistón, triple apóstrofo
4. La fuerza de inercia de la biela en el extremo del pasador de la manivela,
cuádruple apóstrofo