Teoria de Maquinas y Mecanismo - Shigley

DINÁMICA DE LOS MOTORES DE PISTONES 503
que F'q sea cero. Por ende, existe la fuerza en el pasador de la manivela, ya sea que
la masa giratoria de la biela esté equilibrada o no. E! fuerza es
(14-39)
El último paso es sumar estas expresiones para obtener las cargas resultantes
sobre el cojinete. Por ejemplo, la fuerza total del pistón contra la pared del cilindro
se encuentra sumando las ecuaciones (14-12), (14-31) Y (14-35), considerando
debidamente los subíndices y los signos. Cuando se simplifica, la respuesta es
(14-40)
Las fuerzas sobre el pasador del pistón, el pasador de la manivela y el cigüefíal se
encuentran en forma similar, y son
F34 = (m + p)i [(m3 B + m4)x + P] tan j
F32 = [m3Ara/ cos wt - (m3B + m4)x - p]i
+ {m3Arw 2 sen wt + [(m3B + m4}x + P] tan }j
(14-41)
(14-42)
F21 = F32
(14-43)
14-8 MOMENTO DE TORSIÓN DEL CIGUEÑAL
El momento de torsión entregado por el cigüefíal a la carga recibe el nombre de
momento de torsi6n o par motor, del cigüeñal y es el negativo del momento del par
formado por las fuerzas F41 y F21. Por tanto, se obtiene a partir de la ecuación
(14-44)
14-9 FUERZAS DE SACUDIMIENTO DEL MOTOR
En la figura 14-21a se muestra la fuerza de inercia debida a las masas con movimiento
alternativo actuando en la dirección positiva. En la figura 14-21b se
sefialan las fuerzas que actúan sobre el bloque del motor debido a estas fuerzas de
inercia. Las fuerzas resultantes son F2h la ejercida por el cigüefial sobre los cojinetes
principales, y un par positivo formado por F41 y Fl' La fuerza F;, = -mBAB
se denomina con frecuencia fuerza de sacudimiento, y el par T = XF41 par de sacudimiento.
Como lo indican las ecuaciones (14-27) y (14-30), la magnitud y dirección
de esta fuerza y el par cambian con wt; en consecuencia, la fuerza de sacudimiento
induce una vibración lineal del bloque en la dIrección x, y el par de sacudimiento,
una vibración de torsión del bloque en torno al centro del cigüefial.