Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

48 CAPÍTULO 1 Tensión, compresión y cortante
Una carga mayor que este valor provocará una tensión excesiva en la parte principal
de la barra de suspensión, es decir, el esfuerzo real excederá el esfuerzo permisible
y, en consecuencia, se reduciría el factor de seguridad.
(b) En la sección transversal de la barra de suspensión a través del perno debemos
hacer un cálculo similar, pero con un esfuerzo permisible y un área diferentes.
El área neta de la sección transversal es igual al ancho neto por el espesor. El ancho
neto es igual al ancho total b 2 menos el diámetro d del agujero. Por tanto, la ecuación
para la carga permisible P 2 en esta sección es
P 2 s perm A s perm (b 2 d)t (11,000 psi)(3.0 in 1.0 in)(0.5 in)
11,000 lb
(c) La carga permisible basada en el soporte entre la barra de suspensión y el
perno es igual al esfuerzo de soporte permisible por el área se soporte. El área de
soporte es la proyección del área real de contacto, que a su vez es igual al diámetro
del perno por el espesor de la barra de suspensión. Por tanto, la carga permisible
(ecuación 1.28) es
P 3 s b A s b dt (26,000 psi)(1.0 in)(0.5 in) 13,000 lb
(d) Por último, la carga permisible P 4 con base en el cortante en el perno es
igual al esfuerzo cortante permisible por el área de corte (ecuación 1.27). El área
de corte es dos veces el área del perno debido a que el perno está en cortante doble;
por tanto:
P 4 t perm A t perm (2)(pd 2 /4) (6500 psi)(2)(p)(1.0 in) 2 /4 10,200 lb
Ahora hemos determinado las cargas de tensión permisibles en la barra de suspensión
con base en las cuatro condiciones dadas.
Al comparar los cuatro resultados anteriores, observamos que el valor menor
de la carga es
P perm
10,200 lb
Esta carga, que se basa en el cortante en el perno, es la carga de tensión permisible
en la barra de suspensión.