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EJEMPLO DE APLICACIÓN Bastidores Principales y Auxiliares en Camiones. Momento de Inercia Conceptualmente el momento de inercia se puede pensar como una característica, propia de las secciones, posible de cuantificar y cuya unidad de medida es: [unidad de long]4 ¿Qué implica aumentar el Momento de Inercia J? Que una sección de un perfil estructural, tenga un momento de inercia MAYOR implicará una MAYOR resistencia y rigidez del perfil. En la medida de lo posible y mientras el diseño lo admita, se buscará aumentar el momento de inercia. CASO DE ESTUDIO Comparativa entre un bastidor principal (chasis) doble y un bastidor principal simple con un bastidor auxiliar intermedio. Se hará el análisis sobre el cálculo del momento de inercia respecto al eje Z, baricéntrico, del conjunto. CASO DE ESTUDIO Bastidor principal (chasis) de camión: Configuración A → chasis principal con refuerzo interior. Z Y 1 2 Configuración A. 𝐽𝑍 1 = 𝐽𝑧𝑔 1 + 𝑦 2. 𝐹1 𝐽𝑍 1 = 6314 𝑐𝑚 4 + 0 𝐽𝑍 2 = 𝐽𝑧𝑔 2 + 𝑦 2. 𝐹2 𝐽𝑍 2 = 6314 𝑐𝑚 4 + 0 𝐽𝑍 2 = 6314 𝑐𝑚 4 𝐽𝑍 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 𝐽𝑍 1 + 𝐽𝑍 2 𝐽𝑍 𝐴 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 12 628 𝑐𝑚 4 𝑦 = 0 Porque Z coincide con el eje de simetría. Datos del perfil (doble) del bastidor principal Jz = 6314 𝑐𝑚4 F = 69,2 𝑐𝑚2 W= 54 kg/m, cada larguero. Configuración B Bastidor principal (chasis) de camión + Bastidor auxiliar intermedio. Configuración B → bastidor principal simple + bastidor auxiliar Z Y 1 2 y2 y1 Configuración B 𝐽𝑍 1 = 𝐽𝑧𝑔 1 + 𝑦1 2. 𝐹1 𝐽𝑍 1 = 3877 𝑐𝑚 4 + (4,2 𝑐𝑚)2. 39,4 𝑐𝑚2 𝐽𝑍 1 = 4572 𝑐𝑚 4 Datos del perfil (simple) del chasis principal (1): Jz = 3877 𝑐𝑚4 F = 39,4 𝑐𝑚2 W= 30,7 kg/m, cada larguero. y1= 4,2 cm Configuración B 𝐽𝑍 1 = 𝐽𝑧𝑔 1 + 𝑦2 2. 𝐹1 𝐽𝑍 1 = 108 𝑐𝑚 4 + (−12,8 𝑐𝑚)2. 13,1 𝑐𝑚2 𝐽𝑍 1 = 2254 𝑐𝑚 4 Datos del perfil (simple) del chasis auxiliar (2): Jz = 108 𝑐𝑚4 F = 13,1 𝑐𝑚2 W= 10,2 kg/m, cada larguero. y2= 12,8cm 𝐽𝑍 𝑠𝑢𝑏 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 𝐽𝑍 1 + 𝐽𝑍 2 𝐽𝑍 𝑠𝑢𝑏 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 6826 𝑐𝑚 4 𝐽𝑍 𝐵 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 13 652 𝑐𝑚 4 CONCLUSIONES A igualdad de perfiles en el bastidor principal de ambas configuraciones, con la utilización de un perfil simple (sin refuerzo) sumado a un bastidor auxiliar intermedio, se logró aumentar el momento de inercia en un 8% respecto a un bastidor reforzado. 𝐽𝑍 𝐴 = 12 628 𝑐𝑚 4 𝐽𝑍 𝐵 = 13 652 𝑐𝑚 4 + 8 % Resultados CONCLUSIONES Configuración A W= 54 kg/m Configuración B W= 30,7 kg/m 10,2 kg/m W= 40,9 kg/m Comparando en peso por metro de perfil, obtuvimos, con la configuración B una reducción del 24% en peso por metro. Y además: -24 %
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