Diseño de una estantería librería (8)
2015-02-20
Continuamos con el diseño de una estantería librería colocada en un espacio libre sobre un mueble aparador. Hoy empezamos a ver si las uniones atornilladas de las escuadras a los paneles son adecuadas.
Vimos que las escuadras de las balditas laterales resisten una buena carga de 50 N si están bien sujetas. La pregunta que nos surge ahora es si, de hecho, la sujeción es lo bastante firme o, por el contrario, los tornillos que sostienen las escuadras pueden arrancarse. Cada escuadra va sujeta a la madera mediante cuatro tornillos. Dos tornillos van a la balda y los otros dos van al panel vertical.
Unión atornillada de una escuadra.
Cada escuadra que sujeta una balda resiste su parte proporcional del momento flector del peso cargado. Este momento flector se transmite a los paneles verticales a los que las escuadras van atornilladas. Al deformarse bajo la carga, una parte de la escuadra se pega al panel y otra parte tiende a separarse. La carga se repartirá entre los tornillos y la superficie del panel apretada contra la escuadra. Para hacernos a la idea de cómo puede ser este reparto, vamos a modelar la escuadra como si fuera una viga apoyada solamente en dos puntos: las posiciones de los tornillos. Asumimos que los tirafondos no transmiten ni reciben momentos flectores directamente, pero sí pueden compensar un momento flector globalmente con fuerzas según sus ejes. Al cargar la viga con un momento flector en un extremo, se deforma como en la figura siguiente:
Experimento mental de la escuadra la viga biapoyada. La parte de
la escuadra que da contra el panel vertical es como una viga biapoyada
en las posiciones de los tornillos. Al someterse al momento flector
(representado por la flecha roja) del peso que aguanta la balda,
tiende a pegarse contra el panel en el segmento que queda entre los
tornillos.
Como se ve, al cargar el extremo con el momento flector del peso montado en la balda, el segmento entre los tornillos tiende a pegarse al panel. Esta situación es muy conveniente, ya que lo que provoca es que sea el propio panel el que se coma todo el momento de reacción y deja los tornillos están descargados. El modo de fallo de arranque de los tornillos no se produce en este modelo en el que los tirafondos no transmiten ni reciben momentos flectores directamente.
Este modelo simplificado no captura todos los efectos importantes. Veremos más adelante que los tornillos sí pueden recibir y transmitir momentos directamente.
Categorías: DIY
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