¿Qué es la fuerza radial?
Técnicamente, una fuerza radial es cualquier fuerza que actúe en línea recta. En física, a menudo se usa para describir la influencia ejercida perpendicular, en ángulo recto, a la línea central o el eje, de un objeto que viaja en una ruta orbital. En pocas palabras, una bola girada en un arco al final de una longitud de cuerda experimentará esta fuerza, manteniendo la cuerda tensa. Varias otras fuerzas predecibles funcionan en diferentes direcciones para mantener la bola girando a través del arco, pero la fuerza radial es responsable de mantenerla alejada de la mano sosteniendo la cuerda.
Aunque los orígenes exactos y la naturaleza de las fuerzas radiales son muy complicados, se pueden ver en el trabajo en muchos procesos cotidianos, como bits de herramientas de alimentación, tiros rotativos y cojinetes. En el mecanizado, esta fuerza se explica como la influencia que empuja una herramienta de corte lejos de la superficie que se está cortando. Calcular correctamente los detalles de la fuerza radial es un paso crítico en el diseño de herramientas y otros objetos con SPIpiezas nning.
¿Qué hace la fuerza radial?
Las fuerzas radiales son un componente importante del proceso que mantiene cualquier objeto que viaja en una órbita circular. Cuando una masa conocida (como una bola) gira en un círculo una distancia establecida (el radio) desde el punto central a una velocidad constante, la fuerza radial empuja la masa hacia afuera, lejos del centro. La fuerza mantiene la masa girando a la misma distancia desde el punto central, manteniendo un camino orbital uniforme: un círculo o una elipse. Sin la acción de esta fuerza, el camino sería errático e impredecible.
Esto es cierto para todos los objetos en órbita, ya sea que estén físicamente unidos al centro o no. Una pelota suelta girada alrededor del interior de un cubo también se ve obligada a surgir contra la pared interior del contenedor por una fuerza radial. Las fuerzas radiales son, por ejemplo, también responsables de mantener una bola de ruleta en el borde de TÉl rueda la ranura mientras la rueda gira.
¿Por qué son importantes las fuerzas radiales?
El cálculo preciso de las fuerzas radiales es una consideración de diseño crítico de cualquier cosa que presente movimiento orbital. Establecer con precisión el alcance de esta variable juega un papel importante en la vida general, la seguridad y la vida útil de un equipo, por ejemplo. También permite a los diseñadores resolver cuáles serán las limitaciones prácticas para cualquier artículo dado.
Por ejemplo, los rodamientos se usan ampliamente en muchos equipos de tipos diferentes para soportar, guiar y reducir la fricción del movimiento entre las piezas de máquina fijas y en movimiento. A menudo están expuestos a fuerzas radiales que crean tensiones materiales internas que pueden provocar desgaste y eventual falla si la fuerza y las tensiones relacionadas se vuelven excesivas. Los rodamientos deben ser lo suficientemente fuertes como para sostenerse bajo las presiones que se aplican regularmente a ellos. Por esta razón, hay tipos de rodamientos diseñados y calificados específicamente.para aplicaciones mecánicas con fuerzas radiales altas.
Otro ejemplo de este fenómeno en el trabajo es la fuerza a la que se somete a una herramienta de corte cuando elimina el material de la superficie de una pieza de trabajo. La fuerza actúa sobre la herramienta para alejarla de la pieza que se corta. La cantidad de fuerza que actúa en el dispositivo de corte dependerá de las características de la herramienta misma y las propiedades del material que se mecaniza. Si la herramienta está mal diseñada y experimenta una fuerza radial excesiva, podría hacer que sea muy difícil empujar la ventaja de corte hacia la pieza, lo que resulta en resultados de menos del estándar o incluso lesionando potencialmente al operador a medida que la herramienta se ve forzada.
.Variación de la fuerza radial
Una variación de este fenómeno ocurre cuando el impulso del objeto de viaje cambia o evoluciona durante la operación. Conocido como variación de fuerza radial, se puede ilustrar utilizando el ejemplo de un neumático de automóvil. El neumático experimentará una fuerza radial en una dirección perpendicularal eje de la rueda que, si el neumático fuera perfectamente redondo y la superficie de la carretera perfectamente suave, permanecería igual mientras la rueda gira. Sin embargo, este no es el caso, por lo que la fuerza radial ejerció sobre el neumático cambia cada vez que gira. Esto presenta a los diseñadores desafíos al diseñar equipos, ya que debe ser capaz de operar de manera segura en condiciones ambientales en constante cambio.
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