La presión superficial y la resistencia a la compresión

Genoveva de Ros | 6 noviembre, 2020

Autor: Lars Butenschön

Uno se encuentra con estas especificaciones no sólo en el sector de los cojinetes, sino también en otros campos de la ingeniería mecánica. Desde la máxima resistencia a la compresión hasta la máxima presión superficial recomendada. A veces la presión superficial parece ser el valor más importante para el diseño de un cojinete, y en otras ocasiones parece que es la resistencia a la compresión. Un ejemplo que nos podemos encontrar: las especificaciones técnicas exigen 100 MPa de resistencia a la compresión. Sin embargo, el fabricante de cojinetes indica que soporta 100 MPa de «máxima presión superficial recomendada». ¿Y ahora?

La explicación debe ser tan simple y plausible como sea posible. ¿Cómo se determina la presión superficial permisible? ¿Y por qué se desvía de la resistencia a la compresión del material? ¿Tenemos que considerar ambas? ¿Presión superficial y resistencia a la compresión? Es un misterio.

Resistencia a la compresión – ¿qué es eso?

La máxima resistencia a la compresión es la presión a partir de la cual un espécimen se deforma irreversiblemente. La carga de ruptura se establece en relación con el área de la sección transversal. Transferida a un cojinete, esta sería la pared (es decir, el área de la sección transversal entre el diámetro interior y exterior).

Desafortunadamente, no tiene mucho sentido medir la resistencia a la compresión en las muestras de prueba. Esto tampoco sería posible de otra manera, ya que la resistencia a la compresión tendría que ser determinada individualmente para cada componente individual. Otro factor es la forma general del componente. Los cojinetes son cuerpos cilíndricos sobre los que a menudo se aplica presión desde una sola dirección. Esto significa que toda la superficie no tiene que absorber la misma presión. ¿Cómo se relaciona esto entonces con la resistencia a la compresión? Por lo tanto, no es una tarea fácil. Además, para seguir con el ejemplo de la posición del cojinete, no sólo la presión «simple» tiene que ser absorbida por el cojinete. La carga no se distribuye de forma permanente y uniforme sobre la superficie del cojinete, sino que actúa impulsiva o abruptamente o se produce como carga de borde en uno o más puntos. Eso también es difícil.

¿Qué es la presión superficial?

La presión superficial significa en realidad la presión del área de la superficie. En otras palabras, una fuerza que actúa sobre una superficie determinada. Sin embargo, se trata de una superficie diferente a la de la fuerza de compresión. Es la superficie del cuerpo. En este sentido, los términos resistencia a la compresión y presión superficial son quizás simplemente elegidos de manera poco intuitiva. En relación con nuestro cojinete, la presión superficial significa la presión que prevalece en la superficie de contacto entre el alojamiento y el cojinete o la superficie interior del cojinete plano y el eje. En este sentido también se podría hablar de presión de la superficie de contacto. Esta presión superficial también considera la forma y las características de carga del cojinete algo mejor.

Y aquí radica la principal diferencia entre la resistencia a la compresión y la presión superficial. Mientras que la resistencia a la compresión se refiere a la sección transversal del componente y a las tensiones en el propio material, la presión superficial describe la tensión en la superficie de contacto.

Presión superficial y resistencia a la compresión – ¿qué es más importante?

La pregunta de si la presión superficial y la resistencia a la compresión son igual o diferente importantes no puede responderse en general sin ambigüedades. En caso de duda, considere ambos. Sin embargo, para las preguntas específicas de los componentes, la presión superficial a menudo proporciona los hallazgos más prácticos.

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