Problemas con el M. Flector de ruptura del mástil

Hola Gregorio

En primer lugar enhorabuena por esa instalación que vas a acometer.

Sospecho que tal vez tengas un gazapo en los cálculos. Se me hace raro que tengas un momento flector de 116,66 Kg m (dices sólo Kg. y no Kg m) con un mástil de 0,3 metros. ¿No será 116,66 Kg la carga al viento a 150 km/h?. Eso corresponde mas o menos a una antena de 1 m2 de carga al viento.

Si es así, entonces esos 116,66 kg de carga producen con 30 cm de mástil un momento flector de 35 kg m, lo cual ya está dentro de las especificaciones del mástil de Televés.

Ya nos dirás.

Suerte con el montaje.

73, Salva EA5DY/4

Hola Gregorio,

Respecto a tu segunda pregunta,

EC1CFK escribió:

Escribió:

...
Otra pregunta, es que a veces no lo veo claro, en realidad que significa que el límite de rotura del mástil venga dado en Kg.por metro, significa ¿que si el mástil tiene tres metros hay que multiplicarlo por tres con lo que se triplicaría, y en mi caso 0,30m este limite seria de tan solo la tercera parte¿, o al contrario ¿que habría que dividir por 3 si tuviese 3 metros, y en mi caco dividir por 0,3 con lo que se triplicaría?, ya se que es una pregunta elemental, pero de repente me ha surgido la duda.
...

Un momento flector de rotura de 100 kg m significa que el mástil aguanta una carga perpendicular al mismo de 100 kg a una distancia de 1 metro, o bien una carga de 50 kg a 2 metros, o bien una carga de 200 kg a 50 cm,...etc

El momento flector es el "efecto palanca" que produce una fuerza sobre un brazo de palanca. Intuitivamente es fácil ver que cuanto más alejada de la puntera esté una antena, más palanca ejercerá el mástil en el punto de unión con la puntera. Cuanto más cerca, menos palanca, cuanto más lejos , más palanca, llegando un punto en el que el mástil no soporta ese momento flector o "palanca". ese es el momento flector de ruptura.

73

Hola Gregorio:
No se que antena quieres montar pero esos 116Kg me parecen
muchos Kg....

Hace tiempo que hice los cálculos para la memoria de mi estación y creo recordar que la tribanda y el dipolo me daban unos 50Kg.
Un saludo
Imanol
EC2DX

- Esto de las Memorias, se trato mas de una vez en el foro, mira esto por si te sirve:

http://www.ure.es/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1132221160

- Ure tiene un articulo muy bueno sobre el tema mira el enlace, seguramente ya lo habras visto

http://personales.unican.es/alvarezva/Calculos_mecanicos_estructuras.pdf

- Hay tambien un artriculo de TELEVES, que lo aclara bastante bien, :

http://www.ieslacostera.org/electricitat/ISVE/Documents/Comunes/momento_flector.pdf

En el siguiente libro, en las paginas 269 en adelante se trata el tema un poco, es muy interesante:

http://books.google.es/books?id=lbOFukoK-uIC&pg=PA270&lpg=PA270&dq=momento+flector+de+una+antena&source=bl&ots=RUTCC2aN6Y&sig=9WvH2WBzUZfvx7OQJWsmcfxQkIA&hl=es&ei=T3HXSqzrGtTNjAfI_pnfCA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9&ved=0CBsQ6AEwCA#v=onepage&q=momento%20flector%20de%20una%20antena&f=false

Ahora y en estos tiempos, y como siga la cosa asi, vamos a tener que ser ingenieros de Teleco, para poder poner una antena, y no me imagino cuanto tardaran en meterlo en los examanes de radioaficionado.

Saludos a todos Toni

Gregorio Rodríguez
EC1CFK

Hola a todos, lo primero es daros las gracias por vuestra colaboración, el tema ha quedado bastante claro, el fallo residía que yo tomaba la longitud total de la antena y el mástil como un solo elemento, en lugar de aplicar el M. flector de la antena como una carga eólica en el extremo del mástil.

Respecto a la presión al viento de la antena, en realidad son 107,912 Kg. (ella solita), yo consideraba la longitud del mástil y la de la antena juntas.
Se trata de una vertical de 10 a 40 mts; de 7 mts. de longitud, superficie total de 0,811 metros (2), medidas hechas elemento a elemento (S= 2 x 3,1416 x r x L), más las cargas de los radiales, capacitíva caja de acoplo, de modo que 0,811/ 2 (el viento presiona sobre la mitad de la superficie) y multiplicado por 0,66 (coeficiente de superficies tubulares) da una superficie total al viento de 0,268 m(2), que multiplicada por 106,18 (presión del viento a 150 Km./h), da una carga eólica Qa de 28, 418 Kg./m aplicados al centro de la antena, que multiplicados por un brazo de palanca de 3,48 m. da como resultado 98,75 Kg. y sumado a la carga capacitíva, radiales y caja de acoplo da un total de 107,912 Kg. en el extremo del mástil, ahora algo menor pues he quitado la longitud del mástil (que era lo que yo hacía mal).

Se trata de una antena similar a la cushcraft, de construcción semiartesanal, que se me recomendó en este foro por varios colegas, es una RUZBER.

Ahora que gracias vuestra colaboración he visto cual es el fallo, me surge otra duda, el calculo del M. F. en la base de la torreta deduzco que es el M. F. en la punta de la torreta (es decir el total que existe sobre el mástil), multiplicado por la longitud de la torreta más la presión del viento de la torreta, pero mi duda esta en que quizás sea la presión de la antena Qa por la longitud de la mitad de la antena más la del mástil más la de la torreta ?.. .

Bueno no quiero ser demasiado pesadito, de modo que el que tenga paciencia para leerse este rollo pues bien, y si de paso tiene humor para contestarme, pues muy agradecido.

Nueva mente muchas gracias a todos.

Un saludo.
Gregorio
EC1CFK

Hola Gregorio

Creo que pecas un poco por exceso en el cálculo de la superficie de carga al viento. Según dices, estás condiderando la mitad de la superficie del cilindro de los elementos (S=2 x 3,1416 x r x L) , cuando en realidad deberías considerar la superficie de proyección del elemento que es perpendicular a la dirección del viento, es decir S=2 x r x L. Luego se aplica el coeficiente de superficies tubulares que mencionas de 0,66. De esta manera la superfice equivalente correcta para tubos cilindricos es

S.eq.= 0,66 x 2r x L

La carga al viento calculada correctamente de esta manera te dará un tercio menos que como la habías calculado.

EC1CFK escribió:

Escribió:

... , me surge otra duda, el calculo del M. F. en la base de la torreta deduzco que es el M. F. en la punta de la torreta (es decir el total que existe sobre el mástil), multiplicado por la longitud de la torreta más la presión del viento de la torreta, pero mi duda esta en que quizás sea la presión de la antena Qa por la longitud de la mitad de la antena más la del mástil más la de la torreta ?.. .
...

NO, el momento flector en la base de la torreta NO es el M.F. en la punta de la torreta multiplicado por la longitud de la torreta.

El M.F. en la base de la torreta será la fuerza del viento sobre la antena multiplicada por la distancia desde su centro de fuerzas (el centro geométrico de la antena) a la base de la torreta, más la fuerza del viento sobre la torreta multiplicada por la distancia entre el centro de fuerzas (aprox la mitad de la torreta) y la base de la torreta, más todos las F de los demás elementos con carga al viento multiplicadas por su distancia hasta la base de la torreta.

Considéralo como la suma de muchas palancas a la vez, todas actuando simultaneamente sobre la base de la torreta.

El resumen de Televés que te ha mencionado Tony me parece muy bueno. No lo conocía y me parece muy didáctico.

Feliz montaje y buenos DX.

Salva EA5DY