¿Cuánto peso pueden soportar las guías para cajones?

En cualquier proyecto en el que planee utilizar correderas de cajón para proporcionar movimiento telescópico, inevitablemente se preguntará cuánto peso pueden soportar estas correderas de cajón. ¿O estas correderas para cajones aguantarán el peso deseado? Este blog tendrá como objetivo ayudar a responder esas preguntas y ayudarlo a garantizar que su próximo proyecto de diapositiva de cajón se desarrolle sin problemas. Si necesita obtener más información sobre los conceptos básicos de las guías para cajones, consulte nuestra Guías de cajón 101 Blog.

Capacidad de carga

Cuando vas a comprar diapositivas del cajón para su proyecto, las guías de cajón seleccionadas vendrán con una clasificación de carga o especificación de capacidad de carga. Esta especificación es la carga o el peso máximo permitido que la corredera del cajón puede soportar antes de fallar. Estos valores dependerán de la tipo de corredera de cajón que elija, pero si le preocupa cuánto peso pueden soportar las correderas del cajón, es mejor ir con guías de cajón con cojinetes de bolas ya que tienen capacidades de carga mucho más altas. Usted además puede encontrar versiones de servicio pesado de guías para cajones con cojinetes de bolas que proporcionan capacidades de carga aún mayores en comparación con las guías para cajones normales.

Diapositivas del cajón 

Si sabe cuánto peso está tratando de llevar con las guías de los cajones, puede usar esta especificación de capacidad de carga para determinar una guía de cajón adecuada que soportará la carga deseada. Esto parecería bastante sencillo; solo asegúrese de no sobrepasar su límite, ¿verdad? Bueno, nunca debe cargar las guías del cajón hasta el límite de la capacidad de carga, ya que un pequeño aumento de peso podría hacer que las guías del cajón fallen. Además, la forma en que fije las correderas de los cajones afectará la cantidad de peso que puede contener su próximo proyecto de correderas de cajón.

¿Cómo determinar cuánto necesita llevar las guías para cajones?

Determinar la cantidad de peso que soportará la corredera de cajón es clave para seleccionar la corredera de cajón adecuada para su aplicación. Si está montando lateralmente su par de correderas de cajón, como en un gabinete típico, el cálculo para determinar cuánto peso lleva cada corredera de cajón es bastante sencillo. El diagrama de cuerpo libre a continuación muestra un gabinete típico que lleva una carga de 500 libras con un cajón deslizante a cada lado que sostiene el gabinete. Al equilibrar las fuerzas que se aplican al gabinete, la fuerza ejercida por una corredera de cajón (F) es igual a la mitad del peso o 250 libras. Esto significa que una corredera de cajón con una capacidad de carga superior a 250 libras funcionará dentro de nuestra aplicación.

Diagrama de cuerpo libre del cajón del gabinete

Montaje inferior

Si desea que las guías de los cajones estén montadas en la parte inferior del gabinete, puede hacerlo con algunos guías de cajón con cojinetes de bolas. Sin embargo, esto afectará la capacidad de carga que pueden soportar esas guías de cajón debido al cambio de orientación. Con el montaje lateral, la fuerza de compresión del peso que soportan las guías del cajón se transfiere desde cada miembro a través de los cojinetes de bolas. Mientras que con el montaje inferior, esta fuerza de compresión es soportada únicamente por la estructura de las guías del cajón. Debido a esto, las guías del cajón son más fuertes en la configuración vertical, que utiliza los cojinetes de bolas, en comparación con la configuración horizontal. Lo que significa que cuando están en la configuración horizontal, como para el montaje inferior, las guías del cajón tendrán una capacidad de carga menor en comparación con la configuración vertical.

Diagrama de cuerpo libre para montaje inferior

¿Sostendrán sus sujetadores?

Aunque la diapositiva del cajón seleccionada podría contener 250 lb, esto no significa que el diseño lo haga. La carga transportada por las guías de los cajones causará una tensión de cizallamiento en los sujetadores de montaje de las guías de los cajones. Si la tensión de cizallamiento en los sujetadores de montaje es mayor que la resistencia al rendimiento de cizallamiento de ese sujetador, los sujetadores fallarán. La resistencia al rendimiento de cizallamiento es la cantidad de tensión de cizallamiento que el sujetador puede manejar antes de la falla y se basa en las propiedades del material del sujetador. La tensión de cizallamiento es igual a la fuerza de cizallamiento multiplicada por el área transversal del sujetador. La fuerza de cizallamiento es la fuerza reaccionaria del sujetador para apoyar la corredera del cajón.

Esfuerzo cortante en el perno[1]

A continuación se muestra el diagrama de cuerpo libre para una corredera de cajón completamente extendida que se fija a un gabinete con 3 sujetadores. Como hemos discutido anteriormente, la carga en una diapositiva de cajón es la mitad del peso que llevan el par de diapositivas. Para determinar cada fuerza en cada uno de los sujetadores, necesitaremos usar tanto el equilibrio de fuerzas como las ecuaciones de par. En la ecuación de equilibrio de pares, el punto de rotación sería sobre el primer sujetador, por lo que la fuerza (F1) no aplicará un par. Como el primer sujetador es el punto de rotación, las fuerzas de los otros dos sujetadores actuarán hacia abajo para contrarrestar el par causado por la carga y mantener el nivel de la corredera del cajón. Ahora equilibrando las fuerzas, podemos determinar que la fuerza del primer sujetador será igual a la suma de las fuerzas de los otros dos sujetadores y la carga.

Diagrama de cuerpo libre de una corredera de cajón

Balance de pares:

Equilibrio de pares en una guía de cajón

Equilibrio de fuerzas:

Equilibrio de fuerzas en un cajón deslizante

Desafortunadamente, este es un problema indeterminado ya que hay 3 incógnitas y sólo dos ecuaciones para relacionarlos. Si solo utilizas 2 sujetadores para montar las guías de los cajones, lo que no se recomienda, podrás resolver este problema. Puede estimar las fuerzas ya sea por ensayo y error, utilizando técnicas para resolver problemas de haz indeterminado, o simplificando el problema a sólo dos elementos de fijación. De cualquier manera, una vez que tenga una estimación de la fuerza en cada sujetador puede calcular la tensión de cizallamiento y comprobar para asegurarse de que no es mayor que la resistencia al rendimiento de cizallamiento del sujetador. Calcular la tensión de cizallamiento en cada sujetador es particularmente importante para cargas pesadas y puede no ser necesario para aplicaciones más ligeras.

[1] Imagen de: http://www.engineeringarchives.com/les_mom_singledoubleshear.html

 

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