¿Qué es el factor de seguridad?

El factor de seguridad es una cifra utilizada en aplicaciones estructurales que proporciona un margen de diseño sobre la capacidad de diseño teórico. También conocido como factor de seguridad, permite la incertidumbre en el proceso de diseño, como los cálculos, la resistencia de los materiales, el deber y la calidad. Es igual a la resistencia del componente dividida por la carga sobre el componente. Por ejemplo, si una máquina necesita soportar una carga de 22 libras de fuerza (97.86 Newtons) y el factor de seguridad se elige en cuatro, la resistencia del componente es 88 libras de fuerza (391.44 Newtons).

El número elegido como factor de seguridad depende de los materiales y el uso del artículo. Los estándares de la industria para el diseño y la ingeniería generalmente especifican el esfuerzo permisible o la resistencia máxima de un material dado dividido por el factor de seguridad, en lugar de usar un factor de seguridad arbitrario. Esto se debe a que estos factores pueden ser engañosos y se sabe que implican una mayor seguridad que en el caso. Un factor de seguridad de dos no significa que un aparato pueda transportar el doble de lo que fue diseñado.

Incluso si cada parte del electrodoméstico tiene el mismo factor, el electrodoméstico en su conjunto no necesariamente lo iguala. Si una parte se esfuerza más allá de su fuerza máxima, la distribución puede cambiar en toda la estructura y su capacidad de funcionamiento podría verse afectada. Determinar el factor de seguridad es un juego de equilibrio entre la reducción de costos y la seguridad. Este número ayuda a los ingenieros a determinar hechos sobre la estructura de diseño y la capacidad estructural del dispositivo.

En general, un alto factor de seguridad significa un componente más pesado, un material más exclusivo y un diseño mejorado. Un factor de uno significa que la tensión está en el límite permitido. Menos de uno significa probable fracaso. Se usa un factor de seguridad de tres cuando se conoce la resistencia del material dentro de un límite específico, y se usa cuatro o más cuando una porción de la carga del aparato es variable.

Cinco o seis son factores típicos de seguridad cuando la carga se quita y se vuelve a colocar alternativamente, como con las barras de suspensión. Se usa seis o más cuando las tensiones se invierten de tensión a compresión, y diez o más se usa cuando los componentes del aparato experimentan cargas de choque repetidas. El número puede alcanzar un valor de 40 o más cuando la tensión es complicada y la cantidad incierta, como en el cigüeñal de un motor de marcha atrás.