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• Petersito Ch C

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Ingeniería Mecánica Automotriz  Diseño Mecánico  Ing. Marco Amaya P. 

  1. Un tornillo de potencia tiene un diámetro de 25 mm y un paso de rosca de 5 mm.  a. Calcule la profundidad de la rosca, el ancho de la rosca, los diámetros medio y de la raíz,  y el avance, si se utilizan roscas cuadradas.  b. Repita el inciso a) para roscas Acme.    2. Un tornillo de potencia con rosca simple de 25 mm tiene un diámetro de 25 mm y un paso  de  5  mm.  Una carga vertical  en el  tornillo  alcanza  un  máximo  de  6 kN.  El coeficiente de  fricción del collarín es de 0.05 y el de las roscas de 0.08. El diámetro de fricción del collarín  es de 40 mm. Encuentre la eficiencia global y el par de torsión para “elevar” y “bajar” la  carga.    3. En  la  figura  se  ilustra  la  conexión  de  una  cabeza  de  cilindro  con  un  recipiente  a  presión  usando 10 pernos y un sello de empaque confinado. El diámetro de sellado efectivo tiene  150  mm.  Otras  dimensiones  son:  A  =  100,  B  =  200,  C  =  300,  D  =  20  y  E  =  20,  todas  en  milímetros. El cilindro se usa para almacenar gas a una presión estática de 6 MPa. Se han  seleccionado  pernos  ISO  clase  8.8  con  un  diámetro  de  12  mm.  Esto  proporciona  un  espaciado entre pernos aceptable. ¿Cuál es el factor n que resulta de esta selección?                      4. Determine la carga de cortante total en cada uno de los tres pernos para la conexión de la  figura,  y  calcule  el  esfuerzo  cortante  significativo  en  los  pernos  y  el  esfuerzo  de  aplastamiento. Encuentre el segundo momento del área de la placa de 8 mm en una sección  a través de los tres agujeros para perno y el esfuerzo flexionante máximo en la placa.                   

 

 

Ingeniería Mecánica Automotriz  Diseño Mecánico  Ing. Marco Amaya P. 

  5. Un elemento en voladizo se va a sujetar en el lado plano de un canal de 6 pulg, 13.0 lbf/pulg,  que se usa como columna. El voladizo soportará una carga, lo cual se ilustra en la figura.  Para  un  diseñador  la  elección  de  un  arreglo  de  pernos,  por  lo  general,  es  una  decisión  aproximada. Decisiones como ésas se toman mediante el antecedente del conocimiento de  la eficacia de diversos patrones.                    a) Si se usan dos sujetadores, ¿se debe configurar el arreglo en forma vertical, horizontal  o diagonal? ¿Qué decidiría?  b) Si se utilizan tres sujetadores, ¿se debe emplear un arreglo lineal o triangular? Para  un arreglo triangular, ¿cuál será la orientación del triángulo? ¿Qué decidiría?    6. En la figura se muestra una unión donde se usan tres pernos SAE grado 5. La carga cortante  de tensión en la unión es de 5 400 lbf. Los elementos son barras de acero AISI 1020 estirado  en frío. Encuentre el factor de seguridad para cada uno de los modos de falla posibles.