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• Luis Camaño

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TAREA # 1

- DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS II

Prof.: Lino Ruiz T.

Problema #1: Una barra de acero tiene las propiedades mínimas Se = 276 MPa, Sy= 413 MPa y Sut=551 MPa. La barra está sometida a un esfuerzo de torsión uniforme de 103 MPa y un esfuerzo de flexión alternante de 172 MPa. Encuentre el factor de seguridad que lo protege contra una falla estática y el que lo protege contra una falla por fatiga, o la vida de la parte. Para el análisis de fatiga emplear los criterios de: a) Goodman modificado, b) Gerber, c) ASME-Elíptico. Problema #2: Un motor suministra 80 hp a 300 rpm a un eje a través de una polea en A, y esta potencia la recibe otra polea con una carga de 50 hp en B y una estrella con una cadena en C recibe los 30 hp restantes. Ambas cargas están acopladas al mismo eje (ver ilustración). a)Diseñe el eje para esta aplicación usando un material con una resistencia máxima de 9,000 psi. b) Determine el ángulo de torsión en B y en C.

8p

10p

A

C

B

Problema #3: Determine: a) los esfuerzos principales y b) el máximo esfuerzo cortante en el punto A para el eje de 4plg de Dia y muéstrelos en un diagrama para el elemento localizado en A

B

A

2p

C

TB= 8000 lbf.plg TC= 16,000 lbf.plg PC= 40,000 lbf

3p Problema #4: Resuelva los problemas: # 7.9, 7.12 y 7.13 Texto Shigley Octava edición, Capt.7

TAREA # 2

- DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS II

Prof.: Lino Ruiz T.

Prob.#1: La figura muestra un rodillo de presión, impulsado por un engrane, que se acopla por Abajo a un rodillo libre. El rodillo ejerce una fuerza normal de 35 lbf/plg por longitud del rodillo una de tracción de 25 lbf/plg sobre el material que se procesa. La velocidad del rodillo es de 300 rpm y se desea una vida de diseño de 30,000 h. Considere un factor de aplicación de 1.2. Seleccione un par de cojinetes de bolas de contacto angular, Serie 02 para ser montado en O y A. Considere cojinetes del mismo tamaño. Fig. P#2

Fig. P#1

Prob.#2: Una unidad de reducción de engranes se coloca en el contraje de la figura. Determine: a) Las reacciones en los 2 cojinetes. b) Seleccione los 2 cojinetes de la tabla 11.2, considerando: que se desea una vida de 50kh a una velocidad de 300 rpm, un factor de aplicación para máquina con impactos moderados y una meta de confiabilidad combinada de 0.96 Prob.#3: Un cojinete de rodillos cilíndricos rectos, se somete a una carga radial de 24 kN. Y se Proyecta una vida de 8,000 h a 750 rpm y debe tener una confiabilidad de 0.9. a) Que clasificación básica de carga se necesita al seleccionar el cojinete del catálogo del fabricante? b) Cual sería el mínimo diámetro del eje en el punto de apoyo, c)Especificar dimensiones del rodamiento. Considere que es una máquina con impactos ligeros. Prob.#4: Para una aplicación similar a la del problema anterior, pero ahora considerando que además de la carga radial Indicada de 24 kN, también el rodamiento recibe una carga axial de 10 kN. a) Seleccione el cojinete adecuado, b) Determine su capacidad básica de carga, c) Cuál sería el diámetro mínimo del eje en el punto de apoyo. (Usar los demás datos del problema anterior), d) especificar dimensiones del rodamiento Prob.#5: En cierta aplicación se requiere u cojinete de bolas con el anillo exterior giratorio, con Una vida de diseño de 30,000 h, a una velocidad de 300 rpm. La carga radial es de 1.898 kN y resulta apropiado un factor de aplicación de 1.2. La meta de confiabilidad es de 0.9. Determine el múltiplo de la vida nominal xd, que se requiere y el valor C 10 para ubicarlo en la tabla 11.2, considere un rodamiento de ranura profunda.

TAREA # 3 - DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS II

Prof.: Lino Ruiz T.

Prob.#1: Una chumacera completa presenta un diámetro de muñón D=1.000 plg , con una Tolerancia unilateral de -0.0015 plg. El diámetro interior del buje es de 1.0015 con una tolerancia unilateral de 0.003 plg. La relación l/d es unitaria. La carga es de 250 lbf y el muñón funciona a 1100 rpm. Si la viscosidad promedio es de 8 µreyn, determine: el espesor mínimo de película, la perdida de potencia y el flujo lateral para un ensamble de holgura mínima.

Prob.#2: Una chumacera presenta un diámetro de muñón D=3.000 plg , con una Tolerancia unilateral de -0.003 plg. El diámetro interior del buje es de 3.006 con una tolerancia unilateral de 0.004 plg. La longitud del buje es l = 3 plg. La carga es de 600 lbf y el muñón funciona a 750 rpm. determine: el espesor mínimo de película, la presión máxima de la película para lubricantes SAE 10 y SAE 20W-40, para el ensamblaje más estricto, si la temperatura de operación de la película es de 140 oF. Prob.#3: Una chumacera presenta un diámetro de muñón D= 75.00 mm , con una Tolerancia unilateral de -0.02 mm. El diámetro interior del buje es de 75.10 mm con una tolerancia unilateral de 0.06 mm. El buje tiene una longitud de 36 mm. La carga es de 2 kN y el muñón funciona a 720 rpm. Para el ensamble de holgura mínima, determine: el espesor mínimo de película, la velocidad de perdida de calor y la presión máxima del lubricante, para lubricantes SAE 20 y SAE 40 operando a una temperatura de película promedio de 60 o C. Prob.#4: Una chumacera de deslizamiento de 2 ½ x 2 ½ plg, utiliza lubricante SAE 20. El colector de ranura axial presenta una temperatura estable de 110 oF . El muñón del árbol tiene un diámetro de 2.500 plg, con una tolerancia unilateral de -0.001 plg. El diámetro interior del buje es de 2.504 plg con una tolerancia unilateral de 0.001 plg. La carga radial es de 1200 lbf y el muñón funciona a 1120 rpm. Determine: a) Magnitud y espesor de la película de aceite mínima b) La excentricidad c) El coeficiente de fricción d) La velocidad de la perdida de calor e) La velocidad del flujo de aceite total y lateral f) La presión máxima de la película de aceite y su ubicación angular g) La posición terminal de la película de aceite h) La temperatura promedio del flujo lateral i) La temperatura del aceite en la posición terminal de la película de aceite