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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

Hoja 1 de 5

FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN REPORTE DE LABORATORIO

FECHA:10/01/13

ALUMNO

Juan Andrés Rubio Segovia

GRUPO:

MATERIA

INSTRUMENTACIÓN BÁSICA

13

LABORATORIO

LABORATORIO DE TERMOFLUÍDOS Nº 1

PARALELO:

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

TORQUE Y POTENCIA

1

RESUMEN: En esta práctica observamos como podemos calcular el torque de cualquier eje y también determinamos la potencia de la turbina. Obtuvimos varios datos con respecto a la fuerza y velocidad angular y con estos valores determinamos el valor del torque para cada una de las variaciones antes mencionadas, con todos los datos obtenidos también obtuvimos la potencia del sistema y la eficiencia de éste .

¿Qué es Freno Prony? OBJETIVOS: El objetivo de la siguiente práctica consiste en medir el torque, y la potencia que tiene un sistema mecánico, mediante el uso de un dinamómetro de fricción.

MARCO TEÓRICO:

Freno dinamométrico ideado por el barón francés Marie Biche Prony, en 1821. Antiguamente se usaba para determinar las potencias, pero su empleo ha ido disminuyendo. Son elementos esenciales del freno de Prony una polea que puede ensamblarse directamente al árbol motor y dos mordazas que se cierran sobre dicha polea y cuya fuerza se regula mediante un tornillo. Cada mordaza

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REPORTE DE LABORATORIO

está unida a un brazo de longitud determinada, y uno de ellos sostiene un contrapeso con función equilibradora, mientras que el otro está conectado a un resorte y a un índice graduado. Teniendo en cuenta la fuerza con que aprietan las mordazas, se puede calcular la potencia del motor, partiendo de las revoluciones a las que se realiza la prueba, de la fuerza transmitida por la polea al brazo y de la longitud del mismo brazo. El dispositivo se enfriaba en general con chorros de agua lanzados sobre las mordazas, o bien mediante sistemas de circulación del líquido más o menos eficaces. La dificultad de eliminar el calor y la incapacidad de las mordazas de mantener inalterado su efecto frenante durante toda la prueba han determinado su casi total abandono.

2. Banco de Pelton 3. Tacómetro.

El banco de pruebas consta de un regulador de voltaje que va a hacer que varíe la corriente y por consecuencia va a variar la velocidad. Donde este movimiento se transmite a una bomba que va a llevar un chorro de agua hacia la turbina de Pelton, que es ahí en donde vamos a hacer las pruebas para torque y potencia, y la práctica consiste en variar el ajuste del freno de Prony e ir tomando el valor de la fuerza ejercida por el eje de la turbina.

MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS: 1.

Dinamómetro de fricción, freno Prony, dinamómetro de mercurio tipo fuelle.

de

turbina

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 

    

DESCRIPCIÓN DEL BANCO DE PRUEBA:

pruebas

   

1. Encender el motor de la bomba y regular el voltaje hasta 200.V. 2. Tomar lectura de la indicación de corriente. 3. Determinar las perdidas por fricción en los cojinetes de la bomba. 4. Tome lectura de la fuerza ejercida sobre el dinamómetro de la bomba (N) para un palanca de 16 cm , y además de velocidad angular del eje de la Bomba (RPM). 5. Ajustar gradualmente el freno Prony acoplado al eje de la turbina y tomar lectura de la fuerza que actúa sobre el dinamómetro (N). 6. Tomar lectura de la velocidad de la turbina con el tacómetro (RPM). 7. Repita el procedimiento de 5 a 6 hasta obtener algunas lecturas. 8. Con los datos obtenidos haga gráficos : .

PRESENTACIÓN DE TABLAS DE DATOS Velocidad angular de turbina (RPM) 2064 1990 1855 1779 1637 1514

Fuerza(N) 0 2 4 6 8 10

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1410 1275 1060 973 Voltaje (Vol Dc) 200

12 14 16 18 Corriente (A) 5.3

Motor (RPM) 2654

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GRÁFICAS: En Anexos Fuerza (N) 17

ANÁLISIS DE RESULTADOS Podemos observar después de haber realizado los cálculos, que la eficiencia del sistema no es muy buena y puede ser debido a varios factores en especial pérdidas por fricción o fugas de agua.

CONCLUSIONES

Torque (N.m) 0 0.32 0.64 0.96 1.28 1.6 1.92 2.24 2.56 2.88

Potencia 0 660.48 1273.6 1780.8 2095.36 2422.4 2707.2 2856 2713.6 2802.24

CÁLCULOS REPRESENTATIVOS: P= TXW P= 0.32*1990=1273W n = Pt/(Pe-Pf) n = 2145.74/(1060-7218) n = 0.348

Verificamos que torque se produce debido a una fuerza, en este caso la fuerza del eje, por una distancia con respecto al eje y que podemos determinarlo por algunos métodos, en este caso fue por el freno Prony. La potencia de la turbina es dada por el torque multiplicado por la velocidad angular con la gira el eje, pero aprendimos que la velocidad angular o RPM esta dado por el número de vueltas en un determinado tiempo y esto multiplicado por el torque promedio nos da como resultado la Potencia de la turbina.

RECOMENDACIONES   

Tener cuidado al trabajar cerca del eje. No dejar que recaliente el freno de Prony. Verificar la presión del flujo por la tubería.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS/ FUENTES DE INFORMACIÓN 3

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

Guía de Laboratorio Instrumentación Básica.



http://diccionario.motorgiga.com/ diccionario/freno-de-pronydefinicion-significado/gmx-niv15con194227.htm

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

de

ANEXOS

TORQUE vs w

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