Mecanica

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Facultad de Ingeniería

Diseño Mecánico

8.1.- Un tornillo de Potencia tiene 25 mm de diámetro y un paso de 5 mm.

a) Determine la profundidad de la rosca, el ancho de la misma, los diámetros de raíz y medio, y el avance, considerando que se usa una rosca de filete cuadrado.
b) Repita parte del inciso a) para una rosca Acme.

8.2.- Utilizando la información de la nota al calce dela tabla 8-1, demuestre que el área de esfuerzo de tensión es:

[pic]

8.3.- Demuestre que en el caso de fricción nula en el collarín, la eficacia de un tornillo con rosca cuadrada está dada por la ecuación:

[pic]

Trace una Gráfica de la eficacia para ángulos de avance de 45°. Utilice un valor de μ igual a 0.08.

8.4.- Un tornillo de transmisión con rosca simple de 25 mm tiene undiámetro de 25 mm y un paso de 5mm. Una carga vertical en el tornillo alcanza un máximo de 6 KN. Los coeficientes de fricción son de 0.05 para el collarín y de 0.08 para la rosca. El diámetro friccional del collarín es de 40 mm.

Obtenga la eficiencia total y el momento de rotación para “levantar” y “descender” la carga.

8.5.- La máquina que se ve en la figura puede usarse para una prueba detensión pero no para una de compresión. ¿Por qué? ¿Tienen ambos tornillos la misma orientación de la rosca (derecha o izquierda)?

8.6.- La prensa que se muestra para el problema 8-5 tiene una carga nominal de 5000 lb. Los tornillos gemelos tienen rosca Acme con diámetro de 3 in y paso de ½ in. El coeficiente de fricción es de 0.05 para la rosca y de 0.06 para los cojinetes de collarín. Los diámetrosde los collarines son de 5 in. Los engranes tienen una eficacia de 95% y una relación de velocidad de 75:1. Un embrague deslizante, en el eje del motor, impide la sobrecarga. La velocidad del motor a plena carga es de 1720 rev / min.

a) Cuando arranca el motor ¿Con qué rapidez se moverá el cabezal de la prensa?
b) ¿Cuál debe ser la potencia nominal del motor?

8.7.- Una prensa osujetador ”C” similar a la que se ve en la figura, tiene una manija con diámetro de 3/16 in, hecha de acero AISI 1006 estirado en frío. La longitud total es de 3 in. El tornillo es de 7/16” -14 UNC y tiene 5 ¾ in de largo total. La distancia A mide 2 in. La prensa sujetará piezas hasta 4 3/16 in de altura o espesor.

a) ¿Qué momento de torsión sobre el tornillo originará que la manija se doblepermanentemente?
b) ¿Qué fuerza de sujeción originará la respuesta a la parte a), si se desprecia el rozamiento del collarín y si la fricción es 0.075?
c) ¿Qué fuerza de sujeción originará que el tornillo se pandee o se encorve?
d) ¿Existen algunos otros esfuerzos o posibles fallas por revisar?

8.8.- La prensa “C” que se muestra en la figura para el problema 8-7 utiliza la rosca Acmede 5/8 – 6. El coeficiente de fricción es de 0.15 para la rosca y para el collarín. El collarín, que en este caso es de junta giratoria con placa de yunque, tiene un diámetro de fricción de 7/16 in. Los cálculos han de basarse en una fuerza máxima de 6 lb aplicada a la manija, a un radio de 2 ¾ in a partir de la línea eje del tornillo. Calcule la fuerza de sujeción que aplica la prensa.

8.9.-Determine la potencia requerida para un tornillo de impulso que tiene rosca cuadrada doble con un paso de 6 mm. La pieza desplazada se moverá a una velocidad de 48 mm/s y con una carga F = 10 KN. El coeficiente de fricción es 0.10 para la rosca y 0.15 para el collarín. El diámetro friccional del collarín es de 60 mm.

8.10.- Un tornillo de impulso con rosca cuadrada simple tiene una potencia deentrada de 3 KW a una velocidad de 1 rev/s. El tornillo tiene un diámetro de 36 mm y un paso de 6 mm. El coeficiente de fricción es de 0.14 para la rosca y 0.09 para el collarín, con un radio de fricción en el collar de 45 mm. Obtenga la carga de resistencia axial F y la eficiencia combinada de tornillo y collarín.

8.11.- La figura muestra la unión atornillada de la tapa de un recipiente...
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