Cilindros neumaticos ejercicios

OLEHIDRAULICA Y NEUMATICA APLICADA
REALIZADO POR: DIEGO CABAY
CODIGO: 1099
1. Determine el trabajo efectivo que realizará un cilindro de simple efecto de 80mm de diámetro y 20mm de carrera sabiendo que está sometido a una presión de 6 bares, que la resistencia del muelle se estima en 251N y que el rendimiento es del 65%.
Datos
C.S.E.
D= 80mm=0,08m
S=20mm=0,02m
P=6 bar=600KPaFM=251N
FE=nFT - FM=0,65*FT - FM= 0,65*P*A = 0,65*600KPa*0,785*D2 - 251N
FE= 306150Pa*(0,08m)2 – 251N=1959,36N – 251N
FE=1708,36N
WE=FE*s=1708,36N*0,02m=34,16Joules
2. Calcule la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto de 50mm de diámetro si la presión ejercida es de 5 atm., la resistencia del muelle es de 100 N y el rendimiento estimado del 70%.
Datos
C.S.E.
D= 50mm=0,05m
P=5bar=500KPa
FM=100N
FE=nFT - FM=0,70*FT - FM= 0,70*P*A = 0,70*500KPa*0,785*D2 - 100N
FE= 274750Pa*(0,05m)2 – 100N=686,87N – 251N
FE=586,87N
3. Determina la presión del aire que hay que utilizar en un cilindro de 100mm de diámetro y del 60% de rendimiento para obtener una fuerza efectiva de 1.500N si la resistencia del muelle interno es de 350N.
Datos
D= 100mm=0,1m
FE=1500N
FE=nFT -FM=0,60*FT - FM= 0,60*P*A = 0,60*P*0,785*D2 - 350N
P=(1500 + 350N)/ 0,471Pa*(0,08m)2 =613,72KPa
4. Determine el rendimiento de un cilindro de doble efecto de 12mm de diámetro sabiendo que al aplicarle una presión de 10 bar se obtiene una fuerza de empuje de 66N.
Datos
D= 12mm=0,012m
P=10bar=1000KPa
FE=66N
FE=nFT = n*P*A = n*1000KPa*0,785*D2
n=(66N)/ (1000KPa*0,785*(0,012m)2 )=0,5838n=58,38%
5. Calcule la fuerza efectiva en el avance y en el retroceso que desarrolla un cilindro de doble efecto sometido a una presión de 9,5 bares, sabiendo que su rendimiento es del 60% y que los diámetros del émbolo y del vástago son, respectivamente, 16 mm y 5 mm.
Datos
C.D.E.
D= 16mm=0,016m
d= 5mm=0,005m
P=9,5 bar=950KPa
AVANCE
FE=nFT =0,60*FT = 0,60*P*A = 0,60*950KPa*0,785*D2FE= 447450Pa*(0,016m)2 =114,54N
RETORNO
FE=nFT =0,60*FT = 0,60*P*A = 0,60*950KPa*0,785*(D2 – d2)
FE= 447450Pa*(0,0162 – 0,0052)m2 =103,36N
6. Calcule el trabajo efectivo que desarrolla un cilindro de doble efecto sabiendo que la carrera de avance es de 120mm y el esfuerzo efectivo de empuje, de 18,8daN.
Datos
C.D.E.
FE=18,8daN=188N
S=120mm=0,12m
WE=FE*s=188N*0,12m=22,56Joules
7.Determine la presión del aire que hay que utilizar en un cilindro de simple efecto de 80mm de diámetro y del 65% de rendimiento para obtener una fuerza efectiva de 1.600N si la resistencia del muelle interno es de 250N.
Datos
D= 80mm=0,08m
FE=1600N
FE=nFT - FM=0,65*FT - FM= 0,65*P*A = 0,65*P*0,785*D2 - 250N
P=(1600 + 250N)/ 0,51Pa*(0,08m)2 =566,78KPa
8. Determine el rendimiento de uncilindro de simple efecto de 16mm que genera un empuje de 55N al aplicarle una presión de 5bar si la resistencia del muelle se estima en 8N.
Datos
D= 16mm=0,016m
P=5bar=500KPa
FE=55N
FM=8N
FE=nFT - FM = n*P*A – 8N = n*500KPa*0,785*D2 – 8N
n=(55N+8N)/ (500KPa*0,785*(0,016m)2 )=0,6269
n=62,69%
9. Calcule la fuerza efectiva en el avance y en el retroceso que desarrolla un cilindro dedoble efecto sometido a una presión de 9 bares, sabiendo que su rendimiento es del 55% y que los diámetros del émbolo y del vástago son, respectivamente, 20 mm y 8 mm.
Datos
C.D.E.
D= 20mm=0,020m
d= 8mm=0,008m
P=9 bar=900KPa
AVANCE
FE=nFT =0,55*FT = 0,55*P*A = 0,55*900KPa*0,785*D2
FE= 388575Pa*(0,020m)2 =155,43N
RETORNO
FE=nFT =0,55*FT = 0,55*P*A = 0,55*900KPa*0,785*(D2 – d2)
FE=388575Pa*(0,0202 – 0,0082)m2 =130,56N
10. Una taladradora utiliza un cilindro de doble efecto para desplazar el porta brocas. Suponiendo que se realizan 10 agujeros por minuto, el desplazamiento del vástago es de 60mm, el diámetro del émbolo mide 5cm y el del vástago de 1cm, presión 6bar, determina la fuerza efectiva del vástago y el consumo de aire en litros por minuto. Se desprecian los...