Diseño en ingenieria

DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA
JOSEPH EDWARD SHIGLEY
CHARLES R. MISCHKE
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2.14.- El símbolo W se utiliza en las diversas partes de la figura para indicar el peso del elemento. Si este no se conoce, supóngase que las partes carecen de peso. Para cada parte de la figura trace un diagrama de cuerpo libre de cada elemento, incluyendo la estructura. Intente determinar las fuerzas en lasdirecciones adecuadas, pero no calcule magnitudes.

2.15.- Utilizando la parte de la figura que seleccione el profesor, trace un diagrama de cuerpo libre de cada elemento de la figura. Determine la magnitud y la dirección de cada uno mediante un método algebraico o uno vectorial, según se especifique.

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2.22 al 2.24.- Para cada sección que se muestra, determine el momento de inerciadel área, la ubicación del eje neutro y las distancias entre dicho eje y las superficies superior e inferior. Supóngase que se aplica un momento flexionante positivo de 10 kip·in; obtenga el esfuerzo resultante en las superficies superior e inferior y en todo cambio brusco en la sección transversal.

2.25.- Determine las coordenadas x,y del centro de curvatura correspondiente al lugar donde laviga experimenta la máxima flexión, en relación con cada viga que se representa en la figura. Las dos vigas están hechas de madera de pino Douglas (véase la tabla A-5) y tienen secciones rectangulares.

2.26.- Para cada viga que se ve en la figura, determine las ubicaciones y magnitudes del esfuerzo de tensión máximo por flexión y del esfuerzo cortante máximo.

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2.35*.- La figurarepresenta un rodillo propulsor de una banda (o correa) transportadora. El rodillo tiene un diámetro de 6 in y un motor con transmisión de engranajes de 1 hp lo impulsa a razón de 5rpm. Determine un diámetro adecuado para el eje de transmisión, dc, a fin de que soporte un esfuerzo torsional permisible de 14 kpsi.

a) ¿cuál sería el esfuerzo en el eje seleccionado, si el momento de torsión en elarranque del motor es igual al doble del momento de torsión en funcionamiento normal?
b) ¿Es probable que el esfuerzo por flexión cause dificultades? ¿Cuál es el efecto de diferentes longitudes del rodillo B sobre la flexión?

2.36.- El rodillo de banda transportadora de la figura del problema 2.35 tiene 150 mm de diámetro y un motorreductor de 1 kW lo que hace girar a razón de 8 rpm. Determineun diámetro adecuado del eje, dc, con base en un esfuerzo torsional permisible de 75 Mpa.

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3.13*.- En la figura se muestra un contraeje de acero de 1½ in de diámetro que sostiene dos poleas. La polea A suministra energía a una máquina y se produce una tensión de 600 lb en el lado tirante de la banda y 80 lb en el lado flojo, según se indica. La polea B recibe energía de un motor.Las tensiones de la banda en la polea B tienen la relación T1= 0.125 T2.Determine la deflexión del eje en la dirección z en las poleas A y B. Supóngase que los cojinetes constituyen apoyos simples.

3.14*.- La figura muestra un contraeje de acero que sostiene dos poleas. La polea C recibe energía de un motor que produce las tensiones de banda que se indican. La polea A transmite esta energía aotra máquina a través de las tensiones de banda T1 y T2, de tal suerte que T1=T2/8.

a) Determine la deflexión del extremo sobresaliente del eje, suponiendo apoyos simples en los cojinetes.
b) Si se utilizan rodamientos de rodillos, la pendiente angular del eje en los cojinetes no debe ser mayor que 0.06°, a fin de que los cojinetes duren lo suficiente. ¿Qué diámetro del eje se necesita para quese pueda cumplir este requisito? Utilice incrementos de ⅛ in en cualquier iteración que realice. ¿Cuál es la flexión en la polea C ahora?

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6.8.- La figura muestra una manivela en la que actúa una fuerza F= 300 lb que produce torsión y flexión del elemento ¾ in de diámetro empotrado a un soporte situado en el origen del sistema de referencia. En realidad el apoyo puede ser una...