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Problemas de Resistencia de Materiales I: Análisis de Ejes, Letreros y Grúas, Ejercicios de Elasticidad y Resistencia de materiales

Este documento contiene tres problemas relacionados con la resistencia de materiales para la asignatura I de Resistencia de Materiales. Los problemas abordan el análisis de un eje de una caja de transmisión agrícola, el diseño de postes para un letrero informativo y la verificación de capacidades de carga de una grúa. Cada problema incluye datos específicos y requiere el uso de cálculos para determinar soluciones.

Qué aprenderás

  • ¿Cuál es el material suficiente para que el eje agrícola no falla y tenga un factor de seguridad mínimo de 1.25?
  • ¿La grúa de la empresa SIDER PERÚ puede soportar las cargas máximas indicadas por el área de producción?

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 05/09/2021

juan-vidal-14
juan-vidal-14 🇨🇴

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RESISTENCIA DE MATERIALES I
SEGUNDO EXAMEN PARCIAL
PROBLEMA 1 (7 puntos)
En la figura se muestra la propuesta de un ingeniero para un eje que será utilizado en
una caja de transmisión de una maquinaria agrícola. Dicho eje soportará 3 poleas que
rotarán a una velocidad angular de n (rpm) La polea A entrega P1 kW a otra polea que
impulsa un ventilador. La polea C entrega P2 kW a una banda transportadora de
materiales. Toda la potencia entra al eje a través de la polea B. Considerando solo el
efecto de la torsión, el ingeniero asegura que para un material encontrado en almacén
൫𝜏𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 =386 𝑀𝑃𝑎 es suficiente para que el eje no falle y tenga un factor de
seguridad de al menos 1.25. Verifique dicha aseveración y de estar equivocado, ¿qué
mejora realizaría en la geometría para poder utilizar el mismo material, mantener los
radios de filete, soportar los mismos torques y lograr un factor de seguridad mínimo de
1.25? Sustente su respuesta con cálculos.
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¡Descarga Problemas de Resistencia de Materiales I: Análisis de Ejes, Letreros y Grúas y más Ejercicios en PDF de Elasticidad y Resistencia de materiales solo en Docsity!

SEGUNDO EXAMEN PARCIAL

PROBLEMA 1 (7 puntos) En la figura se muestra la propuesta de un ingeniero para un eje que será utilizado en una caja de transmisión de una maquinaria agrícola. Dicho eje soportará 3 poleas que rotarán a una velocidad angular de n (rpm) La polea A entrega P1 kW a otra polea que impulsa un ventilador. La polea C entrega P2 kW a una banda transportadora de materiales. Toda la potencia entra al eje a través de la polea B. Considerando solo el efecto de la torsión, el ingeniero asegura que para un material encontrado en almacén ൫𝜏𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 = 386 𝑀𝑃𝑎൯ es suficiente para que el eje no falle y tenga un factor de seguridad de al menos 1.25. Verifique dicha aseveración y de estar equivocado, ¿qué mejora realizaría en la geometría para poder utilizar el mismo material, mantener los radios de filete, soportar los mismos torques y lograr un factor de seguridad mínimo de 1.25? Sustente su respuesta con cálculos.

PROBLEMA 2 (6 puntos= El área de Bienestar Social de la Empresa SIMA Chimbote dese instalar un letrero informativo sobre medidas de prevención sobre el SARS-CoV-2 debido al alto contagio de sus colaboradores. Dicha obra se le encargó al área de proyectos de la empresa el cual usted integra. El letrero será soportado por tres postes de aluminio cuya sección transversal es un tubo hueco, como se muestra en la figura. Los postes se diseñan para resistir una presión del viento de P lb/ft2 contra el letrero, dicha presión forma un ángulo ɸ con respecto al plano que forma el cartel. Las dimensiones de los postes y el letrero son h 1 = 25 ft, h 2 = 5 ft y b = 15 ft. Para evitar la deformación de las paredes del poste, el espesor t se específica como un décimo del diámetro exterior d. Si se sabe que el esfuerzo de flexión permisible es de 7500 psi. el esfuerzo cortante permisible es de 2000 psi y que se requiere un factor de seguridad mínimo de 1.5. Determine usted, en calidad de ingeniero de diseño, cuál es el diámetro mínimo que debe tener en cada poste para soportar las condiciones mencionadas. Nota: Considere que el letreo es rígido.

A B

Nombres n(rpm) P1(KW) P2(KW) P(lb/ft2) ɸ(°) A (mm) B(mm)

  • PABLO JAVIER 1500 16.00 22.00 105.00 30.00 201.00 198.
  • CARLOS ROGER 1600 16.50 22.50 107.50 31.50 202.50 200.
  • AKIHITO BRYAN 1700 17.00 23.00 110.00 33.00 204.00 202.
  • SEBASTIAN 1800 17.50 23.50 112.50 34.50 205.50 204.
  • JOSUE STEFANO 1900 18.00 24.00 115.00 36.00 207.00 206.
  • WALTER ENMANUEL 2000 18.50 24.50 117.50 37.50 208.50 208.
  • IRWIN COOPER 2100 19.00 25.00 120.00 39.00 210.00 210.
  • BRANDON LUIS 2200 19.50 25.50 122.50 40.50 211.50 212.
  • JEIMY ANDERSON 2300 20.00 26.00 125.00 42.00 213.00 214.
  • ERIC ANDERSSON 2400 20.50 26.50 127.50 43.50 214.50 216.
  • ALEXANDER STIWART 2500 21.00 27.00 130.00 45.00 216.00 218.
  • ROBERT GUILLERMO 2600 21.50 27.50 132.50 46.50 217.50 220.
  • EDWIN RICARDO 2700 22.00 28.00 135.00 48.00 219.00 222.
  • HUBERT 2800 22.50 28.50 137.50 49.50 220.50 224.
  • JOSE ALEJANDRO 2900 23.00 29.00 140.00 51.00 222.00 226.
  • JOSE MANUEL 3000 23.50 29.50 142.50 52.50 223.50 228.
  • JERSON FERNANDO 3100 24.00 30.00 145.00 54.00 225.00 230.
  • BRYAN EDGARDO 3200 24.50 30.50 147.50 55.50 226.50 232.
  • YOSEY BRANDO 3300 25.00 31.00 150.00 57.00 228.00 234.
  • LEONARDO OCTAVIO 3400 25.50 31.50 152.50 58.50 229.50 236.
  • LUIS MARTIN 3500 26.00 32.00 155.00 60.00 231.00 238.
  • KEVIN 3600 26.50 32.50 157.50 61.50 232.50 240.
  • WALTER EDUARDO 3700 27.00 33.00 160.00 63.00 234.00 242.
  • MAYCKEL DEMER 3800 27.50 33.50 162.50 64.50 235.50 244.
  • FRANCO ESTEBAN 3900 28.00 34.00 165.00 66.00 237.00 246.
  • ERICK JESUS 4000 28.50 34.50 167.50 67.50 238.50 248.
  • ANGEL JESUS 4100 29.00 35.00 170.00 69.00 240.00 250.
  • SEBASTIAN DE LISTE 4200 29.50 35.50 172.50 70.50 241.50 252.
  • MIGUEL ALFONSO 4300 30.00 36.00 175.00 72.00 243.00 254.
  • PAUL FERNANDO 4400 30.50 36.50 177.50 73.50 244.50 256.
  • LUIS FERNANDO 4500 31.00 37.00 180.00 75.00 246.00 258.
  • EDDY TEOBALDO 4600 31.50 37.50 182.50 76.50 247.50 260.
  • IVAN 4700 32.00 38.00 185.00 78.00 249.00 262.
  • JUAN ANTONIO 4800 32.50 38.50 187.50 79.50 250.50 264.
  • DIEGO RODRIGO 4900 33.00 39.00 190.00 81.00 252.00 266.