¡Descarga Problema de tornillos sin fin y más Ejercicios en PDF de Máquinas Eléctricas solo en Docsity!
EJERCICIO GRUPO 2 (TORNILLOS )
NOMBRE: NINA MOLLISACA KEVIN DANIEL
En la figura se muestra un actuador hidráulico lineal de presión (cilindro hidráulico) en el que
D=4 pulg, t=3/8 pulg, L=12 pulg y w=3/4 pulg. Ambas ménsulas, así como el cilindro, son de
acero. El actuador se diseñó para una presión de trabajo de 2000 psi. Se utilizan 6 pernos de
3/8 pulg SAE grado 5, de rosca grueso, apretados a 75 por ciento de la carga de prueba.
a) Encuentre las rigideces de los tornillos y de los elementos, suponiendo que todo el cilindro
se comprime de manera uniforme y que las ménsulas de los extremos son perfectamente
rígidas.
b) Usando el criterio de Goodman, encuentre el factor de seguridad que protege contra la falla
por fatiga.
c) ¿Qué presión se requiere para causar la separación total de la unión?
SOLUCION.-
Mediante tablas hallamos los diferentes datos que nos ayudaran a resolver el ejercicio
Haremos uso de la tabla 8-2 (Diámetros y área de roscas unificadas de tornillo UNC y UNF*)del
libro de Shirley
De la serie gruesa-UNC con el dato que se nos dio del tamaño de 3/8 (pulg):
Hallamos el área de esfuerzo de tensión 𝐴 𝑡
𝑡
[
2
]
𝑚
[(𝐷 + 2 𝑡)
2
2
] =
2
2
) = 5. 154 [𝑖𝑛
2
]
𝑚
𝑚
) = 2. 148 [
] 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑜𝑟𝑛𝑖𝑙𝑙𝑜
(b) la precarga es:
𝑖
𝑡
𝑝
= 0. 75 ( 0. 0775 )( 85 ) = 4. 94 [𝑘𝑖𝑝]
El esfuerzo de precarga es
𝑖
𝑝
= 0. 75 ( 85 ) = 63. 75 [𝐾𝑝𝑠𝑖]
[
2
] = 4189 [𝑙𝑏𝑓]
la constante de la unión es:
𝑏
𝑏
𝑚
El Esfuerzo altenante experimentado:
𝑎
𝑡
= 2. 77 [𝐾𝑝𝑠𝑖]
Con la ecuación hallamos el factor de seguridad por el criterio de goodman:
𝑓
𝑎
𝑒
[𝑆
𝑢𝑡
𝑢𝑡
2
𝑒
𝑒
𝑖
𝑢𝑡
2
𝑖
𝑒
]
𝑓
[ 120 √ 120
2
2
18. 6 ] = 4. 09
(c)
El factor de carga que protege contra la separación de la unión es:
0
𝑖
𝑖
= 5. 5 [𝑘𝑖𝑝]
2
6 = 2. 63 [𝐾𝑝𝑠𝑖]
