Ejercicios de Mecánica, termodinámica y algunos de electromagnetismoFull description
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EJERCICIOSDescripción completa
Chavetas EJ213 Un acoplamiento de bridas para un árbol de acero de 0,25 de C y 100mm de diámetro tiene que transmitir toda la resistencia al eje. Despreciando el efecto del debilitamiento debilitamiento del chavetero cuales serán las dimensiones de la chaveta usada para conectar el árbol y el acoplamiento. Usar acero de 0,25 de C para la chaveta. Árbol y chaveta: 0,25 C Árbol: 100mm Por ser del mismo material el árbol y la chaveta la longitud necesaria de la chaveta para transmitir toda la potencia se obtiene igualando la resistencia al corte con la resistencia a la torsión tor sión del eje.
Si optamos
y reemplazamos:
Y el ancho se obtiene de la ecuación que optamos
Al ser un acero 0,25 de C adoptamos de la tabla 2 del libro Vallance de propiedades propiedades de los aceros al carbono típicos para un acero S.A.E. 1025-recocido 1025 -recocido y templado:
Y calculamos la altura de la chaveta según:
Es una chaveta rectangular con las siguientes medidas w=25mm ; h=30,6mm y L=157mm
Dos árboles de 150mm están unidos por un acoplamiento de bridas. Cada cubo del acoplamiento esta previsto de una chaveta de 38x38mm por 150mm de largo. Ambas mitades del acoplamiento están atornilladas juntas mediante 6 bulones de 1´´ distribuidos sobre una circunferencia de 280mm de diámetro. El material del árbol, chaveta y bulones tienen una resistencia a la rotura por tracción y
compresión de y una resistencia por rotura al corte de . La carga se aplica con choque y se desea un factor aparente de seguridad de 6.
Determinar la forma probable de falla. Determinar la potencia que puede transmitirse con seguridad a 100 rpm.
Factor de seguridad (FS)= 6
Resistencia a la rotura por tracción y compresión
Resistencia a la rotura al corte Considerando nuestra resistencia máxima al utilizar un FS=6 Para la rotura por tracción y compresión
Para la rotura al corte
Para determinar la forma probable de falla se calculara los momentos torsores a los que están sometidos la chaveta y los bulones de la brida. La chaveta se verificara al aplastamiento y al corte. El elemento que resista menor momento torsor será la forma más probable de falla del sistema ya que es el que menos aguantara. Chaveta verificada al aplastamiento
La forma más probable de falla es rotura de la chaveta por aplastamientos de acuerdo a las dimensiones y los materiales de las piezas. B) La potencia máxima que puede transmitir con seguridad a W=100 rpm es:
