Lab#1_Elementos físicos de un sistema mecanico dimanico

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería Eléctrica Lic. En Ingeniería Electromecánica Laboratorio de Dinámica alicada In!orme de laboratorio " #

“Elementos Físicos de un sistema Mecánico Dinámico” 

Pro!esor$  Daniel %avarro &ruo$ # ' IE ' #(# Integrantes$ )*uirós+ ,le- / ' /01 ' 0234 Fec5a de la e-eriencia$ Lunes 3# de agosto del 67#1 Fec5a de entrega$ Lunes 6# de setiembre del 67#1

I%T89DU::I;%

7

En el estudio de los sistemas de vibraciones mecánicas+ los sistemas masa resorte se  restan ara estudiar de !orma un tanto ráctica < sencilla el comortamiento natural de dic5os sistemas. Para este laboratorio se busca la ráctica de situaciones de la vida real en =ue se utili>an resortes < determinar sus características < como estas in!luará detalladamente cada roceso mediante el uso de grá!icas < ecuaciones ,demás se desea resonder muc5as reguntas como$ @:ómo varia la de!ormación del resorte a medida =ue varias la !uer>aA+ @*ué !uer>as se necesitan ara =ue emiece a de!ormarseA Esas reguntas se contestaran < se introducirá más al comortamiento real de los resortes.

7

9BCETI9 EPE:FI:9 #. Determinar las características rinciales de los comonentes de un sistema mecánico dinámico. 6. Medir la masa Gmediante una balan>aH de comonentes del sistema mecánico. 3. Medir la de!ormación de resortes 5elicoidales vs la !uer>a alicada. (. &ra!icar la relación Fuer>a vs De!ormación en resortes 5elicoidales. 1. Determinar la recarga ara cada resorte utili>ado en este e-erimento. 0. Identi!icar las regiones de comortamiento lineal < no)lineal GelásticoH de resortes 5elicoidales. . Determinar la constante de resorte 5elicoidal en la región linealmente elástica. /. Para cada uno de los resortes utili>ados en este e-erimento+ determine la constante de resorte utili>ando las ecuaciones resentadas en libros de diseJo de má=uinas. 2. ,nali>ar los resultados < e-licar las di!erencias en !unción de las aro-imaciones < simli!icaciones 5ec5as al desarrollar el modelo.

7

M,8:9 TE;8I:9 e usó la rimera le< de neKton Todo cuero ersevera en su estado de reoso o movimiento uni!orme < rectilíneo a no ser =ue sea obligado a cambiar su estado or !uer>as imresas sobre él FNma. ,demás la le< de Oooe donde se relaciona la !uer>a F e?ercida or el resorte con la elongación o alargamiento rovocado or la !uer>a e-terna alicada al e-tremo del mismo con el detalle de =ue tomaremos una !uer>a inicial Fi donde F N )  

E*UIP9 Q M,TE8I,LE , UTILIR,8$ #. 8esortes de tensión 6. Discos 3. Marco ara soorte (. Base ara los discos 1. Balan>a 0. :inta métrica

7

P89:EDIMIE%T9 S El rocedimiento !ue sencillo+ se eligieron dos resortes con di!erentes diámetros de esira+ se tomaron datos acerca de los resortes+ como su nmero de esiras activas+ se midió la longitud de los resortes < diámetro interno < e-terno de los resortes. S e esó los discos < la rensa en una balan>a < a continuación se 5icieron  medidas di!erentes. S e colocó el resorte en un soorte+ del resorte de e-tensión se colocó la rensa < en la  rensa se usó ara agarrar los discos. S e comen>ó con la rensa individualmente Grimera medidaH+ luego se le !ue aJadiendo discos de uno en uno+ 5asta llegar a  medidas Gósea se le agrego 0 discos
8EULT,D9 Q :L:UL9 Para el 8esorte "#$ Datos del resorte$ d N #.0 mm DN66.6 mm  %aN 27 esiras V N #/. cm Medida de ganc5o a ganc5o N 66 cm Peso total #/( g

Peso agregado #/( g

De!ormación

%ota

Prueba #

V Glongitud resorteH #/. cm

7 cm

Prueba 6

#/. cm

127 g

7 cm

Prueba 3

6#.2 cm

226 g

Prueba (

6./ cm

Prueba 1

3( cm

Prueba 0

(7.# cm

Prueba 

(0.# cm

#32/ g #/76 g 6670 g 60#( g

(70 g Gdisco #H (76 g Gdisco 6H (70 g Gdisco 3H (7( g Gdisco (H (7( g Gdisco 1H (7/ g Gdisco 0H

Peso de  rensa Peso rensa W # disco Peso rensa W 6 discos Peso rensa W 3 discos Peso rensa W ( discos Peso rensa W 1 discos Peso rensa W 0 discos

3.6 cm 2.# cm #1.3 cm 6#.( cm 6. cm

Fuer>a GFNmaH #./ % 1./ % 2.6 % #3. % #.00 % 6#.06 % 61.06 %

7

:álculos ara el resorte "#$ Usando la ecuación del resorte  F = F i + Ky

,5ora a continuación se cogerán 6 untos de la tabla < se sustituirán or=ue 5a< dos incógnitas < se necesitan dos ecuaciones+ otra !orma alternativa es con la ecuación de la recta+ encontrando su endiente

25.62

¿ 9.72= F i + K  ¿

= F i+ K (0.277 )

  7.736H

 F i =7.643 N k =64.9 N / m

fuerza vs deexion 30

25

20

15

10

5

0 0

0

3.2

9.1 Columna1

15.3

21.4

27.7

7

Para el 8esorte 6$ VN #/. cm dN 6.7( mm DN 66.2 mm  %aN##1 esiras Longitud &anc5o a ganc5o N 6#.2 cm V Glongitud del resorteH #/.( cm

Peso total #/( g

Peso agregado #/( g GrensaH (#7 g Gdisco #H

De!ormación

%ota

7 cm

22/ g

(7/ g Gdisco 6H

7.0 cm

66.3 cm

#(7( g

(70 g Gdisco 3H

3.2 cm

Prueba 1

61.# cm

#/7/ g

(7( g Gdisco (H

0. cm

Prueba 0

6/.3 cm

66#6 g

(7( g Gdisco 1H

2.2

Prueba 

3#.6 cm

6067 g

(7/ g Gdisco 0H

#6./ cm

Peso  rensa Peso  rensa W # disco Peso  rensa W 6 disco Peso  rensa W 3 discos Peso  rensa W ( discos Peso  rensa W 1 discos Peso  rensa W 0 discos

#/.0 cm

127 g

Prueba 3

#2 cm

Prueba (

Prueba # Prueba 6

7.6 cm

Fuer>a GFNmaH #./ % 1./6 % 2./ % #3.0 % #.6 % 6#.0/ % 61.0/ %

 :álculos ara el resorte "6$ Usando la ecuación del resorte  F = F i + Ky

,5ora a continuación se cogerán 6 untos de la tabla < se sustituirán or=ue 5a< dos incógnitas < se necesitan dos ecuaciones+ otra !orma alternativa es con la ecuación de la recta+ encontrando su endiente

7

13.76

= F  + K (0.039 )

17.72

i

 F i

=8.244  N 

= F  + K  (0.067 ) i

N#(#.(3 %Xm

Fuerza vs deexion 30

25

20

15

10

5

0 0

0.2

0.6

3.9

6.7

9.9

12.8

Columna2

P8E&U%T, #. E-li=ue las di!erencias entre los valores medidos < los valores calculados de las constantes de los resortes utili>ado. 8$ iemre e-istirán di!erencias entre los valores medidos < los calculados en una e-eriencia de laboratorio uesto =ue e-isten errores de medición+ de toma de datos+ de  rocedimientos mal e?ecutados+ entre otros. 6. Investigue la imortancia de la inercia < la elasticidad en un sistema mecánico. 8$ Inercia es la tendencia de los cueros a mantener el estado de movimiento o reoso en el =ue se encuentran. :ontribu
7

8$ e emlean elementos elásticos ara absorber icos de energía =ue se roducen en algunas transmisiones de movimiento < constituación del laboratorio. 8$ ,lgunas inclu
Modelando el sistema nos =ueda =ue$

0. @*ué suosiciones son necesarias ara la simli!icación del modelo matemático estudiado en el laboratorioA 8$ *ue se comorta linealmente desde el comien>o+ no necesite una sobrecarga+ eso simli!icaría el modelo matemático.

7

:9%:LUI;% ,l concluir la elaboración de este in!orme+ se destacan los siguientes untos de manera simli!icada$ #. Partiendo de la Le< de Oooe < sus derivaciones+ como !undamento base ara la resolución de este tio de roblemas+ se udo anali>ar roblemas teóricos < e-erimentales en di!erentes con!iguraciones. 6. La utili>ación de recursos como E-cel nos !acilitan el cálculo de las constantes de elasticidad de los resortes < las mediciones e!ectivas dieron cálculos de errores  bastante ba?os

BIBLI9&8,F, 5tt$XXKKK.dea.icai.ucomillas.esXagolaXMaterialXmodelado.d!  5tts$XXes.Kiiedia.orgXKiiXLe