La Web Imágenes Vídeos Mapas Mapas Noticias Noticias Shopping Gmail Más ▼
Prueba un nuevo navegador con traducción automática. Descargar Google Chrome Principio del formulario
Del: Al: Solutions f or Fundamentals of Modern Ma MPGroover Groov er 2007 25 GRIND GRINDING AND OTHER ABRA A BRA
Final del formulario
traducción del inglés al español
Soluciones Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) © 2007 MPGroover 33 MONTAJE MECÁNICO Preguntas de repaso 33.1 ¿Cómo montaje mecánico difieren de los otros métodos de montaje en los capítulos anteriores (por ejemplo, soldadura, etc)? Respuesta. Montaje mecánico utiliza un método de fijación mecánica para unir dos (o más) partes, mientras que la soldadura, soldadura, soldadura soldadura y adhesivos uso de calor y / o presión, a veces combinado con un material de relleno para unirse de forma permanente partes. Además, muchos de los métodos de fijación mecánica permitir el desmontaje - no es posible con los procesos de soldadura. 33.2 ¿Cuáles son algunas de las razones por las asambleas deben ser desmontadas a veces? Respuesta. Para el mantenimiento y servicio de reparación, a fin de reemplazar a los componentes, y para hacer ajustes. 33.3 ¿Cuál es la diferencia técnica entre un tornillo y un perno? Respuesta. Ambos son externamente roscar. Un tornillo es generalmente montado en un orificio roscado ciego, mientras que un tornillo se monta con una tuerca. 33.4 ¿Qué es un conector (en el contexto de piezas roscadas)? Respuesta. Un perno es un sujetador con rosca externa que no tiene la cabeza siempre poseído por un rayo. 33.5 ¿Cuál es el par de giro de apriete? Respuesta. De par de apriete a su vez implica la tensión del cierre de rosca a un nivel bajo par determinado, y luego avanzar en la fijación de una cantidad específica adicional de turno (por ejemplo, un cuarto de vuelta). 33.6 Definición de resistencia a la prueba como el término se aplica en piezas roscadas. Respuesta. Resistencia a la prueba se puede definir como la tensión de tracción máxima que un sujetador roscado externo puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. 33.7 ¿Cuáles son las tres maneras en que un cierre de rosca pueden fallar durante el apriete? Respuesta. (1) Descontando Descontando el perno o tornillo hilos, (2) extracción de los hilos de fijación interna, interna, o (3) carga de tensión excesiva en el área de sección transversal del perno o tornillo. 33.8 ¿Qué es un remache?
Respuesta. Un remache es un pin de rosca encabezado utilizado para unir dos partes mediante la inserción de la espiga a través de agujeros en las partes y deformar la parte unheaded sobre el lado opuesto. 33.9 ¿Cuál es la diferencia entre un ajuste por contracción y expansión de ajuste en el montaje? Respuesta. En un ajuste por contracción, la parte externa se expande por el calentamiento para encajar en el componente de acoplamiento. Luego de refrigeración provoca un ajuste de interferencia con el componente. En un ajuste de expansión, la parte interna se enfría de manera que pueda ser fácilmente insertados en el componente de acoplamiento. Entonces, sobre el calentamiento a la temperatura ambiente, se expande a causa de un ajuste de interferencia con su parte de apareamiento. 33.10 ¿Cuáles son las ventajas de montar presión? Respuesta. Ventajas de montar presión incluyen (1) el método es rápido, (2) no se requiere de herramientas, y (3) las partes pueden ser diseñados con características de auto-alineación para facilitar el apareamiento. Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para la distribución sobre una base sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 229 Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) © 2007 MPGroover 33.11 ¿Cuál es la diferencia entre la costura industrial y grapas? Respuesta. En la costura de la fijación en forma de U se forman durante el proceso de montaje. En el grapado, los sujetadores están preformados. 33.12 ¿Cuáles son los elementos de fijación integral? Respuesta. Sujetadores Integral hacer uso de una operación de formación en una de las piezas a unir al bloqueo de los componentes y crear un conjunto mecánicamente. 33.13 Identificar algunos de los principios generales y directrices para el diseño para el montaje. Respuesta. Algunos de los principios generales y directrices en el diseño para el montaje son: (1) Utilice el menor número de piezas posible para reducir la necesidad de ensamblaje. (2) Reducir el número de piezas roscadas, en lugar de utilizar cierres a presión, anillos de retención, fijación integral y mecanismos similares de sujeción que se pueden realizar con mayor rapidez. Use sujetadores roscados sólo en casos justificados, por ejemplo, donde el desmontaje o se requiere un ajuste. (3) Estandarizar los sujetadores con el fin de reducir el número de tamaños y estilos en el producto. (4) piezas de diseño que sea simétrica y reducir al mínimo las características asimétricas. (5) Evite las piezas que se enredan. 33.14 Identificar algunos de los principios y directrices generales que se aplican específicamente a la de montaje automatizadas. Respuesta. Algunos de los principios y directrices que se aplican específicamente a la de montaje automatizadas incluyen: (1) Usar la modularidad en el diseño del producto. Cada módulo que se produce en un sistema de montaje deberá tener un máximo de 12 o 13 partes y debe ser diseñado en torno a una parte de base al que se añaden otros componentes. (2) Reducir la necesidad de múltiples componentes que se manejan a la vez. (3) Limitar las direcciones requeridas de acceso. Lo ideal es que todos los componentes que se añadirán verticalmente desde arriba. (4) Utilice únicamente componentes de alta calidad. Componentes de mala calidad provocar atascos en la alimentación y los mecanismos de ensamblaje. (5) El uso conjunto de cierre a presión
para eliminar la necesidad de piezas roscadas. Cuestionario de opciones múltiples Hay un total de 18 respuestas correctas en las siguientes preguntas de opción múltiple (algunas de las preguntas tienen varias respuestas que son correctas). Para conseguir una puntuación perfecta en la prueba, todas las respuestas correctas se debe dar. Cada respuesta correcta vale 1 punto. Cada respuesta se omite responder o no reduce la puntuación de 1 punto, y cada respuesta adicional más allá del número correcto de respuestas se reduce la puntuación de 1 punto. Porcentaje de puntuación en el cuestionario se basa en el número total de respuestas correctas. 33.1 La mayoría de los sujetadores roscados externamente, son producidos por cuál de los siguientes procesos (una mejor respuesta): (a) cortando los hilos, (b) la molienda de los hilos, (c) el aprovechamiento, (d) laminado de roscas, o (e) convertir el las discusiones? Respuesta. (D). 33.2 ¿Cuál de los siguientes métodos y herramientas se utilizan para aplicar el par necesario para lograr una precarga deseada de un cierre de rosca (tres mejores respuestas): (a) la prensa de tornillo, (b) método de precarga, (c) el sentido de sentirse por un operador humano, (d) ajuste a presión, (e) las llaves del motor puesto, (f) llave de torsión, y (g) el uso de arandelas de seguridad? Respuesta. (C), (e) y (f). 33.3 ¿Cuál de las siguientes son razones para el uso de montajes mecánicos (tres mejores respuestas): (a) la facilidad de montaje, (b) la facilidad de desmontaje, (c) las economías de escala, (d) consiste en la fusión de las piezas base, (e ) no afectada por el calor en la zona de la base de las partes, y (f) la especialización de mano de obra? Respuesta. (A), (b) y (e). Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para la distribución sobre una base sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 230 Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) © 2007 MPGroover 33.4 ¿Cuál de las siguientes son las maneras comunes en que los sujetadores roscados no durante el apriete (dos mejores respuestas): (a) exceso de esfuerzos de compresión en la cabeza del tornillo, debido a la fuerza aplicada por la herramienta de apriete, (b) la excesiva esfuerzos de compresión en el vástago del tornillo, (c) esfuerzos excesivos de corte en el mango de la fijación, (d) esfuerzos excesivos a la tracción en la cabeza del tornillo, debido a la fuerza aplicada por la herramienta de apriete, (e) a la tracción excesiva hincapié en el mango de el sujetador, y (f) el desprendimiento de las roscas internas o externas? Respuesta. (E) y (f). 33.5 La diferencia entre un ajuste por contracción y expansión de un ajuste es que en un ajuste por contracción en la parte interna se enfría a una temperatura suficientemente baja para reducir su tamaño para el montaje, mientras que en un ajuste de expansión, la parte externa se calienta lo suficiente para aumentar su tamaño para el montaje: (a) verdadero o falso (b)? Respuesta. (B). En un ajuste por contracción de la parte externa se calienta y se enfría a reducir su tamaño en la parte interna. En un ajuste de expansión, la parte interna se enfría a contrato para el montaje, sino que se expande para formar el ajuste de interferencia.
33.6 Ventajas de montaje snap ajuste Cuáles de las siguientes (los tres mejores respuestas): (a) los componentes pueden ser diseñados con las características para facilitar el ajuste de piezas, (b) la facilidad de desmontaje, (c) no afectada por el calor la zona, (d) no se requieren herramientas especiales, (e) las piezas se pueden montar rápidamente, y (f) unión más fuerte que la mayoría de los métodos de montaje otros? Respuesta. (A), (d) y (e). 33.7 La diferencia entre la costura industrial y grapado es que los elementos de fijación en forma de U se forman durante el proceso de costura, mientras que en el grapado los sujetadores preformados: (a) verdadero o falso (b)? Respuesta. (A). 33.8 Desde el punto de vista de los costos de montaje, es más conveniente utilizar muchos elementos de fijación de rosca pequeño en lugar de algunas de las más grandes con el fin de distribuir las tensiones de manera más uniforme: (a) verdadero o falso (b)? Respuesta. (B). Desde el punto de vista de los costos de montaje, es más conveniente utilizar unos sujetadores grandes rosca en lugar de muchos pequeños, porque los sujetadores grandes son más fáciles de manejar y ya que hay menos de ellos, que requieren menos tiempo de montaje. 33.9 ¿Cuál de las siguientes se consideran buenas las reglas de diseño de productos para el montaje automático (dos mejores respuestas): (a) el diseño de la asamblea con el menor número de componentes posibles, (b) el diseño del producto con pernos y tuercas para permitir el desmontaje; ( c) el diseño de muchos tipos diferentes sujetador para maximizar la flexibilidad de diseño, (d) Las piezas de diseño con características asimétricas de aparearse con otras partes que corresponden (pero inverso) características, y (e) limitar las indicaciones necesarias de acceso al añadir componentes a una base de parte? Respuesta. (A) y (e). Todos los de las otras respuestas van en contra de los principios de diseño para el montaje. Problemas Uniones Roscadas 33.1 Un tornillo de 5 mm de diámetro debe ser reforzado para producir una precarga = 250 N. Si el coeficiente de torsión = 0,23, determinar el par que debe aplicarse. Solución: T = CtDF = 0,23 (5,0) (250) = 287.5 N-mm = 0.2875 Nm. 33.2 A 3/8-24 UNF tuerca y tornillo (3 / 8 de diámetro nominal, 24 hilos / in) se inserta a través de un orificio en dos placas de acero apiladas. Que se aprietan para las placas se sujetan con una fuerza de £ 1000 El coeficiente de torsión es de 0,20. (A) ¿Cuál es el par necesario para apretar? (B) ¿Cuál es la tensión resultante en el perno? Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para la distribución sobre una base sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 231 Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) © 2007 MPGroover Solución (a) T = CtDF = 0,20 (08/03) (1000) = 75 in / lb (B) Como 0.25π = (D - 0,9743 / n) 2 = 0.25π (3 / 8 - 0.9743/24) 2 = 0.0878 in2 σ = F / As = = 11.386 lb/pulg2 1000/0.0878 33.3 Una aleación de acero 10 x 1.5 Métricas tornillo (diámetro de 10 mm, paso p = 1,5 mm) se convirtió en un agujero roscado y apretado con una / la mitad de su límite de elasticidad. De acuerdo a la Tabla 33.2, la resistencia de prueba = 830 MPa. Determinar el par máximo que se debe utilizar si el coeficiente de torsión = 0,18.
Solución: = 0.25π (10 a 0,9382 x 1,5) 2 = 57,99 mm2 σ = 0.5 de 830 MPa = 415 MPa = 415 N/mm2 F = σAs = 415 (57,99) = 24066 N. T = CtDF = 0,18 (10) (24,066) = 43 319 N-mm = 43,32 Nm. 33.4 Un rayo M16x2 (16 mm de diámetro, 2 mm de paso) se somete a un par de 15 Nm durante el apriete. Si el coeficiente de torsión es de 0,24, determinar la resistencia a la tensión en el perno. Solución: T = 15 N m = 15.000 N-mm F = T / CTD = 15000 / (0,24 x 16) = 3906 N. As = 0.25π (16 a 0,9382 x 2) 2 = 156,7 mm2 σ = = 24,9 N/mm2 3906/156.7 = 24,9 MPa. 33.5 Un tornillo de diámetro 1/2-in es que se carguen a una fuerza de tensión = 1000 Coeficiente del par libra = 0,22. Determinar el par que se debe utilizar para apretar el perno. Solución: T = CtDF = 0,22 (0,50) (1,000) = 110 in-lb. 33.6 sujetadores roscados métricos están disponibles en varios sistemas, dos de los cuales son gruesos y finos (Tabla 33.1). Hilos más finos que no se cortan tan profundamente, y como resultado tienen una zona de esfuerzo de tracción mayor para el mismo diámetro nominal. (A) Determinar la precarga del máximo que puede lograrse de manera segura para el tono grueso y finos hilos de tono para un tornillo de 12 mm. (B) Determinar el porcentaje de aumento de la precarga de los hilos finos en comparación con las discusiones del curso. Temas secundarios se están 12-2.0 y 12-1.5 son finos hilos. Supongamos que la elasticidad de los dos tornillos es de 600 MPa. Solución: (a) Para rosca estándar: Como 0.25π = (D - 0.9382p) 2 = 0.25π (12 a 0,9382 x 2,0) 2 = 80.5 mm2 F = Asσ = 80.5 (600) = 48.296 N De hilo fino: Como 0.25π = (D - 0.9382p) 2 = 0.25π (12 a 0.9382 x 1.50) 2 = 88.1 mm2 F = Asσ = 88,13 (600) = 52.880 N (B) Porcentaje de aumento = (52.880 - 48.296) / 48.296 = 0,0949 = incremento del 9,5% 33.7 Una llave de torque se utiliza en un perno 7/8-9 UNC (7 / 8 de diámetro nominal, 9 hilos / in) en una planta de montaje de automóviles final. Un par de 70 libras-pie es generado por la llave. Si el coeficiente de torsión = 0,17, determinar la resistencia a la tensión en el perno. Solución: T = 70 ft-lb = 840 in-lb F = T / CTD = 840 / (0,17 x 0.875) = £ 5.647 Como 0.25π = (0,875 a 0,9743 / 9) 2 = 0.4617 in2 σ = = 12,231 kg/cm2 5647/0.4617 33.8 El diseñador ha especificado que una 3/8-16 UNC bajas emisiones de carbono tornillo (3 / 8 de diámetro nominal, 16 hilos / in) en una determinada aplicación hay que destacar a su límite de elasticidad de 33.000 lb/pulg2 (véase el cuadro 33.1 ). Determinar el par máximo que se debe utilizar si C = 0,25. Solución: = 0.25π (0.375 - 0.9743/16) 2 = 0.0775 in2 Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para su distribución en una organización sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 232 Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) ©
2007 MPGroover F = = σAs 33.000 (0,0775) = 2.557,5 libras T = CtDF = 0,25 (0,375) (2.557,5) = 240 in-lb 33.9 A 300 mm de largo llave se utiliza para apretar un tornillo M20-2.5. La elasticidad del tornillo de la aleación en particular es de 380 MPa. El coeficiente de torsión es de 0,21. Determinar la fuerza máxima que se puede aplicar a la final de la llave para que el tornillo no se deforman permanentemente. Solución: = 0.25π (D - 0.9382p) 2 = 0.25π (20 - 0,9382 * 2,50) 2 = 244,8 mm2 Fuerza de precarga, F = Asσ = 244.8 (380) = 93.022 N T = CtDF = 0,21 (20) (93022) = 390690 N-mm T = FwrenchLwrench; Fwrench = T / Lwrench = 390 690 / 300 = 1302 N 33.10 A 01.08 UNC bajas emisiones de carbono de acero del perno (diámetro = 1,0 in, 8 hilos / in) está prevista para una determinada aplicación. Se trata de que se carguen al 75% de su resistencia a la prueba, que es 33.000 lb/pulg2 (Tabla 33.1). Sin embargo, este tornillo es demasiado grande para el tamaño de los componentes involucrados, y una mayor resistencia, pero más pequeño tornillo sería preferible. Determine (a) el tamaño mínimo nominal de un perno de acero de aleación (elasticidad = 120.000 kg/cm2) que podrían ser utilizados para lograr la precarga del mismo a partir de los siguientes tamaños estándar UNC utilizados por la empresa: 1/4-20, 5 / 16-18, 3/8-16, 1/2-13, 5/8-11, 3/4-10 o, y (b) comparar el par necesario para obtener la precarga de la original en un perno y la perno de acero de aleación seleccionado en la parte (a) si el coeficiente de torsión en ambos casos = 0,20. Solución: (a) Como 0.25π = (1,0 a 0,9743 / 8) 2 = 0.6057 in2 F = σAs = 0,75 (33.000) (0.6057) = £ 14.992 Para el perno de aleación, σ = 120.000 kg/cm2. As = F / σ = 14992 / (0,75 x 120.000) = 0.1665 in2 As = 0.1665 in2 = 0.25π (D - 0,9743 / n) 2 (D - 0,9743 / n) 2 = 0,1665 = 0,212 in2 in2/0.25π (D - 0,9743 / n) = 0,4605 en Tamaños de perno son: (1) 1/4-20, (2) 5/16-18, (3) 3/8-16, (4) 1/2-13, (5) 5/8-11, (6) 3/4-10 Trate de (1): (D - 0,9743 / n) = (0,25 - 0.9743/20) = 0.2013 pulg Obviamente, ninguno de los valores D por debajo de 0.4605 será suficiente. Trate de (5): (D - 0,9743 / n) = (0,625 - 0.9743/11) = 0.5364 en> 0,4605 pulg Utilice 5/8-11 tornillo. (B) Para el original tornillo de 8.1, T = CtDF = 0,2 (1,0) (14.992) = 2.998 en-libras. Para el perno de 5/8-11, T = CtDF = 0,2 (0,625) (14,992) = 1,874 en libras. Se adapta la interferencia 33.11 A la espiga de acero (módulo de elasticidad = 209000 MPa) se monta a presión en un collar de acero. El pasador tiene un diámetro nominal de 16,0 mm, y el collar tiene un diámetro exterior de 27,0 mm. (A) Calcular la presión radial y la tensión efectiva máxima, si la interferencia entre el diámetro exterior del eje y el ID de collar es de 0,03 mm. (B) Determinar el efecto de aumentar el diámetro exterior del cuello a 39,0 mm en la presión radial y la tensión efectiva máxima. Solución: (a) pf = Ei (DC2 - DP2) / DpDc2 = 209.000 (0,03) (272-162) / (16 x 272) = 254 MPa Max σe 2pfDc2 = / (DC2 - DP2) = 2 (254.3) (272) / (272-162) = 784 MPa (B) Cuando Dc = 39 mm, pf = 209 000 (0,03) (392-162) / (16 x 392) = 326 MPa Max σe = 2 (325.9) (392) / (392-162) = 784 MPa 33.12 Un perno de acero de aleación se coloca a presión en un orificio mecanizado en la base de una gran máquina. El agujero tiene un diámetro de 2,497 pulgadas El pasador tiene un diámetro de 2,500 pulgadas La base de la máquina es de 4 pies x 8 pies de la
base y el pin tiene un módulo de elasticidad de 30x106 lb/in2, una resistencia de 85.000 kg/cm2, y una resistencia a la tracción de 120.000 kg/cm2. Determine (a) la presión radial entre el eje y la base y (b) la tensión efectiva máxima en la interfaz. Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para la distribución sobre una base sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 233 Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) © 2007 MPGroover Solución: (a) pf = Ei / Dp = 30x106 (0,003) / 2.5 = 36.000 lb/pulg2 (B) = Max σe 2PF = 2 (36.000) = 72.000 lb/pulg2 33.13 Un engranaje de aluminio (módulo de elasticidad = 69.000 MPa) está montado a presión en un eje de aluminio. El equipo tiene un diámetro de 55 mm en la base de sus dientes. El diámetro nominal interno del equipo = 30 mm y la interferencia = 0,10 mm. Calcule: (a) la presión radial entre el eje y el engranaje, y (b) la tensión efectiva máxima en la marcha en su diámetro interior. Solución: (a) pf = Ei (DC2 - DP2) / 69.000 = DpDc2 (0.10) (552-302) / (30 x 552) = 161,5 MPa (B) = Max σe 2pfDc2 / (DC2 - DP2) = 2 (161.5) (552) / (552 a 302) = 460 MPa 33.14 Un collar de acero se monta a presión en un eje de acero. El módulo de elasticidad del acero es de 30 x 106 kg/cm2. El collar tiene un diámetro interior de 2.498 y el eje tiene un diámetro exterior = 2.500 pulg El diámetro exterior del collar es de 4.000 pulgadas Determinar el radial (interferencia) la presión sobre el montaje, y (b) la tensión máxima eficaz en el collar en su diámetro interior. Solución: (a) pf = Ei (DC2 - DP2) / DpDc2 = 30 x 106 (0.002) (4.0002 -2.5002) / (2,500 x 4,0002) = 14.625 lb/pulg2 (B) = Max σe 2pfDc2 / (DC2 - DP2) = 2 (14625) (4.0002) / (4,0002 a 2,5002) = 48.000 lb/pulg2 33.15 El límite de elasticidad de un cierto metal = 50.000 kg/cm2 y su módulo de elasticidad = 22 x 106 kg/cm2. Que se va a utilizar para el anillo exterior de un conjunto de encaje a presión con un eje de unión de hecho del mismo metal. El diámetro interior nominal del anillo es de 1.000 y su diámetro exterior = 2.500 pulg El uso de un factor de seguridad = 2,0, determinar la interferencia máxima que se debe utilizar con esta asamblea. Solución: Max σe ≤ S / SF, utilice Max σe = S / SF = 50.000 / 2,0 = 25.000 lb/pulg2 la ecuación. (33.9) Max σe 2pfDc2 = / (DC2 - DP2) = 25.000 lb/pulg2 la ecuación. (33.6) Reorganizar, pf = σe (DC2 - DP2) / 2Dc2 = 25000 (2.52-1.02) / (2 x 2,52) = 10.500 lb/pulg2 pf = Ei (DC2-DP2) / ec DpDc2. (33.5) Reorganizar, i = pf DpDc2 / E (DC2 - DP2) i = 10500 (1.0) (2.52) / (22 x 106 (2,52 a 1,02)) = 0,00057 en 33.16 Un eje de aluminio es de 40.0 mm de diámetro, a temperatura ambiente (21 ° C). Su coeficiente de expansión térmica = 24.8 x 10.6 mm / mm por cada ° C. Si tiene que ser de tamaño reducido en 0.20 mm con el fin de la expansión instalados en un agujero, determinar la temperatura a la que debe ser el eje de enfriado. Solución: (D2 - D1) = -0.20 = 24,8 x 10-6 (40) (T2 - 21) T2 - 21 = -0,20 / (24.8 x 10.6 x 40) = -201.6 T2 = -201,6 + 21 = -180.6 ° C
33.17 Un anillo de acero tiene un diámetro interior = 30 mm y un diámetro exterior = 50 mm a temperatura ambiente (21 ° C). Si el coeficiente de expansión térmica del acero = 12.1 x 10.6 mm / mm por cada ° C, determinar el diámetro interior del anillo cuando se calienta a 500 ° C. Solución: D2 - D1 = D2 - 30 = 12.1 x 6.10 (30) (500 - 21) D2 = 30 + 0,174 = 30,174 mm. 33.18 Un collar de acero se calienta desde la temperatura ambiente (70 ° F) a 700 ° F. Su diámetro interno = 1,000 en el, y su diámetro exterior = 1,625 pulg Si el coeficiente de expansión térmica del acero es = 6.7 x 10.6 in / per ° F, determinar el aumento en el diámetro interior del cuello. Solución: (D2 - D1) = αD1 (T2 - T1) = 6.7 x 6.10 (1.0) (700-70) = 4 221 x 06/10 = 0.0042 en 33.19 Un cojinete para el eje de salida de un motor de 200 caballos de fuerza se va a calentar para ampliar lo suficiente como para presionar sobre el eje. A 70 ° F el rodamiento tiene un diámetro interior de 4.000 y un diámetro exterior de 7.000 pulg El eje tiene un diámetro exterior de 4.004 pulg El módulo de elasticidad para el eje y está dando Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para la distribución sobre una base sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 234 Soluciones para Fundamentos de manufactura moderna, 3 / e (publicado por Wiley) © 2007 MPGroover 30x106 lb/in2 y el coeficiente de expansión térmica es 6.7x10-6 en / per ° F. (A) ¿A qué temperatura tiene el rodamiento 0.005 de espacio libre para encajar en el eje? (B) Después de que se monta y se enfría, lo que es la presión radial entre el rodamiento y el eje? (C) Determine la tensión máxima eficacia en el rodamiento. Solución: (a) i = 0,004 en la interferencia, espacio adicional requerido = 0,005 en Expansión total = 0,004 0,005 = 0,009 m = (D2 - D1) T2 = (D2 - D1) / αD1 + T1 = 0,009 / (6.7x10-6 x 4.000) + 70 = 336 ° F (B) pf = Ei (DC2 - DP2) / DpDc2 = 30x106 (0.004) (72 - 42) / (4 x 72) = 20.204 lb/pulg2 (C) = Max σe 2pfDc2 / (DC2 - DP2) = 2 (20204) (72) / (72-42) = 60.000 lb/pulg2 33.20 Un collar de acero cuyo diámetro exterior = 3,000 en a temperatura ambiente se va a reducir monta sobre un eje de acero calentándolo a una temperatura elevada, mientras que el eje se mantiene a temperatura ambiente. El diámetro del eje = 1,500 pulgadas para facilitar el montaje, cuando el cuello se calienta a una temperatura elevada de 1000 ° F, la distancia entre el eje y el cuello se va a 0.007 in Determine (a) el diámetro interior inicial del collar a temperatura ambiente para que esta separación está satisfecho, (b) la presión radial y (c) la tensión máxima efectiva en el ajuste de interferencia resultante a temperatura ambiente (70 ° F). Para el acero, el módulo de elasticidad = 30.000.000 lb/in2 y el coeficiente de expansión térmica = 6.7 x 10.6 in / per ° F. Solución: (a) Si el juego = 0,007, entonces el diámetro interior del anillo debe ser D2 = Dp + 0,007 = 1,500 + 0,007. 1,507 - D1 = 6,7 x 10-6 D1 (1000 - 70) 1,507 - D1 = 0,00623 D1 1,507 = D1 + 0,00623 1,00623 = D1 D1 D1 = = 1,4977 en 1.507/1.00623
(B) Interferencia i = 1,500 a 1,4977 = 0,00233 en pf = 30 x 106 (0.00233) (3,02-1,52) / (1,5 x 3,02) = 34.950 lb/pulg2 (C) Max σe = 2 (34950) (3.02) / (3,02 a 1,52) = 93.200 lb/pulg2 33.21 Un perno se inserta en un collar con un ajuste de expansión. Propiedades de la clavija de metal y cuello son: coeficiente de expansión térmica es de 12.3 x 10.6 m / m / ° C, resistencia a la fluencia de 400 MPa y el módulo de elasticidad es de 209 GPa. A temperatura ambiente (20 ° C), los diámetros exterior e interior del cuello = 95,00 mm y 60,00 mm, respectivamente, y el pasador tiene un diámetro = 60,03 mm. El pin es que es de tamaño reducido para el montaje en el cuello de un enfriamiento a una temperatura suficientemente baja para que haya una distancia de 0,06 mm. (A) ¿Cuál es la temperatura a la que debe ser el pin de refrigeración para el montaje? (B) ¿Cuál es la presión radial a temperatura ambiente después de la asamblea? (C) ¿Cuál es el factor de seguridad en el conjunto resultante? Solución: (a) D2 - D1 = αD1 (T2 - T1) = T2 = (D2-D1) / (αD1) + T1 = ((60.00 a 0.06) - 60,03) / (12.3x10-6 * 60.03) + 20 = 101,9 ° C (B) pf = Ei (DC2 - DP2) / DpDc2 pf = 209x109 (0.03) (952-602) / (60 (952) = 0.0628 (109) N/m2 = 62,8 MPa (C) = Max σe 2pfDc2 / (DC2 - DP2) = 2 (62.8) (952) / (952-602) = 209 MPa Si Y = 400 MPa y σe Max = S / SF, a continuación, SF = Y / (Max σe) = 400/209 = 1.91 Extractos de esta obra puede ser reproducida por los instructores para su distribución en una organización sin fines de lucro para realizar pruebas o exclusivamente a título de estudiantes matriculados en cursos para los cuales ha sido el libro de texto adoptado. Cualquier otra reproducción o traducción de esta obra más allá de lo permitido por las secciones 107 y 108 del 1976 Estados Unidos Derechos de Autor Ley sin el permiso del propietario del copyright es ilegal. 235 ¡Nuevo! Haz clic en las palabras que aparecen arriba para ver traducciones alternativas. Descartar Utilizar el Traductor de Google para:BúsquedasVídeosCorreo electrónicoMóvilChatEmpresa Acerca del Traductor de GoogleDesactivar traducción instantánea PrivacidadAyuda
