Test Diseño

Diseño de Máquinas II

1)

La vida nominal L10 de un rodamiento es A

El número de ciclos (u horas) que el 10% de un grupo de rodamientos iguales completará antes de desarrollar un fallo debido a fatiga. El número de ciclos (u horas) que el 90% de un grupo de rodamientos iguales completará antes de desarrollar un fallo debido a fatiga. (*) El número de ciclos (u horas) que el 50% de un grupo de rodamientos iguales completará antes de desarrollar un fallo debido a fatiga. El número de ciclos (u horas) que el 100% de un grupo de rodamientos iguales completará antes de desarrollar un fallo debido a fatiga.

B C D

2)

Noviembre de 2014

En determinadas circunstancias, ¿cuál de estos rodamientos se puede construir sin pista externa? A B C D

3)

De agujas (*) De rodillos cónicos De bolas de autoalineación Axiales de bolas Respecto al coeficiente estático de carga C0, es cierto que:

A

Se define como el límite máximo de carga que puede transmitir un rodamiento en funcionamiento sin deteriorarse significativamente Un rodamiento en movimiento puede soportar cargas mayores a C 0 (*) Se define como el valor de carga estática estátic a para el cual no existe deformación en las pistas de rodadura del rodamiento Su valor no depende de un tipo de rodamiento en concreto

B C D 4)

En el montaje de la figura, donde se aprecian dos rodamientos en el extremo de un eje: A B C D

Se trata de un extremo sin diferencias Se trata de un extremo libre Se trata de un extremo fijo (*) Esta incorrectamente montado La lubricación de los rodamientos…

5) A

Se podría prescindir de ella, siempre que la precisión en la fabricación de los rodamientos eliminase los juegos. B A veces provoca la corrosión y oxidación de los elementos del rodamiento, por lo que hay que seleccionarla convenientemente C Ayuda a disipar y distribuir el calor del rodamiento (*) D Una buena lubricación aumenta aumenta la fatiga fatiga del rodamiento

Firma:


6)

Noviembre de 2014

Un rodamiento de rodillos como el mostrado en la figura, en comparación con un rodamiento de bolas: A B C D

Soporta mayores cargas axiales. Soporta menores cargas radiales. No soporta bien cargas axiales (*) No soporta bien cargas radiales. ¿Cuál es la viscosidad relativa ν1 del siguiente rodamiento que gira a 400 r.p.m.?.

7)

 1 

45000

para n < 1000 rpm

d m  n1.667

  1

d m

para n ≥

1000

n

2

A B C D E 8)

4500

 mm  mm /s 2  mm  mm /s 2  mm  mm /s 2  mm  mm /s 2  mm  mm /s (*) La vida de un rodamiento puede obtenerse utilizando la expresión,

en la que: A B C D 9)

C es la carga carga límite de fatiga del rodamiento. F es la carga límite de fatiga del rodamiento. aiso depende de la carga límite de fatiga del rodamiento. rodamiento. (*) L viene expresada en revoluciones. Indica qué afirmación completa la frase correctamente. Las jaulas de los rodamientos sirven….

A B C D

Para evitar las fugas de lubricante Para transmitir los esfuerzos axiales entre las pistas Para mantener la posición relativa entre los elementos rodantes (*) Para mantener la posición relativa entre las pistas

10) ¿Cuál es el sistema de lubricación más empleado en los reductores convencionales? A Por Por goteo. B Por barboteo. (*) C Por circulante. D Por neblina de aceite. Firma:


6)

Noviembre de 2014

Un rodamiento de rodillos como el mostrado en la figura, en comparación con un rodamiento de bolas: A B C D

Soporta mayores cargas axiales. Soporta menores cargas radiales. No soporta bien cargas axiales (*) No soporta bien cargas radiales. ¿Cuál es la viscosidad relativa ν1 del siguiente rodamiento que gira a 400 r.p.m.?.

7)

 1 

45000

para n < 1000 rpm

d m  n1.667

  1

d m

para n ≥

1000

n

2

A B C D E 8)

4500

 mm  mm /s 2  mm  mm /s 2  mm  mm /s 2  mm  mm /s 2  mm  mm /s (*) La vida de un rodamiento puede obtenerse utilizando la expresión,

en la que: A B C D 9)

C es la carga carga límite de fatiga del rodamiento. F es la carga límite de fatiga del rodamiento. aiso depende de la carga límite de fatiga del rodamiento. rodamiento. (*) L viene expresada en revoluciones. Indica qué afirmación completa la frase correctamente. Las jaulas de los rodamientos sirven….

A B C D

Para evitar las fugas de lubricante Para transmitir los esfuerzos axiales entre las pistas Para mantener la posición relativa entre los elementos rodantes (*) Para mantener la posición relativa entre las pistas

10) ¿Cuál es el sistema de lubricación más empleado en los reductores convencionales? A Por Por goteo. B Por barboteo. (*) C Por circulante. D Por neblina de aceite. Firma:


Noviembre de 2014

11) Si en la primera iteración del cálculo de un reductor se obtiene un ancho de los engranajes de 2 mm para un piñón de diámetro 100 mm, sería entonces conveniente rediseñar los engranajes… A B C D

Aumentando el módulo. Eligiendo un material de peores características mecánicas. (*) Eligiendo un material de mejores características mecánicas. Aumentando únicamente el módulo del piñón.

12) En el coeficiente de conducción Zε influye: ALa velocidad de giro del piñón B El número de dientes del piñon y de la rueda (*) C Módulo de Young de los materiales de rueda y piñón D Las sobrecargas dinámicas en la rueda 13) Respecto al fallo en los engranajes, indica que afirmación es verdadera: A B C D

El fallo por rotura del diente es es progresivo El fallo por presión superficial es progresivo (*) El fallo por presión superficial es catastrófico La principal causa de fallo se debe a la etapa de fabricación

14) El coeficiente de aplicación K A A

Tiene en cuenta las sobrecargas dinámicas debidas a factores internos del engranaje B Tiene en cuenta el tipo de máquinas con que van a trabajar los engranajes (*) C Tiene en cuenta de la anchura anchura de los engranajes D Tiene en cuenta el número de dientes de rueda y piñón 15) El coeficiente dinámico Kv: A

Incluye la influencia del concentrador de tensiones que ha y en la base del diente en el cálculo de un engranaje. B Incluye la influencia de cómo se reparte la l a carga a lo largo de todo el espesor del diente en el cálculo de un engranaje C Incluye solamente la influencia de las sobrecargas dinámicas debidas a factores externos al engranaje y depende del tipo de máquina motriz y arrastrada. D Incluye la influencia de la velocidad y de la pre cisión del dentado en el cálculo de un engranaje (*) 16) Elige la frase verdadera respecto a la selección selecci ón de los materiales a utilizar en el piñón y la rueda de una transmisión mediante engranajes cilíndricos de dientes rectos. A B C D

Firma:

Los materiales en piñón y rueda deben ser siempre iguales. En ocasiones se utiliza un material en la rueda de mejor calidad que el utilizado en el piñón puesto que la rueda es el elemento con ma yores solicitaciones. En ocasiones se utiliza un material en el piñón de mejor calidad que el utilizado en la rueda, ya que el piñón es el elemento con mayores solicitaciones. (*) En ocasiones se utiliza un material en la rueda de mejor calidad que el utilizado en el piñón con el fin de que la anchura del piñón (al ser el elemento más desfavorable) sea mayor que la de la rueda.


Noviembre de 2014

17) La distancia entre centros para una etapa de transmisión resuelta con engranajes cilíndricos rectos es "d=155 mm". ¿Qué módulos de la siguiente tabla podríamos utilizar para construir los engranajes?

A B C D

Podríamos utilizar cualquiera de los módulos de la tabla anterior. 5 y 10, entre otros. (*) 5 y 10 exclusivamente. 3, 5 y 10, entre otros.

18) Indicar cuál de las siguientes transmisiones mecánicas sobrecarga más los ejes para una misma potencia transmitida: A B C D

Las correas planas (*) Las cadenas, dado que al ser metálicas son más pesadas Las correas trapezoidales. Las correas dentadas.

19) Indica qué afirmación completa la frase correctam ente. La relación de transmisión en las transmisiones por correas planas... A B

Es exactamente igual a la relación de diámetros de las poleas Es independiente de la potencia transmitida si no se sobrepasa la potencia máxima para la cual haya sido diseñada esa transmisión. C No es constante debido al deslizamiento por alargamiento. (*) D Es independiente de la relación de diámetros de las poleas.

20) En un reductor de velocidad … A El eje de entrada al girar a más velocidad transmite más par. B El eje de entrada al girar a menos velocidad transmite menos par. C El eje de entrada al girar a menos velocidad transmite más par D El eje de entrada al girar a más velocidad transmite menos par (*)

Firma:


1)

Modelo B

23 Enero de 2015

En el freno de tambor representado en la figura…

Para la misma fuerza de accionamiento la presión máxima es igual en ambas zapatas. (*) B La zapata 1 siempre es autoenergizante. C Se consigue el mismo par de frenada para ambos sentidos de giro. D La zapata 2 es contra actuante.

Q

A

2)

2

1 Q

Para un freno de tambor con dos zapatas externas dispuestas simétricamente con ángulo de contacto entre cada zapata y el tambor de 140º, la disposición más adecuada desde el punto de vista de la presión de contacto será: A B C D

3)

1 = 20º; 2 = 150º 1 = 25º; 2 = 155º 1 = 20º; 2 = 160º(*) 1 = 30º; 2 = 160º

En un embrague, para los mismos diámetros (D y d) y misma fuerza axial N: A

El par de fricción desarrollado en embragues de disco siempre es mayor que el desarrollado en un embrague cónico. El par de fricción es el mismo en embragues de disco y en embragues cónicos. El par de fricción desarrollado en un embrague cónico es mayor que el correspondiente a un embrague de disco con una cara de fricción. (*) El par de fricción no depende de la fuerza axial para embragues cónicos.

B C D 4)

Al aumentar el ancho de las zapatas en un freno de ta mbor, permaneciendo constantes el resto de parámetros geométricos, el coeficiente de fricción y la fuerza de accionamiento… A B C D

Firma:

El radio de fricción disminuye como consecuencia del incremento del par de fricción. Aumenta el par de frenado debido al incremento de la superficie de contacto. Se incrementa el par de frenado resultante debido al incremento de la presión de contacto. El par de frenado permanece constante y la presión máxima en el contacto disminuye. (*)


5)

Modelo B

23 Enero de 2015

Obtén el par máximo que puede transmitir el embrague de fricción de la figura. Datos: r e= 200 mm r i= 120 mm Presión admisible en el material de fricción 1,5 MPa Coeficiente de seguridad frente a la presión X=5 Coeficiente de rozamiento del material de fricción con los discos 0,3.

A 1737,2 N m(*) B   m C 1930,2 N m D 1621,4 N m

6)

Obtén el par máximo que podría transmitir el embrague de la cuestión 9 si la fuerza de accionamiento fuera de 1000 N. A   m B 1448 N m C 96,0 N m(*) D 724 N m

7)

Obtén la fuerza de accionamiento necesaria para que el embrague de la cuestión 9 transmita el par máximo. 864 KN N B 20,1 k C 16,9 k N N (*) D 18,1 k A

Firma:


8)

Modelo B

23 Enero de 2015

La figura muestra el esquema de un freno de tambor de zapata interna. Obtén la fuerza de accionamiento en la zapata contraactuante para conseguir el mismo par de frenado que en la zapata autoenergizante. Datos:

A B C D 9)

Fuerza de accionamiento en la zapata 2 1 autoenergizante 1000 N . Coeficiente de rozamiento entre el material de fricción y el tambor 0,3. Diámetro del tambor 220 mm. Distancia entre el par R de la zapata y el centro del tambor 90 mm. Presión admisible en el material de fricción 1,5 MPa con coeficiente de seguridad X=5. l =200 mm.  1=10º  2=110º

Q=1943 N (*) Q=943 N Q=1000 N Q=6524 N Obtén el par de frenado total sobre el tambor del freno de la cuestión 12, si la fuerza de accionamiento es 1000 N en cada zapata.

A B C D

 Nm  Nm (*)  Nm  Nm

10) Obtén la fuerza de contacto máxima entre el material de fricción y el tambor para el freno de tambor de la cuestión 12, si la fuerza de accionamiento es 1000 N en cada zapata. A B C D

F    F    F    (*) F   

11) En los resortes de goma … A B C D

Firma:

Se busca que el elastómero trabaje fundamentalmente a tracción. El elastómero se confina en un volumen con paredes rígidas para evitar su deterioro. El elastómero puede trabajar a cortadura. (*) Debe trabajarse bajo solicitaciones estáticas para evitar el incremento de temperatura asociado al amortiguamiento.


Modelo B

23 Enero de 2015

12) En un resorte de goma… A B C D

La rigidez es independiente de la frecuencia de excitación. La rigidez únicamente depende de la histéresis del elastómero. La rigidez únicamente depende de la dureza del elastómero. Puede modificarse la rigidez utilizando obstáculos a la dilatación del elastómero. (*)

. 13) En los resortes de tipo ballesta… A B C D

Para una rigidez determinada, se consiguen pesos reducidos haciendo trabajar al material por igual en todas las secciones. (*) En comparación con los resortes helicoidales, el material trabaja a menor tensión. Se busca que exista un volumen reducido de material sometido a tensión máxima para mejorar la resistencia a fatiga. La solución multilámina corresponde con la discretización de la parabólica.

14) En un resorte helicoidal que trabaja correctamente a compresión, se reduce un 20% el número de espiras activas, si también se reduce en la misma proporción la deformación asociada a la carga máxima… A B C D

Firma:

Se incrementa un 20% la tensión del alambre debido al aumento de la rigidez. Se incrementa un 20% la rigidez debido a la disminución del número de espiras activas. Para conseguir el mismo coeficiente de seguridad deberían reducirse en un 20% los diámetros medio y de alambre. La fuerza máxima aplicada permanecerá constante. (*)


1)

Modelo B

23 Enero de 2015

En la figura se muestran los apoyos de un eje. Indicar cuál de las afirmaciones es cierta:

A

El diseño de los apoyos no es correcto, está sobredimensionado, sólo son necesarios dos rodamientos. B El rodamiento de bolas del apoyo L absorbe carga axial y radial. C El apoyo L es fijo sólo si la fuerza axial va hacia la derecha. D El apoyo L es fijo independientemente del sentido de la fuerza axial. (*) 2)

Indicar cuál de los siguientes sistemas de lubricación de rodamientos es más adecuado para un rodamiento que trabaje a una velocidad alta ... A B C D

3)

Grasa Circulante (*) Barboteo Baño de aceite. En determinadas circunstancias, ¿cuál de estos rodamientos se puede construir sin pista externa?

A B C D 4)

De agujas (*) De rodillos cónicos De bolas de autoalineación Axiales de bolas

El fallo superficial del diente de un engranaje en forma de cráteres ("pitting") se debe a las tensiones de contacto. Se atribuye el origen del fallo a: A B

Tensiones normales que son máximas en la superficie Tensiones normales que son máximas en zonas internas próximas a la superficie. Tensiones tangenciales que son máximas en la superficie. Tensiones tangenciales que son máximas en zonas internas próximas a la superficie. (*)

C D

5)

Respecto al coeficiente estático de carga C0, es cierto que: A B

Firma:

Se define como el límite máximo de carga que puede transmitir un rodamiento en funcionamiento sin deteriorarse significativamente Un rodamiento en movimiento puede soportar cargas mayores a C 0 (*)


C

23 Enero de 2015

Se define como el valor de carga estática para el cual no existe deformación en las pistas de rodadura del rodamiento Su valor no depende de un tipo de rodamiento en concreto

D 6)

Modelo B

Elige la frase verdadera respecto a la selección de los materiales a utilizar en el piñón y la rueda de una transmisión mediante engranajes cilíndricos de dientes rectos. A B

Los materiales en piñón y rueda deben ser siempre iguales. En ocasiones se utiliza un material en la rueda de mejor calidad que el utilizado en el piñón puesto que la rueda es el elemento con ma yores solicitaciones. En ocasiones se utiliza un material en el piñón de mejor calidad que el utilizado en la rueda, ya que el piñón es el elemento con mayores solicitaciones. (*) En ocasiones se utiliza un material en la rueda de mejor calidad que el utilizado en el piñón con el fin de que la anchura del piñón (al ser el elemento más desfavorable) sea mayor que la de la rueda.

C D

7)

Una transmisión por engranajes cilíndricos rectos de una sola etapa, debe trabajar con una distancia entre centros de 200 mm y relación de transmisión de 1,5. ¿Qué módulos de la siguiente tabla podríamos utilizar para construir los engranajes?

A B C D 8)

1, 1.25, 1.5 y 3, entre otros. 1 y 2 exclusivamente 1.25 y 2, entre otros. (*) Podríamos utilizar cualquiera de los módulos de la tabla anterior. Si en un primer cálculo de una etapa de la transmis ión por engranajes de la reductora, el ancho de los engranajes vale 2 mm y el diámetro del piñón 100 mm, sería entonces conveniente rediseñar los engranajes...

A B C D 9)

Aumentando el módulo de los dos engranajes. Eligiendo un material de peores características mecánicas. (*) Eligiendo un material de mejores características mecánicas. Aumentando sólo el módulo del piñón. Indicar cuál de las siguientes transmisiones mecánicas sobrecarga más los ejes para una misma potencia transmitida:

A B C D

Las correas planas (*) Las cadenas, dado que al ser metálicas son más pesadas Las correas trapezoidales. Las correas dentadas.

10) Indica qué afirmación completa la frase correctam ente. La relación de transmisión en las transmisiones por correas planas... A B

Firma:

Es exactamente igual a la relación de diámetros de las poleas Es independiente de la potencia transmitida si no se sobrepasa la

potencia


Modelo B

23 Enero de 2015

máxima para la cual haya sido diseñada esa transmisión. C No es constante debido al deslizamiento por alargamiento. (*) D Es independiente de la relación de diámetros de las poleas. 11) La figura muestra el esquema de un freno de tambor de zapata interna. Datos:

Fuerza de accionamiento 1000 N. Coeficiente de rozamiento entre el material de fricción y el tambor 0,3. Diámetro del tambor 220 mm. Distancia entre el par R de la zapata y el centro del tambor 90 mm. Ancho de la zapata 65 mm. l =200 mm. =100º  1=10º



Q

El par de frenado del tambor cuando gira en sentido anti horario es aproximadamente… A B C D

T=128,0 Nm (*) T=126,3 Nm T=65,9 Nm T=68,5 Nm

12) Obtén la fuerza de contacto entre el material de fricción y el tambor para el freno de la cuestión 1 si el par de frenado es T=100 Nm, y la fuerza de accionamiento correspondiente al par dado. A B C D

F    F    F    (*) F   

13) Obtén el coeficiente de seguridad frente a la presión de contacto para el freno de la cuestión 1, si el par de frenado es T=100 Nm con su fuerza de accionamiento correspondiente, y el material de fricción tiene una presión admisible de 1,5 MPa. A B C D

Firma:

X  X  (*) X=1,51 X=4,42


Modelo B

23 Enero de 2015

14) Un resorte helicoidal de compresión está construido en alambre con diámetro de 7 mm, diámetro medio de 60 mm y longitud total del resorte abierto 305 mm (con Ls=( N +2)d ), de modo que su rigidez es 4500 N/m. Trabaja sometido a una carga de compresión cíclica que produce deformaciones entre 0 y 100 mm. Las propiedades mecánicas del material son: S ut =1665 MPa, S y=0,9 S ut , S sy=0,577 S y, S su=0,67 S ut ,  s=0,45 S ut , S se=310 MPa, G=79,3 GPa. Debido a las deformaciones cíclicas, la tensión alternante en el alambre es aproximadamente... A  a = 137 MPa B  a = 117 MPa (*) C  a = 133 MPa D  a = 140 MPa

15) Respecto a la estabilidad lateral del resorte de la cuestión 4… AEl resorte resulta estable por su geometría. (*) B El resorte resulta inestable, únicamente recurriendo a un alambre de mayor diámetro podría conseguirse la estabilidad. C El resorte resulta inestable, pero utilizando un guiado axial podría trabajar a compresión. D La estabilidad lateral está garantizada por ser C =8,57. (siendo C=D/d el índice del resorte).

16) Supuesto estable el resorte de la cuestión 4, el coeficiente de seguridad a fatiga del alambre sometido a la carga de compresión cíclica es… A B C D

X=2,11 (*) X=1,82 X=1,78 X=0,90

17) Supuesto estable el resorte de la cuestión 4 (no redondear el número de espiras), cuando se produce el cierre del resorte la tensión máxima en el alambre es aproximadamente… A  c =247 MPa B  c =268 MPa C  c =242 MPa D  c =254 MPa (*)

Firma:

DISEÑO DE MÁQUINAS II TEST DE RODAMIENTOS Y TRANSMISIONES 1.

30 octubre 2015 A

La distancia entre centros de una transmisión mediante engranajes cilíndricos de dientes rectos debe ser de 156 mm. Se plantea una limitación del número máximo de dientes de zmax = 80. Si se desea obtener una relación de velocidades de i = 2.67 ± 2 %. Indicar la respuesta correcta relacionada con el módulo:

Interferencia: z1 13 14 15 16 17 2.

z2 max 16 26 45 101 1309

a. b. c. d.

3 y 4 son módulos válidos (x) 2 y 5 son módulos válidos 1 y 5 son módulos válidos 2 y 3 son módulos válidos

Indicar cuál de las siguientes afirmaciones respecto a los rodamientos que soportan el eje es cierta,

a. El rodamiento situado en el extremo B actúa de apoyo fijo solo si la fuerza axial está dirigida hacia la derecha b. El rodamiento situado en el extremo B actúa de apoyo fijo solo si la fuerza axial está dirigida hacia la izquierda c. El rodamiento situado en el extremo B actúa de apoyo fijo independientemente del sentido de la fuerza axial (x) d. El rodamiento situado en el extremo B actúa de apoyo libre independientemente del sentido de la fuerza axial 3.

La ley de variación de la viscosidad con la temperatura de un lubricante (9.52—3.65·log(T))

w(T) = 1010

a. 0.3 mm2/s b. 45.22 mm2/s (x) c. 46.61 mm2/s d. 45.91 mm2/s

— 0.7. A una temperatura de 80ºC, su viscosidad será

es


30 octubre 2015 A

El motor (eje de entrada) del reductor de dos etapas de la figura gira a 1450 rpm. Calcular el número de horas al que hay que cambiar el rodamiento de rodillos cilíndricos del eje intermedio, siendo a 1 = 0.5 y aiso = 1, la reacción radial en dicho rodamiento 3500 N y los números de dientes de los engranajes Z 1 = 17 y Z2 =52. Datos del rodamiento: Capacidad de carga dinámica C = 28.6 kN Capacidad de carga estática C 0 = 27 kN Capacidad de carga de fatiga P u = 3.35 kN B q

L = a 1 · aiso · 10 6 · ( ) F

con q = 3 en rodamientos de contacto puntual y q = 10/3 para contacto lineal a. 9592 horas b. 549.5∙106 horas c. 19320 horas (x) d. 6316 horas

5.

La vida nominal L10 de un rodamiento es ... a. b. c. d.

6.

Indica cuál de estas afirmaciones, referente al coeficiente a iso es cierta. El coeficiente de corrección a iso por condiciones de trabajo en rodamientos ... a. b. c. d.

7.

La vida que sobrepasa el 90% de un grupo de rodamientos iguales (x) La vida que sobrepasa el 10% de un grupo de rodamientos iguales La vida que sobrepasa el 50% de un grupo de rodamientos iguales La vida que sobrepasa el 100% de un grupo de rodamientos iguales

Es siempre menor que la unidad No depende de la velocidad de trabajo del rodamiento Es independiente de la viscosidad del lubricante Depende del factor de contaminación del lubricante (x)

Se tienen 2 ejes paralelos que han de moverse en sentidos de giro distintos ¿qué tipos de transmisiones mecánicas se podría utilizar? a. b. c. d.

Engranajes cilíndricos de dientes helicoidales y correas trapezoidales Correas trapezoidales y correas dentadas Engranajes cilíndricos de dientes rectos y helicoidales (x) Correas y cadenas


En una aplicación en la que los rodamientos se han seleccionado para que tengan una duración de 8000 horas con una confiabilidad del 95%. Si no cambian las condiciones de funcionamiento, aproximadamente ¿cada cuánto tiempo deberán sustituirse los rodamientos para aumentar la confiabilidad al 99%? Fiabilidad % 90 95 96 97 98 99 99.2 99.4 99.6 99.8 99.9 99.92 99.94 99.95

9.

30 octubre 2015 A

a1 1 0.64 0.55 0.47 0.37 0.25 0.22 0.19 0.16 0.12 0.093 0.087 0.080 0.077

a. b. c. d.

3125 horas (x) 8337 horas 7677 horas 20480 horas

En la figura están representados los rodamientos en los que se apoya un eje. Indica cómo actúa el rodamiento rígido de bolas A (izquierda):

A

B

a. Siempre como extremo libre, independientemente del sentido de la fuerza axial sobre el eje b. Siempre como extremo fijo, independientemente del sentido de la fuerza axial sobre el eje (x) c. Como extremo fijo si la fuerza axial sobre el eje es hacia la derecha y como extremo libre en caso contrario d. Como extremo fijo si la fuerza axial sobre el eje es hacia la izquierda y como extremo libre en caso contrario 10.

La relación de transmisión en las transmisiones por correas planas... a. No es constante debido al deslizamiento por alargamiento (x) b. Es exactamente igual a la relación de diámetros de las poleas c. Es independiente de la potencia transmitida si no se sobrepasa la potencia máxima para la cual haya sido diseñada esa transmisión d. Es independiente de la relación de diámetros de las poleas


30 octubre 2015 A

Se desea dimensionar el ancho de una transmisión por engranajes cilíndricos de dientes rectos con un coeficiente de seguridad de X = 2. Se ha obtenido un ancho a fallo superficial bH = 46 mm. Para ese ancho el coeficiente de seguridad a flexión resulta XF = 1.7 mm ¿Qué decisión tomaríamos? a. Cambiar el módulo no mejoraría los resultados b. Emplear un material con menor S FP (resistencia a flexión) sin cambiar S HP (resistencia a presión superficial) c. Reharíamos los cálculos con un módulo mayor (x) d. El ancho obtenido es óptimo ya que el coeficiente de seguridad en los dos casos es superior a la unidad

12.

Se calcula el ancho de los engranajes de dientes rectos de una transmisión. El diámetro del piñón es de 25 mm. En un primer cálculo se obtiene un ancho de 70 mm. Indica cuál de estas afirmaciones es cierta: a. El ancho obtenido es recomendable b. Sería recomendable aumentar el ancho para aumentar el coeficiente de seguridad c. El diseño se mejoraría empleando un material más resistente (x) d. El diseño se mejoraría empleando un material menos resistente

13.

El coeficiente de aplicación de carga, K A, empleado en el cálculo del ancho de engranajes: a. Incluye condiciones de funcionamiento de la transmisión (x) b. Incluye la influencia de cómo se reparte la carga a lo largo de todo el espesor del diente en el cálculo de un engranaje c. Incluye la influencia de la velocidad y de la precisión del dentado en el cálculo de un engranaje d. Incluye la influencia del concentrador de tensiones que aparece en la base del diente de un engranaje

14.

Respecto al fallo en los engranajes, indica que afirmación es verdadera: a. b. c. d.

15.

El fallo por rotura del diente es progresivo El fallo por presión superficial es progresivo (x) El fallo por presión superficial es catastrófico La principal causa de fallo se encuentra en la etapa de fabricación

Indica qué afirmación completa la frase correctamente. Las jaulas de los rodamientos sirven….

a. b. c. d.

Para evitar las fugas de lubricante Para transmitir los esfuerzos axiales entre las pistas Para mantener la posición relativa entre los elementos rodantes (x) Para mantener la posición relativa entre las pistas

DISEÑO DE MÁQUINAS II TEST DE FRENOS, EMBRAGUES Y RESORTES HELICOIDALES

21 enero 2016 A

1. En la figura se observan dos frenos de tambor. El de la derecha es de zapatas externas y el de la izquierda es de zaparas internas. Teniendo en cuenta sentido de giro indicado gráficamente ¿cuál de estas afirmaciones es correcta?

a. La zapata de la derecha (2) es autoactuante en los dos tipos de frenos de la figura b. La zapata de la derecha (2) es contraactuante en los dos tipos de frenos de la figura también para el sentido de giro contrario al mostrado gráficamente c. La zapata de la izquierda (1) es contraactuante en los dos tipos de frenos de la figura d. La zapata de la izquierda (1) es autoactuante en los dos tipos de frenos de la figura (x) 2. El freno de disco de la figura tiene por dimensiones r e = 150 mm, ri = 100 mm,  = 80º con coeficiente de rozamiento del material de fricción contra el disco de  = 0.4 y P adm = 2 MPa. Para un coeficiente de seguridad respecto a la presión admisible del material de fricción de X = 3, considerando la teoría de desgaste uniforme ¿qué par de frenada proporciona?

a. 26.7 Nm b. 465.4 Nm (x) c. 232.7 Nm d. 26.7 kNm


21 enero 2016 A

3. Para el mismo freno de la cuestión 2, suponiendo que sólo se modifica el parámetro indicado, considerando la teoría de desgaste uniforme ¿cuál de estas afirmaciones, respecto al coeficiente de seguridad de la presión admisible, es cierta? a. b. c. d.

Si se aumenta r i, el coeficiente de seguridad disminuye (x) Si se aumenta r e, el coeficiente de seguridad disminuye Si se aumenta , el coeficiente de seguridad disminuye Si se aumenta , el coeficiente de seguridad disminuye

4. Para el mismo freno de la cuestión 2 si la fuerza de accionamiento es de N = 3000 N, considerando la teoría de desgaste uniforme ¿Cuál es el coeficiente de seguridad X respecto a la presión admisible del material? a. b. c. d.

X = 4.65 (x) No puede obtenerse, depende del par de frenada obtenido X=3 Esa fuerza de accionamiento provoca el fallo del material (X<1)

5. Se tiene un conjunto de dos muelles (A y B) montados como en la figura. Teniendo en cuenta que no se llega al cierre de las espiras de ninguno de los dos muelles y que kA > kB ¿cuál de estas afirmaciones es cierta?

a. b. c. d.

El muelle A se deforma menos que el B El muelle B soporta mayor fuerza que A Ambos soportan la misma fuerza El muelle A soporta mayor fuerza que B (x)

6. Los muelles A y B de la figura son coaxiales. Tienen constante de rigidez k Æ = k B. ¿Cuál es la constante de rigidez k del conjunto formado por los dos muelles?

a. b. c. d.

k = 2 k Æ k = k Æ⁄2 (x) k = (k Æ + k B)2 k = (k Æ + k B)⁄2

7. En los discos de freno en ocasiones se practican taladros o ranuras, fundamentalmente para... a. b. c. d.

Aumentar la superficie de fricción Mejorar la disipación de calor por conducción Limpiar y renovar el material de fricción (x) Aumentar el coeficiente de rozamiento


21 enero 2016 A

8. Un resorte cilíndrico helicoidal de compresión con d = 6 mm y D = 30 mm de extremos simples y aplanados y número de espiras entero, se construye con acero de G = 79.3 GPa. Teniendo en cuenta que se monta considerando ambos extremos articulados y que la elongación máxima a la que se le va a someter en su uso es de max = 30 mm, índica la constante de rigidez mínima que debe tener para que no presente problemas de pandeo: a. 39.65 N/mm b. 23.79 N/mm c. 19.03 N/mm d. 67.97 N/mm (x) 9. Se construye un resorte cilíndrico helicoidal de compresión con d = 10 mm y C = 12, su constante de rigidez es k = 1800 N/m. Es de extremos simples y aplanados y α=0.5. DATOS: G = 79.3 GPa Ssu = 0.67 Sut Ssy = 805 MPa Sut = 1600 MPa

Sse = 310 MPa

s  0.45 Sut

Se somete a ciclos de elongación con min = 100 mm y max = 250 mm. El coeficiente de seguridad a fatiga es: a. b. c. d.

4.1 (x) 5.5 4.9 5

10. Se somete el resorte anterior (de extremos simples y aplanados y α=0.5) a una elongación estática est = 280 mm. El coeficiente de seguridad frente a fallo por creep es: a. 2.8 b. 4.8 c. 4.2 d. 4.5 (x) 11. Se construye un resorte cilíndrico helicoidal de compresión con los datos del material de la pregunta 9, d = 8 mm, C = 10, constante de rigidez k = 2000 N/m, elongación mínima es 0 y máxima max = 100 mm. Extremos simples y aplanados y α=0.5. El diseño no es válido porque… a. Sufre fallo por fatiga b. Sufre fallo por fluencia c. Su longitud supera la longitud de pandeo (x) d. Sufre fallo creep 12. Los frenos de disco con una sola pastilla de freno a. Producen solamente esfuerzos de torsión sobre el eje b. Producen solamente flector y torsor sobre el eje en que van montados. c. Producen torsión, flexión en dos planos perpendiculares y esfuerzos axiales sobre el eje en que van montados. (x). d. Ninguna de las otras respuestas es cierta.

DISEÑO DE MÁQUINAS II TEST DE RECUPERACIÓN 1.

29 enero 2016 A

Se desea que el rodamiento de rodillos cilíndricos que se ha seleccionado para transmitir una fuerza radial de 3500 N girando a una velocidad de n=1450 r.p.m. tenga una vida de 5000 horas, con una fiabilidad del 97%. La contaminación del lubricante es ligera, con c= 0.3. La viscosidad del aceite (ISO VG 68 VI 99) a 100º es de 9 mm2/s Dimensiones principales

d

D

Capacidades de carga básica

B

mm 30

Dinámica

Estática

C

C0

16

44

Pu kN

kN 62

Carga límite de fatiga

36.5

4.55

El coeficiente aiso es igual a: a. b. c. d. 2.

0.82 0.47 0.20 (x) 0.37

La viscosidad cinemática del aceite anterior para una temperatura de trabajo de 60º es de: a. [38‐42] mm2/s b. [90‐110] mm2/s c. [29‐31] mm2/s (x) d. [10‐20] mm2/s

3.

Dos rodamientos iguales (A y B) trabajan a distinta velocidad (n A y nB) con iguales valores para el resto de parámetros de funcionamiento, es decir: fuerza transmitida, coeficiente de contaminación, confiabilidad, temperatura… si nA > nB. De forma general ¿qué afirmación, respecto a la vida del rodamiento es cierta? a. b. c. d.

4.

A durará menos revoluciones que B pero no necesariamente menos horas de funcionamiento A durará más revoluciones que B pero no necesariamente más horas de funcionamiento (x) A durará más revoluciones que B y también más horas de funcionamiento A durará menos revoluciones que B y también menos horas de funcionamiento

En la figura está representado un eje y los rodamientos en los que se apoya. Indica cómo actúa el rodamiento rígido de bolas A (izquierda): a.

b.

c.

d.

Siempre como extremo libre, independientemente del sentido de la fuerza axial sobre el eje Siempre como extremo fijo, independientemente del sentido de la fuerza axial sobre el eje Como extremo fijo si la fuerza axial sobre el eje es hacia la derecha y como extremo libre en caso contrario Como extremo fijo si la fuerza axial sobre el eje es hacia la izquierda y como extremo libre en caso contrario(x)

DISEÑO DE MÁQUINAS II TEST DE RECUPERACIÓN

29 enero 2016 A

5.

En una aplicación en la que los rodamientos se han seleccionado para que tengan una duración de 6500 horas con una confiabilidad del 95%. Si no cambian las condiciones de funcionamiento, aproximadamente ¿cada cuánto tiempo deberán sustituirse los rodamientos para aumentar la confiabilidad al 99%? Fiabilidad % a1 90 1 95 0.64 96 0.55 97 0.47 a. 3125 horas 98 0.37 b. 2539 horas (x) 99 0.25 c. 16640 horas 99.2 0.22 d. 6158 horas 99.4 0.19 99.6 0.16 99.8 0.12 99.9 0.093 99.92 0.087 99.94 0.080 99.95 0.077

6.

Indicar cuál de las siguientes transmisiones mecánicas sobrecarga más los ejes para una misma potencia transmitida: a. b.

c. d. 7.

Si en un primer cálculo de una etapa de reducción, el ancho de los engranajes vale 4 mm y el diámetro del piñón 120 mm, sería entonces conveniente rediseñar los engranajes: a. b. c. d.

8.

Las correas planas (x) Las correas dentadas Las cadenas, dado que al ser metálicas son más pesadas Los engranajes cónicos

Aumentando el módulo de los dos engranajes Aumentando la calidad del tallado de los dentados Aumentando sólo el módulo del piñón Eligiendo un material de peores características mecánicas (x)

Indica qué afirmación relativa a coeficientes de cálculo de engranajes es correcta: a.

b.

c. d.

El coeficiente de conducción Z  tiene en cuenta que la carga transmitida se reparte entre varios dientes y su valor es mayor a la unidad El coeficiente dinámico Kv tiene en cuenta las cargas dinámicas y su valor depende, entre otros parámetros, de la velocidad tangencial (x) El coeficiente geométrico Z H incluye la influencia de la precisión del dentado El coeficiente de forma Y FA incluye la influencia del concentrador de tensiones que aparece en la base del diente de un engranaje


29 enero 2016 A

Se desea dimensionar los engranajes cilíndricos de dientes rectos de la primera etapa de un reductor de velocidad (z1 ‐ piñón y z2 ‐ rueda), de modo que la distancia entre centros de los engranajes sea exactamente Dc = 200 mm y la relación de velocidades i = 2.8. Indicar cuál de las siguientes combinaciones proporciona una relación de velocidades más cercana al valor deseado: a. b. c. d.

10.

El fallo superficial del diente de un engranaje en forma de cráteres ("pitting") se debe a las tensiones de contacto. Se atribuye el origen del fallo a: a. b. c. d.

11.

Módulo 2.5 y z1 = 41 Módulo 4 y z 1 = 25 Módulo 5 y z 1 = 21 (x) Módulo 6 y z1 = 18

Tensiones normales que son máximas en la superficie Tensiones normales que son máximas en zonas internas próximas a la superficie Tensiones tangenciales que son máximas en la superficie Tensiones tangenciales que son máximas en zonas internas próximas a la superficie (x)

El freno de tambor de la figura tiene un diámetro de valor 310 mm. Se acciona mediante una fuerza F que actúa sobre cada zapata (para ambas igual valor). El coeficiente de rozamiento del material de fricción es de 0.34 y la presión admisible es P adm = 1.5 MPa. Considérese un coeficiente de seguridad respecto a la presión admisible del material de fricción de X = 2.5. La anchura del material de fricción es de 35 mm y 1 = 20º, 2 = 140º, a = 125, l = 215 mm

En cada zapata, el par de frenado máximo que se puede desarrollar vale: a. b. c. d.

241.8 Nm 274.1 Nm 585.2 Nm 292.6 Nm (x)


29 enero 2016 A

Suponiendo que el par de frenado de la zapata 2 en la cuestión 11 vale T 2 = 400 Nm, la fuerza de accionamiento F que se debe aplicar a dicha zapata es: a. 5248 N b. 5492 N (x) c. 5632 N d. 5835 N

13.

Para el mismo freno de la cuestión 11, obtén la fuerza de contacto máxima entre el material de fricción y el tambor, si la fuerza de accionamiento es 700 N en cada zapata. a. 2345 N b. 8675 N c. 2241 N (x) d. 2535 N

14.

En los discos de freno en ocasiones se practican taladros o ranuras, fundamentalmente para... a. b. c. d.

15.

En el freno de tambor representado en la figura… a. b. c. d.

16.

Aumentar la superficie de fricción Mejorar la disipación de calor por conducción Limpiar y renovar el material de fricción (x) Aumentar el coeficiente de rozamiento

Se consigue el mismo par de frenada para ambos sentidos de giro La zapata 1 siempre es autoenergizante Para la misma fuerza de accionamiento la presión máxima es igual en ambas zapatas (x) La zapata 2 es contra actuante

Al comprimir/traccionar un resorte helicoidal mediante una carga axial F centrada, la principal solicitación que aparece en una sección del alambre es: a. b. c. d.

De tracción y/o de compresión debida a la carga aplicada F Momento flector debido a la carga aplicada F Momento torsor debido a la carga aplicada F (x) Es una combinación de esfuerzo axil y momentos torsor y flector debido a la carga aplicada F

Q 2

1 Q


29 enero 2016 A

Dos resortes helicoidales de compresión, ambos fabricados con hilo del mismo material (acero, G = 7.84 x1010 Pa), diámetro del alambre d=1.5 cm y con N = 7 espiras activas cada uno, cerradas y aplanadas, tienen la misma longitud. El diámetro medio de cada uno es DA=10 cm y D B=7.5 cm. El resorte B se encuentra en el interior del primero, según se indica en la figura. En la parte superior están unidos a una placa móvil y en la parte inferior se encuentran anclados al bastidor de una máquina. Si se aplica una carga total de 90 Kg a la placa superior, la carga FA que soporta el resorte A es: a. 261.9 N (x) b. 620.94 N c. 882.9 N d. 441.45 N

18.

En el resorte del ejercicio anterior, la deflexión que sufren los dos resortes es : δ = 1.25 cm b. δ = 0.53 cm c. δ = 0.37 cm (x) d. δ = 0.21 cm a.

19.

Los muelles A y B de la figura son coaxiales. Tienen constante de rigidez k Æ = k B. ¿Cuál es la constante de rigidez k del conjunto formado por los dos muelles? a. b. c. d.

20.

k = 2 k Æ ⁄ k = k Æ 2 (x) k = ( k Æ + k B ) 2 ⁄ + k k = ( k Æ B ) 2

Se construye un resorte cilíndrico helicoidal de compresión con d = 10 mm y C = 12, su constante de rigidez es k = 1800 N/m. Es de extremos simples y aplanados y α = 0.5.

DATOS: G = 79.3 GPa Sut = 1600 MPa

Ssu = 0.67 Sut

Ssy = 805 MPa

Sse = 310 MPa

s  0.45 Sut

Se somete a ciclos de elongación con min = 100 mm y max = 250 mm. El coeficiente de seguridad a fatiga es: a. 4.1 (x) b. 5.5 c. 4.9 d.

DISEÑO DE MÁQUINAS II TEST DE RODAMIENTOS Y TRANSMISIONES A

26 octubre 2016

1.

Indicar la afirmación correcta

a.

El factor de Whal resulta imprescindible para el calculo de la tension tangencial en resortes helicoidales bajo cargas dinamicas

b.

El factor de Whal resulta imprescindible para el calculo de la tension tangencial en resortes helicoidales bajo cargas estaticas ya que tiene en cuenta el efecto de la curvature del resorte

c.

El factor de Whal se utiliza para el calculo de la tension tangencial para todo tipo resortes

d.

Ninguna de las anteriores

2.El coeficiente de potencia de los frenos de un automovil es: a. Inversamente proporcionalmente a la energia disipa en frenada b. Directamente proporcional al tiempo que dura a la frenada c.Los valores recomendados no tienen en consideracion la frecuencia de la frenada d.Disminuye con el area de las superf icies en contacto 3. El eje de un motor se conecta a un volante de inercia mediante un embrague conico de accion axial y con angulo de cono 12º .Dicho embrague trabaja en seco , con diamtro exterior 125 mm y diametro interior 95 mm .La presion admissible del material de friction del embrague es de 1Mpa y tiene un coeficientede friccion de 0.35 Para un coeficiente de seguridad respect a la presion admissible del amterial de friciion de X=2 y considerado la teoria de desgaste uniforme ¿que par de fr enada proporcina? a.829.0 Nm b 207.2 Nm c.106.0 Nm d 414.65 Nm 3.En um embrague de disco de un vehiculo que ha recorrido 10000 km ¿ que tipo de teoria como primera aproximacion, modela major su comportamiento? a. El modelo de presion uniforme porque tanto el plato de presión como el volume de inercia son mas rigidos que el propio disco, lo que propicia un reparto uniforme de presiones. b. El modelo de desgaste uniforme porque tiene en cuenta la diferente velocidad de deslizamiento entre superficies de contacto c.Elmodelo de presion uniforme ya que la tasa de desgaste del material de friccion es constante d.El modelo de desgaste uniforme ya que la presion se mantiene constant a medida de se desgasta el material 15.¿En que se basa el diseño de resorte de tipo ballista multilamina? a. En mantener la tension de flexion constant a partir de mantener el espesor constante. b. En mantener la tension de flexion constant a partir de mantener el ancho constante c.En mantener la tension de flexion constant a partir de mantener la seccion transversal constant d.En mantener la tension de flexion constant a partir de mantener el momento de inercia constante


26 octubre 2016

2.

Se tiene que transmitir el movimiento entre dos ejes paralelos con una relación de transmisión prácticamente constante con inversión de velocidad. ¿Cuál de las siguientes transmisiones mecánicas es la más adecuada? a) Engranajes cilíndricos rectos o helicoidales (*) b) Correas dentadas c) Cadenas d) Correas trapezoidales

3.

La relación de transmisión en correas planas… a) Es exactamente igual a la relación entre diámetros de las `poleas b) Es independiente de la relación entre diámetros de las poleas c) No es constante debido al posible deslizamiento (*) d) Es igual a la relación entre los radios de las poleas e independiente de la potencia a transmitir

4.

El efecto poligonal afecta a la velocidad de la transmisión en el casode… a) Engranajes cilíndricos helicoidales b) Engranajes hipoides c) Correas trapezoidales d) Transmisiones por cadenas (*)

5.

Las siguientes figuras muestran el montaje de los dos rodamientos para sujetar un eje. Indicar como actúa el apoyo de la izquierda.

a) Siempre como extremo libre (*) b) Como extremo fijo si la fuerza sobre e l eje es hacia la izquierda y como extremo libre en caso contrario c) Como extremo fijo si la fuerza sobre el eje es hacia la derecha y como extrem o libre en caso contrario d) Siempre como extremo fijo


6.

26 octubre 2016

Las siguientes figuras muestran el montaje de los dos rodamientos para sujetar un eje. Indicar como actúa el apoyo de la derecha.

a) Siempre como extremo libre b) Como extremo fijo si la fuerza sobre e l eje es hacia la izquierda y como extremo libre en caso contrario c) Como extremo fijo si la fuerza sobre el eje es hacia la derecha y como extrem o libre en caso contrario d) Siempre como extremo fijo (*)

En la primera etapa de un reductor de velocidad se han elegido engranajes de dientes helicoidales con ángulo de inclinación β=25º m odulo normal m n=3 y número de dientes z1=17 z2=90. El eje de entrada gira a una velocidad ω=1500 rpm. Se han calculado los siguientes coeficientes:

εα=1.595 εβ=1.076 Calcular los siguientes coeficientes para el engranaje 1 (CUATRO CUESTIONES DIFERENTES) 7. El factor de forma YFa

a) b) c) d)

(2.250-2.499) (2.500-2.749) (2.750-2.999) (*) (3.000-3.250)

8. El factor de conducción Zε

a) b) c) d)

(0.750-0.769) (0.770-0.789) (0.810-0.830) (0.790-0.809) (*)

9. El coeficiente de inclinación Yβ

a) b) c) d)

(0.780-0.799) (*) (0.760-0.779) (0.800-0.819) (0.820-0.840)


10.

26 octubre 2016

Velocidad tangencial V para calcular el coeficiente dinámico Kv a) (3.500-3.749) m/s b) (3.750-3.999) m/s c) (4.000-4.249) m/s d) (4.250-4.500) m/s (*)

11. El rodamiento cuyos datos figuran en la imagen s iguiente, se ha seleccionado para soportar una carga uniforme dada por una carga radial Fr =4600N y una axial Fa=4070N.

El coeficiente de seguridad para carga estática X0 es aproximadamente: a) 4.13 b) 6.85 c) 4.36 d) 3.96 (*) 12. Una transmisión por cadenas,¿Qué desventaja presenta?: a) b) c) d)

Coste reducido frente a los engranajes Mantienen la relación de transmisión constante Solo se puede accionar una rued a por cadena (*) Se pueden utilizar en ambientes agresivos sin necesidad de cárter

13. Los rodamientos de contacto angular : a) b) c) d)

Son capaces de transmitir cargas axiales y radiales en cualquier dirección Pueden transmitir solamente cargas axiales. Pueden transmitir cargas axiales y radiales en u na sola dirección(*) Pueden transmitir solamente cargas radiales.


26 octubre 2016

14. De los siguientes tipos de rodamientos, ¿Cuál puede utilizarse sin pistas de rodadura? a) b) c) d)

Los axiales de rodillos cilíndricos Los axiales de rodillos cónicos Los rodamientos de agujas(*) Los axiales de rodillos esféricos

15. En una transmisión por cadena (indicar la respuesta falsa) a) Antes de montar, es necesario comprobar la alineación entre ruedas. b) Es recomendable comprobar periódicamente (aprox. Cada tres meses) la tensión de la cadena. c) Dado que tienen mayor rigidez que las correas se recomienda colocar dispositivos de retensado. (*) d) Anualmente se debería comprobar el estado de los dientes de las ruedas. 16. El ángulo abrazado en las poleas, es más crítico para el correcto f uncionamiento de las transmisiones por: a) Correas dentadas b) Cadenas c)

Engranajes

d) Correas planas(*)

Test Diseño

Recommend Documents