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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE EL SALVADOR. FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TEMA:
En este trabajo se presenta el análisis y procedimientos torsión uniforme y no uniforme
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Calculo de esfuerzos Calculo de diámetros Calculo de pares de torsión
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EJERCICIO3-.2-1
Una varilla de cobre de L=18.0pulg de longitud se va a someter a los pares de torsión T (véase la figura) hasta que el ángulo de rotación entre sus extremos sea 3.0°. Si la deformación cortante admisible en el cobre es 0.0006 rad ¿Cuál es el diámetro máximo permisible de la varilla?
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EJ ERCICIO 3.2-2 3.2-2
Una barra de plástico de d=50mm de diámetro se va a someter a los pares T (véase la figura) hasta que el ángulo de rotación entre sus extremos sea 5.0°. Si la deformación cortante máxima en el plástico es 0.012rad, ¿Cual es la longitud mínima permisible de la barra?
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EJ ERCICIO 3.2-4 3.2-4
Un tubo circular de acero de longitud L=0.90m está sometido a torsión por pares T (véase la figura). si el radio interno del tubo es =40mm y el ángulo de torsión medido entre los extremos es de 0.5°, ¿Cual es la deformación unitaria cortante en la superficie interna? si la deformación unitaria cortante máxima permisible es de 0.0005 radianes y el ángulo de torsión debe mantenerse en 0.5°, por ajuste del par T, ¿Cuál es el radio exterior máximo permisible ?
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EJ ERCICIO 3.3-1
Un analista usa un malacate de mano (véase la figura) para subir una canasta de mineral por el tiro de una mina. El eje del malacate es de acero, con d=0.625pulg de diámetro. Además, la distancia del centro del eje al centro de la cuerda de izado es b=4.0pulg. Si el peso de la canasta con carga es W=100lb. ¿Cuál es el esfuerzo cortante máximo en el eje, debido a la torsión?
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EJ ERCICIO 3.3-2 3.3-2
Al perforar un orificio en la pata de una mesa, un ebanista usa un taladro eléctrico (véase la figura) con broca de d=4.0mm de diámetro. a) Si el par resistente que opone la pata de la mesa es 0.3N.m, ¿Cuál es el esfuerzo cortante máximo en la broca? b) Si el modulo de elasticidad al cortante del acero es g=75GPa, ¿Cuál es la razón de torsión de la broca (prados por metro)?
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EJ ERCICIO 3.3-4 3.3-4
Una barra de aluminio de sección transversal circular sólida es torcida por pares T que actúan en los extremos (véase la figura). Las dimensiones y módulo de elasticidad en cortante son: a) Determine la rigidez torsional de la barra. b) Si el ángulo de torsión de la barra es de 4°, ¿cuál es el esfuerzo cortante máximo? ¿Cuál es la deformación unitaria cortante máxima (en radianes)?
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EJ ERCICIO 3.3-8 3.3-8
Un eje de hélice para un yate pequeño está hecho de una barra de acero sólido de 100 mm de diámetro. El esfuerzo cortante permisible es de 50 MPa y el ángulo de torsión por unidad de longitud permisible es de 2.0° en 3m. Suponga que el módulo de elasticidad en cortante es y determine el par máximo Tmax aplicable al eje.
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EJE RCICIO 3.3-11
Un eje hueco de acero de una barrena para construcción tiene pulg de diámetro exterior y pulg de diámetro interior (véase la figura). El acero Cuando el par que se aplica tiene módulo de elasticidad es de 150 klb- pulg, calcule las siguientes cantidades: Esfuerzo cortante en la superficie externa del eje, Esfuerzo cortante en la superficie interna, Razón de torsión (grados por unidad de longitud).
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EJERCICIO 3.4-3
Un eje escalonado ABCD que consiste en segmentos circulares sólidos se somete a tres pares de torsión, como se muestra en la fiura. Los pares de torsión tienen magnitudes de 12.0 klb-in, 9.0 klb-in y 9.0 klb-in. La longitud de cada segmento es 24 in y los diámetros de los segmentos son 3.0 in, 2.5 in y 2.0 in. El material es acero con módulo de elasticidad en cortante G = 11.6 ksi. a) Calcule el esfuerzo cortante máximo tmáx en el eje. b) Calcule el ángulo de de torsión D (en grados) en el extremo D.
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EJ ERCICIO 3.4-5
Un tubo hueco ABCDE construido de metal monel está sometido a cinco pares de torsión que actúan en los sentidos que se muestran en la figura. Las magnitudes de los pares detorsión son T 1 = 1000 lb-in, T 2 = T 4 = 500 lb-in y T 3 =T 5= 800 lb-in. El tubo tiene un diámetro exterior d 2=1.0 in. El esfuerzo cortante permisible es 12,000 psi y la razón de torsión permisible es 2.0°/ft. Determine el diámetro interior máximo permisible d 1 del tubo.
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EJ ERCICIO 3.4-7 3.4-7
Cuatro engranes están conectados a un eje circular y transmiten los pares de torsión que se muestran en la figura. El esfuerzo cortante permisible en el eje es 10,000 psi. a) ¿Cuál es el diámetro requerido d del eje si tiene una sección transversal sólida? b) ¿Cuál es el diámetro exterior requerido d si el eje es hueco con un diámetro interior de 1.0 in?
