DISEÑO MECÁNICO (Ingeniería Industrial, 4º curso) EXAMEN: 16 de FEBRERO de 2006

Transcripción

1 DISEÑO MECÁNICO (Ingenieí Indutil, 4º cuo) EXMEN: 16 de ERERO de 006 El elemento mecánico que peent meno dución de un máquin e un odmiento de bol del tipo Detemin como e coneguií un myo vid útil de l máquin: utilizndo un ceite con el doble de vicoidd del empledo en l ctulidd o colocndo un odmiento del tipo 604, conociendo que l condicione ctule de l máquin on: = 1800 N y = 600 N. n = 000.p.m. Vicoidd del ceite = 68 / (40ºC). Tempetu opetiv = 80º C. El mbiente etá limpio ( η c = 0.8 ). vid útil jutd mplid del odmiento e etim p un fibilidd del 95%. = cundo 1.14 = cundo > 1.14 C 6 n = 1 S 10 evolucione IIIDD 90% 95% 96% 97% 98% 99% cto de jute 1 1 0,6 0,5 0,44 0, 0,1

2 SOUCIÓN unque l myoí de lo pámeto on igule, p olucion el poblem e plnten co: Co Rodmiento del tipo 6004 con vicoidd del ceite = 16 /. Co Rodmiento del tipo 604 con vicoidd del ceite = 68 /. cg dinámic equivlente e igul en lo do co: = = = 10 N cundo 1.14 = cundo > 1.14 Co. Rodmiento del tipo 6004, con vicoidd del ceite = 16 /. (En l tbl y lo digm, on lo ecudo, ect o cuv en colo zul). o pimeo e, con lo dto de l tbl del ctálogo (d = 0 y D = 4 ) etim el diámeto medio: d + D d m = = = 1. Con el diámeto medio y l velocidd de gio (000.p.m.) e detemin, en el digm, l vicoidd decud p un buen lubicción 1, eultndo: 1 = 0. Conocid l vicoidd del ceite (16 /) que e le popocion l máquin y l tempetu de funcionmiento (80º C) e detemin, en el digm, l vicoidd opetiv del citdo ceite, eultndo: =. uego l elción de vicoidde eá: κ = = = Sbid l cg límite ftig del odmiento (del ctálogo, u = 1 N), l cg dinámic equivlente ( = 10 N) y que el mbiente etá limpio (η c = 0.8), e detemin el oto témino neceio p detemin el coeficiente opetivo de vid útil, en ete co S. u 1 η u = Del coepondiente digm, e obtiene que S_ =. plicndo l fómul de etimción de l vid útil jutd mplid, p un fibilidd del 95 % ( 1 = 0.6) y tomndo l cpcidd dinámic de cg de l tbl del ctálogo (C = 960 N), d como eultdo: C n _ = 1 S _ 10 = evolucione 10 Si e p ho, p un velocidd de gio de 000.p.m., eá: n _ evolucione = 877 ho

3 Co. Rodmiento del tipo 604, con vicoidd del ceite = 68 /. (En l tbl y lo digm, on lo ecudo, ect o cuv en colo ojo). Como nte, con lo dto del ctálogo (d = 0 y D = 47 ) e clcul el diámeto medio: d + D d m = = =.5. y con l velocidd de gio (000.p.m.) e detemin, en el digm, l vicoidd decud p ete co: 1 = 19. Depué, con l vicoidd del ceite (68 /) de l máquin y l tempetu de funcionmiento (80º C), e hy en el digm l vicoidd opetiv = 1. Y l elción de vicoidde eá κ 1 = = = Se clcul el oto témino p detemin el coeficiente opetivo de vid útil (del ctálogo, u = 80 N). u 80 η c = Del coepondiente digm, e obtiene que S_ = 1. Y e etim que, en ete co (con un cpcidd dinámic de cg, C = 1700, l vid útil jutd mplid, con fibilidd del 95 %, eult: C n _ = 1 S_ 10 = evolucione 10 Que en ho, p un velocidd de gio igul 000.p.m., eá: n _ evolucione = 1095 ho En concluión, e pefiee l opción (odmiento del tipo 604, con vicoidd del ceite = 68 /) pue e etim que l vid útil e upeio l co en poximdmente un 5 % n _ n _ 1.5

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5 DISEÑO MECÁNICO (Ingenieí Indutil, 4º cuo) EXMEN: 5 de SETIEMRE de 007 Un odmiento de bol de contcto ngul, modelo 710 E, e lubic con un ceite de tipo ISO, de vicoidd igul / (40ºC) y tbj te egímene: n = 500.p.m.; = 1 kn.; = 14.5 kn. y tempetu opetiv de 48º C. En ete égimen ope el 60 % del tiempo (q = 0.6). n = 1000.p.m.; = 8 kn.; = 4 kn. y tempetu opetiv de 90º C. En ete égimen ope el 0 % del tiempo (q = 0.). C n C = 000.p.m.; C = kn.; C = 1 kn. y tempetu opetiv de 75º C. En ete égimen ope el 0 % del tiempo (q C = 0.). Conociendo que el mbiente etá limpio ( η c = 0.8 ), detemin l vid útil jutd mplid del odmiento, en evolucione y en ho, p un fibilidd del 90%. opone olucione p, con l condicione opetiv ctule y in modific l vicoidd del lubicnte, ument l vid útil del odmiento. IIIDD 90% 95% 96% 97% 98% 99% cto de jute 1 0,6 0,5 0,44 0, 0,1 = cundo 1.14 = cundo > 1.14 = 1 q n ( q n ) C 6 n = 10 evolucione ( ) n = q n = m S

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7 SOUCIÓN Se utilizá un odmiento del tipo 710 E, con vicoidd del ceite = /. cg dinámic equivlente e difeente en lo te egímene: > 1.14 = = 05 N. = = = 1000 N = > C = = 550 N. 000 Con lo dto de l tbl del ctálogo (d = 50 y D = 90 ) e etim el diámeto medio: d + D d m = = = 70. Con el diámeto medio y l velocidd de gio (500.p.m.) e detemin, en el digm, l vicoidd decud p un buen lubicción 1, eultndo: 1 = Conocid l vicoidd del ceite ( /) que e le popocion l máquin y l tempetu de funcionmiento (48º C) e detemin, en el digm, l vicoidd opetiv del citdo ceite, eultndo: = uego l elción de vicoidde eá: κ = = = 1 Conocid l cg límite de ftig del odmiento (del ctálogo, u = 190 N), l cg dinámic equivlente p ete égimen ( = 05 N) y que el mbiente etá limpio (η c = 0.8), e detemin el oto témino neceio p detemin el coeficiente opetivo de vid útil, en ete co S. (En lo digm, on l líne en colo nnj). u 190 η c = Del coepondiente digm, e obtiene que S_ = 1.1 l igul que nte, con el diámeto medio y l velocidd de gio (1000.p.m.) e clcul l vicoidd 1, eultndo: 1 = 14 Con l vicoidd del ceite ( /) y l tempetu opetiv (90º C) e detemin l vicoidd, eultndo: = 7 7 Siendo l elción de vicoidde: κ = = = Conocid l cg límite de ftig del odmiento ( u = 190 N), l cg dinámic equivlente ( = 1000 N) y que el mbiente etá limpio (η c = 0.8), e ope: u 190 η c = Del coepondiente digm (líne en colo zul), e obtiene que S_ =

8 C l igul nteiomente, con el diámeto medio y l velocidd de gio (000.p.m.) e clcul l vicoidd 1, eultndo: 1C = 10 Con l vicoidd del ceite ( /) y l tempetu opetiv (90º C) e detemin l vicoidd, eultndo: C = 10 C 10 Siendo l elción de vicoidde: κ C = = = C Conocid l cg límite de ftig del odmiento ( u = 190 N), l cg dinámic equivlente ( = 550 N) y que el mbiente etá limpio (η c = 0.8), e ope: u 190 η c = C Del coepondiente digm (líne en colo ojo) e obtiene que S_C = 15. plicndo l fómul de etimción de l vid útil y utituyendo con l ecución de l cg dinámic equivlente, p el co de vio egímene opetivo, e obtiene: C ( 6 C C q n 6 ) 6 n = 10 = 10 = 10 ev. 1 1 q n q n S ( ) q n ticulizndo p el co de te egímene opetivo: ( ) C q n + q n + q C n C 6 n = 10 ev q n + q n + q C n C C S S C S C Conocid l cpcidd dinámic de cg (del ctálogo, C = 9000 N) y utituyendo el eto de pámeto po lo vloe detemindo nteiomente, e clcul l vid útil jutd mplid, en evolucione, con fibilidd del 90 % ( = 1): n ( ) = 10 ev n = 10 = ev velocidd de gio medi de l máquin eá: n = q n = q n + q n + q n = = 900.p.m. m C C o ello, en un ho de poceo dá un totl de: 1ho = 60 minuto = 60 n m = = ev. Siendo l vid útil jutd mplid, en ho, con un fibilidd del 90 %, igul : n = = 6.5 ho 54000

9 DISEÑO MECÁNICO (Ingenieí Indutil, 4º cuo) EXMEN: 8 de ENERO de 008 Nombe y pellido:. ech:. ROEM (5 punto) Un máquin de extcción de gu etá cciond po un tnmiión po coe pln (ve figu 1), con un elción de tnmiión de /7. pole conducid tiene un diámeto de Ø 80. ditnci ente el eje de l pole conducid y l pole pequeñ e de 400. pole pequeñ v copld un moto que gi 100.p.m., en entido ntihoio. Detemin l longitud de l coe. (0,5 punto) nliz y clcul l tenione lo lgo de l coe pln de l figu, indicndo el vlo máximo y u itución. (0,5 punto) Dibuj el digm TENSIÓN ONGITUD de l coe, ecl. (1 punto) Not: Se ugiee l ecl Odend: 1 M : 4 y bci: 50 : 1. Dto: Se ecued que lo co bzdo po l coe no on de 180º y que l tenión máxim de flexión no e igul en l do pole. Conide que el ángulo β 1 y l ditnci eitente en l pole conducid = 5 Nm. Sección de l coe = 5. x 5. Tenión inicil = 00 N. Tenión máxim de flexión en el punto = 1,4 M. Tenión po fuez centífug en el punto = 0,5 M. d = 1 β igu 1. Sitem de tnmiión po coe pln.

10 igu. uje de l pole del item mecánico de l figu 1 El item mecánico de l figu e un detlle del buje de l pole, donde l pole e coeponde con l mc 1. El odmiento de bol e el modelo S 6008 y etá fbicdo con tolenci de clidd IT6 (egún nom ISO) y tipo H p el gujeo de nillo inteio (mc 7) y tipo h p el dio exteno del nillo exteio (mc 6). Si l tolenci del lojmiento (mc ) del odmiento e Ø68J7, etblece que tipo de jute e poduce y epecific el juego o pieto máximo y mínimo. (0,75 punto) Si el montje del odmiento en el ábol (mc 1) e efectú con un pieto mínimo de 18 µm y un pieto máximo de 45 µm (tolenci de pieto), detemin l tolenci nomlizd ISO con l cul etá fbicdo el ábol. (0,75 punto) El odmiento S 6008 de l figu etá montdo con juego noml y e lubic con un ceite de tipo ISO 68, de vicoidd igul 68 / (40ºC). Supone que tbj bjo un cg de dil =,5 kn. y un cg xil = 1,6 kn., l tempetu opetiv de funcionmiento on 70º C y el mbiente etá limpio ( η c = 0,8 ). Detemin l vid nominl jutd mplid del odmiento, en ho, p un fibilidd del 95 %. (1, punto) opone vi olucione detlldmente p, in modific l condicione de cg y l vicoidd del lubicnte, ument l vid útil del odmiento. (0, punto)

11 Tbl 1. Vloe del fcto de jute de vid útil po fibilidd. IIIDD 90% 95% 96% 97% 98% 99% cto de jute 1 0,6 0,5 0,44 0, 0,1 Etimción de l vid nominl de un odmiento, l 90 % : C 6 10 = 10 evolucione cto de jute p etim l vid nominl jutd mplid de un odmiento: = S El fbicnte de odmiento S clcul l cg dinámic equivlente de u odmiento tendiendo l tbl y egún l condición: = cundo / e = X + Y cundo / > e o odmiento de tipo 6008 tienen un fcto de cálculo f 0 = 15. Tbl. ctoe de cálculo de l cg dinámic de odmiento de bol.

12 5 54 1,5 0,0966

13 SOUCIÓN Se utilizá un odmiento del tipo 6008, con vicoidd del ceite = 68 /. l e fcto de cálculo f 0 = 15 y obtene de l tbl del ctálogo, C 0 = 11,6 kn detemin l cg dinámic equivlente e efectú el cálculo f 0 = 15 =,069 C uego, p un Juego Noml, e obtiene de l Tbl e = 0,4; X = 0,56; Y = 1,1; Y l cg dinámic equivlente eá: = 0,4 0,4 = = X + Y > 0,4 = 0,56 + 1,1 > 0, = = 0,457 > 0,4 = 0, , = 4056 N. 500 Con lo dto de l tbl del ctálogo (d = 40 y D = 68 ) e etim el diámeto medio: d m d + D = = = 54. Con el diámeto medio y l velocidd de gio (n=/7 100= 514.p.m.) e detemin, en el digm, l vicoidd decud p un buen lubicción 1, eultndo: 1 = 5 vicoidd del ceite utilizdo e 68 / y l tempetu de funcionmiento (70º C). Se detemin, en el digm, l vicoidd opetiv del citdo ceite, eultndo: = 0 0 uego l elción de vicoidde eá: κ = = = 0,8 5 1 Conocid l cg límite de ftig del odmiento (del ctálogo, u = 490 N), l cg dinámic equivlente p ete égimen ( = 411 N) y que el mbiente etá limpio (η c = 0.8), e detemin el oto témino neceio p detemin el coeficiente opetivo de vid útil, en ete co S : u 490 ηc = 0,8 = Del coepondiente digm, e obtiene que S = 1,5 Conocid l cpcidd dinámic de cg (del ctálogo, C = N) y plicndo l fómul de etimción de l vid útil, e obtiene: S C = 10 = 10 = 84,51 10 ev = Y l vid nominl jutd mplid, con un fibilidd del 95 %, eá: 6 6 N = S 10 = 0,6 1,5 84,51 10 = 78, ev. o ello, en un ho de poceo dá un totl de: 1ho = 60 minuto = 60 n m = = 0840 ev. Siendo l vid útil jutd mplid, en ho, con un fibilidd del 95 %, igul : N 6 78, = = 549 ho