Problema 1.- Para el embrague de quijada cuadrada que se muestra en la figura. pul.

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María Dolores Martin Bustos
hace 5 años
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1 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema 1.- Para el embrague de quijada cuadrada que se muestra e la figura b 1 r i pul; y se trasfiere 75 hp a 650 rpm. Cada ua de las quijadas susteta u águl de 90. E tras palabras, sl 180 de la superficie del embrague tiee quijada. Calcular el esfuerz de crte y aplastamiet si t 5 8 pul. pul, Slució: 63000H 63000(75) 650 T lb-pul (769.3) F T ( ) 16 lb k r r i Esfuerz de crte: 360F 360( ) ( r ri ) t 5 (90) psi Esfuerz de aplastamiet: F.768 b psi bt P á g i a 1 10

2 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema.- Ua parte del sistema de trasmisió de u autmóvil csiste de u embrague de disc c ambs lads efectivs y se geera 5 hp a 00 rpm. La experiecia ha demstrad que se btiee bues resultads cuad el diámetr exterir es igual a tres veces el diámetr iterir. Si el material del embrague expuest a la fricció tiee u ceficiete de 0.3 y se puede desarrllar ua presió ima de 15 psi, calcular ls diámetrs exterir e iterir así cm la fuerza de impulsió requerida. Super desgaste uifrme. Slució: 63000H 63000(5) 00 T 7875 lb.pul Para u sl lad T = lb.pul T fpd fpd ( D d ) (9d d ) 8 8 1/ (0.3)(15) d pul D = 3(6.53) = pul F p d (15)(6.53)( ) ( D d) lb F = lb P á g i a 10

3 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema 3.- U embrague cóic tiee u radi medi de 00 mm y u águl de icliació de 8. La presió ima e el frr es de 0.7 MPa y el ceficiete de fricció es de 0.. Ecuetre el par que el embrague puede ejercer y la fuerza de embrague requerida para ua peració permaete. El frr mide 75 mm a l larg de u elemet del c. Cuál es la ptecia de fricció para ua velcidad de 600 rpm? Super desgaste uifrme. Slució: R r 0.R 0. 4 r (a) se R r R r (b) Sumad (a) y (b) se tiee que R = 0.05 m = 05. mm r = m = mm T fpd 8se ( D d ) 6 (0.)(0.7x10 )( )( ) 8se8 T = 515 N.m F p d ( D d) N F = N H x T Watts H = KW P á g i a 3 10

4 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema 4.- El fre de bada que se muestra e la figura absrbe 6 hp a 150 rpm. La ima presió etre la cita y el tambr es de 100 psi. El ach de la bada es de pul, y el ceficiete de fricció f = 0.1. Ectrar el águl de ctact y la distacia a. De acuerd c ls dats 63000(6) T 63000H 50 lb.pul 150 T ( F1 F ) r l F 1 F 40 lb (1) F1 p F pbr br 1 F lb E (1) se tiee que F 780 lb F1 f 1 1 F e l F f F 1 l rad De la figura (b) se tiee l siguiete: 360 ( ) ta x cse 8 6 se pul a x1 x pul a pul P á g i a 4 10

5 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema 5.- El fre que se muestra e la figura (a) tiee u ceficiete de fricció de 0.3, u radi de 10 pul, u ach de cara de pul, y ua presió límite de zapata de 150 psi. Determiar la fuerza límite de trabaj F y la capacidad de fread. Slució: Del fre mstrad e la figura (a) se tiee que: ta a pul 3 se Aálisis sbre el braz: figura (b) M C 4P 16F 0 P 4F F F (1) C P x 0 x () C F y 0 y (3) Aálisis sbre la zapata izquierda: figura (c) Pdems bservar que esta zapata es auteergizada, ya que la fuerza de fricció gira e el mism setid que P, pr l que e ésta zapata se tiee la ima presió. P á g i a 5 10

6 M p bra 4se ( ) ( se se ) p 1 1 ()(10)(1.37) 4 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 (130) ( se7 se1 ) 355. p M 338 M f f fbrp se r(cs cs1) a( se se 1) M 0.3()(10) p ( ) p P p85.33p lb De la ecuació (1) se btiee: fpbr se F lb Ti (cs1 cs ) 0.3(150)()(100)(1.7138) 1545 lb-pul Aálisis sbre la zapata derecha: figura (d). M 0 4C C B x y M M f 4((1446.5) (361.65) p d 77.14psi fpbr T d (cs1 cs ) 7933 lb-pul se La capacidad de fread es la suma de ls pares izquierd y derech, pr l que T ttal lb pul Tttal 3358 lb pul P á g i a 6 10

7 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema 6.- El fre mstrad e la figura tiee u ach de cara de 1.75 pul. El material de fricció admite ua presió ima de 80 psi y el ceficiete de fricció 0.4. (a) Determiar la fuerza F, (b) Cuál es la capacidad de par?, (c) Si la velcidad es de 100 rpm y el fre se aplica durate 5 seg c su capacidad ima hasta llegar al reps, cuál será el valr del calr geerad? Slució: De la figura se tiee que: ta a c = 0 pul pul se 1 M p bra 4se ( ) ( se se ) (1.75)(6)(10) M (90) ( se se ) M lb-pul M f fbrp se 1 r(cs cs1) a( se se 1) P á g i a 7 10

8 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 M f 0.4(1.75)(6)(80) 6(cs cs 8.13 ) 5( se se 8.13 ) M f lb-pul (a).- Cálcul de la fuerza de impuls F. Dad que la fuerza de fricció e la parte más alejada de la zapata, c respect a la articulació gira e setid puest al gir de F, ls mmets de las fuerzas rmal y de fricció deberá sumarse. Est es M M f F lb c 0 F = lb (b).- Cálcul del par de fread T. T fpbr se (cs cs ) 0.4(80)(1.75)(6 1 )(cs8.13 cs ) T = lb-pul (c).- Cálcul del calr geerad. (100) (1368.5)(5) ) ( 1 Tt1 60 E lb-pul H E BTU H = BTU P á g i a 8 10

9 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 Prblema 7.- Para el fre que se muestra e la figura, f = 0. y b = 100 mm. Si el tambr gira a 600 rpm, determiar l siguiete: p a).- El valr de e cada zapata. b).- El par ejercid pr el fre. c).- La ptecia absrbida. E la figura (b), tmad mmets c respect a C se btiee 6.5P 375(500) 0P 3000N C x 3000 N C y 500 N E la figura (c) tmad mmets c respect a la articulació se btiee 487.5(3000) 487.5C x 75Ax 0 Ax N 75 p A A màx br x ( se ) (5318.) p d Pa 0.1(0.5) se90 p MPa d El par de fread e la zapata derecha es Td fr bpse (0.)(0.1)(0.5 )( ) se45 T d 9.56N. m E la figura (d), tmad mmets c respect a la articulació se tiee P á g i a 9 10

10 Diseñ mecáic II/Prblemas de la uidad 5 550(3000) 75B x 0Bx (3000) 6000 N B pbr Bx ( se ) p (6000) i (0.1)(0.5) se90 ) p MPa i El par de fread e la zapata izquierda es Pa Ti fr bpse (0.)(0.1)(0.5 )( ) se45 T i N. m El par ttal de fread es T ttal N. m T ttal 66.64N. m La ptecia absrbida pr el fre es 66.64(600) 9550 H KW T 9550 H KW P á g i a 10 10

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