Exercicis resolts de màquines simples, fricció i rendiment
Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en
catalán con un tamaño de 4,08 KB
Actualizado el
Resumen
Recull d'exercicis resolts de mecànica aplicada: bomba manual, ternal, rodolament d'una vagoneta, equilibri d'una barra, torn diferencial, premsa de vi i pujada per un pendent amb fricció. Cada exercici mostra el procés de càlcul, les fórmules i el resultat numèric. L'estudiant aprèn a aplicar el moment de força, el rendiment de la màquina i el coeficient de fricció.
Puntos clave
- Al ternal, la força és F = R·(r1 – r2) / (2·r1·n). Amb R = 7848 N, r1 = 0,125 m, r2 = 0,115 m i n = 0,75, la força és 418,56 N.
- Per al rodolament d'una vagoneta, Q = F·r / μ. Amb F = 500 N, r = 0,15 m i μ = 1,25 mm, la càrrega màxima és 60 000 N.
- Per remuntar una càrrega de 1000 kg amb pendent del 5 % i μ = 0,15, la força és 1957,14 N.
- Al torn diferencial, la fórmula per calcular la càrrega és F = R·(r1 – r2) / (2·d·n). Amb F = 400 N i n = 0,9, la càrrega màxima és 23 040 N.
- En la barra de l'exercici 5, amb OA = 300 mm, OB = 200 mm i R = 100 N, la força F és 173,20 N.
- Per transportar 5000 N amb dos corrons de D = 200 mm i μ = 1 mm, la força necessària és 50 N.
Resumen generado con IA a partir del documento. Ponte a prueba
1)Per extreure aigua d’un pou s’utilitza una bomba manual com la de la fig 10.32. Calcula la força que cal aplicar a l’extrem de la manera si la pressió de l’aigua provoca una força de R=1000N sobre l’èmbol.
?Mo=0 -> MR=MF -> F.d1 = R.d2 -> F.0.6 = 1000(0.1) -> F=166.67N
2)Calcula la força que cal fer per elevar una càrrega de 800kg amb un ternal, en el qual el diàmetre de la politja gran és de 250mm i el de la petita de 230mm , amb un rendiment de la màquina del 75%.
m=800Kg Ternal: F=R.(r1 – r2)/2.r1.n -> F=7848(0.125 – 0.115)/2(0.125)(0.75)
d=250mm à r=0.125m F=78.48/0.1875 = 418.56N
d=230mm à r=0.115m
n=75% à 0,75
R=800(9.81) = 7848N
3)Sobre les rodes de radi (r=150mm) d’una vagoneta ha d’actuar una càrrega Q. Si el coeficient de rodolament entre les rodes i els carrils és de ?=1.25mm , determina la càrrega màxima Q que es podrà aplicar a cada una per tal que les força mínima per iniciar al moviment sigui F=500N.
r = 150mm à 0.15m F ? Q . ? / r -> Q = F. r / ? -> 500.(0.15) / 0.00125 -> Q = 60000N
Q=¿?
?=1.25mm à 0.00125m
4) Determina el valor màxim del moment en el sentit que s’indica a la figura, que es pot aplicar al punt A de la barra d’alumini BA , de 600mm2 de secció i densitat p=2700kg/m3 ,per tal que la força del tirant BC no sigui superior a 40N.
d = 280 mm -> 0.028m
longitud (l) -> l =? 2802+3002 -> l = 410.36 mm
v = s . l = 600.(410.36) = 0.246 dm3
p = v. d. g = 0.246 . (2.7) . (9.81) = 6.51N
M=(-6.51).150 + 40.(280)
M=-976.5 + 11200 = 10223.5 N.mm
M=10.22 N.m
5)Determina la força F que cal aplicar a l’extrem B de la barra de la figura per tal d’equilibrar la força R=100N situada a l’altre extrem, si OA =300mm i OB =200mm.
F . OB . Cos? – R . OA = 0 -> F . 200mm . Cos30o – 100N . 300mm = 0 -> F = 173.20N
6)Per transportar una càrrega Q=5000N s’utilitzen dos corrons de diàmetre D=200mm i de pes negligible, per tal i com es mostra la figura. ? = 1mm.
F/2 . D – 2. Q/2 . ? -> F/2 .D ? 2. Q/2 . ? -> F ? 2.5000 . 0.001 / 0.2 -> F ? 50 N
7) La longitud de la manera d’un torn diferencial és de 80cm i els diàmetres dels dos cilindres són 250 i 200 mm ,respectivament. Si la força màxima que es pot aplicar sobre cadascuna de les manetes és de 200N i el rendiment de la màquina és del 90% , determinem:
a) Quina és la càrrega màxima que es podrà elevar.
b) Quantes voltes caldrà donar a la maneta per elevar la càrrega 4m.
a) F = R . (r1-r2) / 2 . d . n -> 400 = R(0.125 - 0.1) / 2 . 0.8 . 0.9 -> R = 23040N.
b) 400 . n . 2? . 0.8 = 23040 . 4 / 0.9 -> n = 320/2? -> n= 50.95 voltes.
8) Quina força caldrà aplicar per remuntar un cos de m= 1000kg , per un pendent del 5% si el coeficient de fricció entre la càrrega i el pendent és de µ=0.15?
Tg? = 0.05 -> ? = 2.86o
F = G . (sin? + cos? . µ) -> F = 1000 . 9.8 . (sin 2.86o + cos 2.86o . 0.15) -> F= 1957.14N
9) En una premsa de vi hi ha una rosca de 8mm de pas i se lo aplica un moment de 600Nm. Si la rosca té un diàmetre mitjà de 200mm i un coeficient de fricció µ=0.018 ;Quina serà la força que exerceix la premsa en la premsada? I el rendiment de la rosca?
tg? = p /2?.rc = 8 / 2? = 0.0127 -> ?=0.7298o
tg? = µ = 0.018 doncs , ? = 1.0312o
R= M / tg (?+? ) . rc = 600 / tg(0.7925 + 1.0312) . 0.1 = 195188.98N
n = tg? / tg (?+?) = tg 0.7925 / tg(0.7925 + 1.0312) = 0.4344 -> 43.44%
Preguntas frecuentes
Com es calcula la força d'un ternal amb rendiment?
Es fa servir la fórmula F = R·(r1 – r2) / (2·r1·n). Amb R = 7848 N (una càrrega de 800 kg), r1 = 0,125 m, r2 = 0,115 m i un rendiment del 75 %, la força és 418,56 N.
Quina força cal per remuntar un pendent del 5 % amb fricció?
Per a una càrrega de 1000 kg amb μ = 0,15, la força és F = G·(sin α + cos α·μ), amb tg α = 0,05 i α = 2,86º. El resultat és 1957,14 N.
Ponte a prueba
Tarjetas de repaso
Pulsa una tarjeta para ver la respuesta.
Test
Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.