Propuesto Examen Parcial 25-01-06

7/28/2019 Propuesto Examen Parcial 25-01-06

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

EXAMEN PARCIAL. Viernes, Junio 18 del 2004

Solucionario.

PROBLEMA N 1(9 puntos)

Se va ha disear un torno mecnico que deber tener una potencia elctrica del motor de 3Kw, y se

transfiere al ingreso del contraeje del sistema un momento torsor o par de 292cm-Kgf, en la caja

Norton se ubican poleas escalonadas opuestas entre si, y para el husillo principal deber tener

velocidades rotacionales de salida entre1024 y 2000rpm como mnimo y mximo, debindose

proyectar cuatro variaciones de la velocidad de giro, donde la distancia entre centros virtual es

392mm por mando directo. Y, del sistema por mando reductor; la distancia entre centros es 170mm,

la relacin de transmisin instantnea total es 16 (0.0625), y la relacin de transmisin instantnea

del primer tren es 4 (0.25). Se pide determinar:

1. La velocidad rotacional del contraeje.2. Las velocidades directas a la salida del husillo principal.

3. Los dimetros de las poleas escalonadas opuestas.

4. El modulo circular ISO normalizado.

5. El nmero de dientes del primero y segundo tren del sistema.

6. Las velocidades del sistema reductor a la salida del husillo principal.

Solucin:

Pm = 3Kw

Mt = 292cm-Kgf

nmnimo = 1024rpm

nmximo = 2000rpm

Distancia virtual: Cv = 392mm.

m. = 4

a. =170mm

iT = 16 (0.0625),

i1,2 = 4

1. La velocidad rotacional del contraeje.

rpm*

*

n 981292

471620

292

751023

716201 ===

2. La razn geomtrica de la progresin.

K = 2511024

200014 ,=

2. Las velocidades en progresin geomtrica.

Elaborado Ings. Snchez Valverde, Vctor. 8 julio 2013Pgina 1

n8 = = 1024 rpm

n6 = n6*K =1024*1.25 = 1280 rpm

n4 = n4*K =1280*1.25 = 1600 rpmn2 = n4*K =1600*1.25 = 2000 rpm


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3. Dimetro de las poleas de los conos escalonados:Dimetro mayor del contraeje:

d1 =mm

n

n

Cv263

2000

9811

392

1

2

1

=

+

=

+

d2 = Cv d1 = 392-263=129 mm

d3 =mm243

1600

9811

392=

+

d4 = Cv d3 = 392 243 = 149 mm

d5 =mm222

1280

9811

392=

+

d6 = Cv d5 = 392 222 =170mm

d7 =mm200

1024

9811

392

=+

d8 = Cv d7 = 392 200 =192mm4. El modulo circular ISO normalizado.

44117

1702

1

2

211

=+

=+

=)(*

*

)i(*Z

a*m

,

5. El nmero de dientes del primero y segundo tren del sistema.

A) Primer tren:

Z1 = 17 i1,2 = 4

Z2 = Z1* i1,2 =17* 4 = 68

B) Segundo tren:

i3,4 = 16/4 = 4

Z3 = 17

Z4 = Z3* i3,4 = 17* 4 = 68

6. Las velocidades del sistema reductor a la salida del husillo principal.

rpm*

**

Z*Z

Z*Z

d

dnnS 125

6868

1717

129

263981

42

31

2

1

11 ===

rpm***

Z*ZZ*Z

ddnnS 100

6868

1717

149

243981

42

31

4

3

12 ===

rpm*

**

Z*Z

Z*Z

d

dnnS 80

6868

1717

170

222981

42

31

6

5

13 ===

rpm*

**

Z*Z

Z*Z

d

dnnS 64

6868

1717

192

200981

42

31

8

7

14 ===



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PROBLEMA N 2 (5 puntos)

Para la experiencia en el laboratorio del tipo en corte ortogonal, se mecaniza un material de acero

cuyo peso especifico es3

87 cm/grf. , razn por el cual la herramienta usada tiene un ngulo deataque 15 , siendo el avance de 0.35mm/rev, y el ngulo de posicin es 46, el ancho de la virutaes mm5.2 , la longitud de la viruta es m9.1 , y cuyo peso obtenido es de grf.518 .

Asimismo, la profundidad de contacto de la herramienta y la viruta es mm.21 , cuyo esfuerzo decizallamiento normal sobre la cara de ataque se distribuye forma lineal, desde un valor mximo de

296 mm/kgf hasta cero sobre el filo del extremo de su longitud de contacto y del mismo modo, elcoeficiente aparente de ficcin es 01. . Se pide calcular:

1.- La fuerza normal de cizallamiento.

2.- El ngulo de cizallamiento.

3.- La fuerza resultante o equivalente.4.- La fuerza de corte.

5.- La presin o coeficiente especifico del material en Kw-min/cm3.

Solucin:3

87 cm/gr.= 15= mmb 5.2=

ml 9.10 = grf.W 518= mm.p 21= 296 mm/kgfns =01.=

1.- Fuerza normal de cizallamiento

1.1..- Esfuerzo normal de cizallamiento

AsF

As

F

nsns

nsns

=

=

1.2.- rea de cizallamiento deformada

2512

2152

2mm.

.

..pbAs =

=

=

Fuerza normal de cizallamientoElaborado Ings. Snchez Valverde, Vctor. 8 julio 2013Pgina 3

96Kgf/mm


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Kgf.AsF nsns 1445196 ===

2.- Angulo de cizallamiento

=

senr

cosrtg.arc

c

c

1

1

2.1.- Espesor de la viruta deformada= belW s0

mm....

.

bl

Wes 50

875291

518

0

=

=

=

Espesor no deformado.ec = a * sen K = 0.35*sen46 = 0.25mm

2.2.- Razn de corte

5050

2501 ..

.

e

er

sc ===

Angulo de cizallamiento

( ) ==

= 295840

15501

1550 11.tg.arc

sen.

cos.tg.arc

3.- Fuerza resultante( ) += senFF

ns/

3.1.- Angulo de ficcin media

.tg= 01.F

FTg

n

==

45011 == ).(tg.arc

3.2.- fuerza resultante.

( ) ( ) kgfsensen FFns 168

154529

144=

+

=

+

=

4.- Fuerza de corte( ) ( ) kgf.coscosFFc 51451545168 ===

5.- Presin especifico de corte.5.1.- rea de corte no deformado:

02951 sen.senAsAc ==

27270 mm.Ac =

2200

7270

5145mm/Kgf

.

.

Ac

FcKc ===

Kc = 0.033 Kw-min/cm3

PROBLEMA N 3 (6 puntos)

Una maquina herramienta universal tiene un motor elctrico de KW.22 , cuya eficiencia mecnicaes del %80 , donde la velocidad de corte mximo para el debastado es min/m25 , para el acabadoes min/m30 y el husillo principal se encuentra dotado de velocidades de: n = 45, 63, 88, 125,175, 240, y 335rpm, y la caja de la mesa o mandil tiene las velocidades automticas para el cortelongitudinal de avances en: 115mm/miny9063,45,30,22,16,Va = . Y, La presinespecifica de corte del material esta propuesto por 318.0 min/)2/(036.0 cmkwTeKc = donde:



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Te es la tolerancia de eje, y el dimetro nominal de la pieza es 0000 074074..

+ , donde el dimetro mximo

deber ser para el proceso de debastado y el mnimo para la operacin del acabado.

El proceso de manufactura tiene un avance revmm/35.0 , para el ngulo de posicin de 60 para

el debastado y 90 para el acabado, con una profundidad de corte de mm3 y su longitud de lapieza es mm350 . Se pide determinar:

1.- Seleccin de la velocidad de corte: debastado y acabado.2.- La potencia de especfica de corte.3.- La potencia de corte: debastado y acabado.4.- El numero de pasadas.5.- El tiempo de mecanizado: debastado y acabado.

Solucin:

KW.Pm 22= %80=min/mVc

min/mVc

30

25

=

=

92673

00074

.d

.d

min

max

=

=

1.- Debastado: Seleccin de la velocidad de corte0

074.074

+

mmdmax 74=

1.1.- Velocidad de giro

rpm.d

Vcn 54107

74

2510001000=

=

=

Seleccionamos:n = 88rpm1.2.- Velocidad de corte acabado

min/m..nd

Vcmin,

45201000

8892673

1000=

=

=

Acabado: Seleccin de la velocidad de corte0

074.074

+

mm.dmin 92673=

1.1.- Velocidad de giro

rpm..d

Vcn 17129

92673

3010001000=

=

=

Seleccionamos:n = 125rpm1.2.- Velocidad de corte acabado

min/m.nd

Vcmin,

291000

12592673

1000=

=

=

2.- Potencia especifica de corte18.018.0

2

074.0036.0

2036.0

=

=Te

Kc

3

min065.0

cm

kwKc

=

3.- Potencia de corte.DEBASTADO:Espesor de viruta no deformada.eC = 0.35* sen 90 = 0.35mm.Seccin de corte.

Ac = eC * p = 0.35*3 = 1.05mm..Elaborado Ings. Snchez Valverde, Vctor. 8 julio 2013Pgina 5


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Remocin de virutamin/cm..*.Vc*AcZw 347214520051 ===

Kw...Pc 4147210650 ==

ACABADO:

Espesor de viruta no deformada.eC = 0.35* sen 60 = 0.3mm.Seccin de corte.Ac = eC * p = 0.3*3 = 0.9mmRemocin de viruta

min/cm.*.Vc*AcZw 31262990 ===

Potencia de corte.Kw..*.Pc 6911260650 ==

Potencia efectivaKW..*.PmPe 7618022 ===

3.3.- Verificacin

KW...PcPe

41691761 >>

>

4.- Numero de pasadasUna pasada cada por cada proceso.

5.- Tiempo de mecanizado.Debastado:

Va

LTm =

min/8.308835.0 mnaVa ===Seleccionamos.

min/mmVa 30=

min.Tm 671130

350

==

Debastado:

Va

LTm =

min/m.*.naVa 537125300 ===

Seleccionamos.min/mmVa 30=

min.Tm 671130

350==


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