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MOTORES DIESEL ANDINOS S.A
[2013]
[APLICACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON EN UN MOTOR]FISICA I
ESPECIALIDAD: INGENIERIA INDUSTRIAL
PROFESOR: GERALD CUSCANO
ALUMNOS:
ARTURO VALVERDE LATORRE
LUIS MAMANI AROTUMA
LUIS PALPAN
Dedicatoria
A nuestras familias que alientan nuestro esfuerzo
para lograr satisfacciones personales y profesionales.
A nuestro docente por su paciencia y
dedicación.
.
Aplicación de fuerza, descomposición y torque en los motores de combustión internaPágina 1 de 13
INDICE GENERAL
INDICE GENERAL........………………..………………………………………………….. 3
INTRODUCCION………….………...……………………………………………………... 4
RESUMEN……………………………..……………………………………………………. 5
OBJETIVO DE LA INVESTIGACION……………………………………………………… 6
FUNDAMENTO TEORICO......................................................…….……………………...7
2.1.- 3 Ley de Newton…………………........................……….……………………...….....7
2.2.- Torque y Fuerza…...…………………………………….…………….…………….......8
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………….…………...……………..9-10
CONCLUSIONES………………………………………..…………..………………….......11
RECOMENDACIONES………………..………………..…………..………………….......12
BIBLIOGRAFIA……………………..…………………..…………..………………….......13
Aplicación de fuerza, descomposición y torque en los motores de combustión internaPágina 2 de 13
INTRODUCCION
Es inevitable utilizar la matemática y la Física en el hacer diario tanto en el hogar
como en el trabajo, y como futuros ingenieros tenemos que estar preparados para
solucionar problemas, siendo esa la principal razón por la cual nos van a contratar las
empresas. Una forma de solucionar dichos problemas, es aplicando todos los
conocimientos que iremos adquiriendo durante nuestra formación universitaria, por ello
desde ya es imprescindible mostrar una pequeña aplicación de los conocimientos
adquiridos en el curso de Física, específicamente en la 3° ley de Newton, en la
solución de un problema detectado, y en este caso en particular analizar el
funcionamiento del conjunto del motor (pistón – biela).
RESUMEN
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Motores Diesel Andinos S.A. MODASA
Es una empresa peruana líder en la fabricación de Buses, Grupos electrógenos y
Servicios de Manteniendo y Reparación, tenemos como política orientar nuestro
esfuerzos y recursos en busca de la mejora continua de la marca MODASA.
Constituida en virtud a un concurso nacional convocado por el Gobierno Peruano con
la intención de producir motores diesel para la región andina. Como resultado de dicha
convocatoria se produjo la asociación del estado peruano con dos compañías
extranjeras de conocidas trayectorias Ab Volvo de Suecia y Perkins Engines Limited
de Inglaterra.
Actualmente, cuenta con 2 instalaciones de 30.000 m2 en el distrito de Ate y en el
distrito de Lurín con 80.000 m2, implementado con equipos y herramientas de última
tecnología, la que se dedica a producir grupos electrógenos, chasis y carrocerías para
ómnibus; la comercialización de estos productos, sus repuestos y otros productos
relacionados, así como la prestación de servicios reparación y mantenimientos en dos
talleres propios.
MODASA es una empresa 100% peruana, por cuanto Volvo transfirió sus acciones en
el año 1994 y Perkins en el año 2005, sin embargo, MODASA sigue siendo el
representante exclusivo de Perkins en el Perú.
Los pilares de MODASA son calidad, el profesionalismo de su gente y el desarrollo
tecnológico permanente
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2.- OBJETIVO DE LA INVESTIGACION
2.1.- OBJETIVO GENERAL
Aplicar los conocimientos adquiridos con las leyes de Newton.
2.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS
Analizar la fuerza vertical aplicada en la cabeza del pistón al momento de la
explosión para generar el movimiento circular del cigüeñal.
Mediante descomposición de fuerzas hallaremos la que se transmite por la
biela del motor y el torque generado por este.
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FUNDAMENTO TEORICO
3° LEY DE NEWTON
Postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en
sentido contrario. Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el
segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en
dirección contraria. La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos.
Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce como Ley de
la Acción y Reacción.
Grafica de acción y reacción
TORQUE O MOMENTO DE FUERZA
“Torque” (t) es la palabra que viene del latín torquere, torcer.
Es cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, el cuerpo
tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. La aplicación
de una fuerza perpendicular a una distancia (brazo) del eje de rotación fijo
produce un torque. Se manifiesta en la rotación del objeto.
El torque de una fuerza depende de la magnitud y dirección de F y de su punto
de aplicación respecto de un origen O. Torque es el producto de la magnitud de
la fuerza perpendicular a la línea que une el eje de rotación con el punto de
aplicación de la fuerza por la distancia (d) entre el eje de rotación y el punto de
aplicación de la fuerza. Esto es:
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Si la fuerza no es perpendicular al radio, solo produce Torque en la
componente perpendicular a este.
Grafica de torque
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
De acuerdo a las especificaciones Técnicas del motor, se tienen los siguientes datos:
La explosión genera una fuerza de F= 14600 N, sobre la cabeza del pistón originando un desplazamiento hacia abajo la cual es transmitida por medio de la biela hacia el cigüeñal. Determinar la fuerza tangencial en el cigüeñal?
Descomponiendo fuerzas:
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L=20 cm
R=10 cm
F= 14600 N
F= 14600 N
Β= 7°
F = 14600.COS 7°
Fbiela = 14600.cos 7°
Fbiela = 14491.17 N
Hallando el torque en el puño del Cigüeñal.
Aplicando Torque
T = 0.1 x 14491.17 x sin 68°
T = 1343.60 N.M
Convirtiendo N.M a Libra. Pie
1343.60 N.M x 0.73756 Lbf.Ft/1 N.M = 990 Lbf.ft
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F = 14491.17 N
Θ= 68°
R = 0.1 M
CONCLUSIONES
Indudablemente la investigación realizada fue totalmente satisfactoria, ya que
nos permitió demostrar que el peso es una herramienta determinante para prevenir
posibles fallas o defectos de calidad de las tapas de la cerveza.
Asimismo, nos permitió profundizar sobre otras incidencias que tiene esta
materia prima y en que lo afecta en sus características; en este caso el peso de la tapa
o tapón corona, y como puede incidir en la calidad del producto.
Con este trabajo logramos comprender el funcionamiento del liner, así como su
importancia en el peso de la tapa, que papel cumple éste, y como podemos determinar
un mejor peso del mismo.
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RECOMENDACIONES
Se recomienda lo siguiente:
1. Los pesos de las tapas deben cumplir con la media aritmética y desviación
estándar encontradas en el análisis de la muestra, ya que nos indicarían los
rangos que deberían oscilar el peso de las mismas para asegurar el contenido.
En este caso especifico de la botella de la cerveza, verificando la hermeticidad
y cumpliendo como un bien complementario del producto.
2. Según los resultados obtenidos, se recomienda que para evitar el reciclado de
las tapas debe estar por encima de 1,8563 gramos.
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BIBLIOGRAFIA
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