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MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MQUINAS

MECANISMOS Y SISTEMAS DE AERONAVES Trabajo Prctico : Rodadura y Rozamiento por Deslizamiento

1. Sea un rodillo tractor que arrastra a velocidad constante un peso W=15.000N. Hallar el

momento que debe generar el rodillo para que ruede sin deslizar al arrastrar el peso W. El parmetro de rodadura u vale 0,3 mm. El coeficiente de rozamiento por friccin entre el peso W y el suelo es =0,35. El rodillo es de acero y tiene un dimetro de 0,6m y una longitud de 2m.

2. Un rodillo de acero macizo perteneciente a una mquina aplanadora, es arrastrado por un camin a travs de un cable de acero. El rodillo presenta un parmetro de rodadura u de 0,1 mm, un dimetro de 0,5 m, y una longitud de 1 m. La tensin de fluencia del acero es de 2400 kg/cm, y al camin se desplaza con una aceleracin de 5 m/seg. Calcular la seccin del cable. Considerar que el camin avanza sobre una lamina de acero, y as verificar la condicin de slo rodadura en el rodillo. El coeficiente de friccin acero-acero es aa=0,1.

3. Sea un carro formado por una estructura de acero que se apoya a travs de cuatro ruedas

sobre dos rieles de acero. Las ruedas y los dos ejes de que las unen son de acero. El peso total de la estructura es de 11.000N y lleva una carga de 10.000N ubicada en la mitad de la distancia longitudinal L1 del carro. Las ruedas pesan 1.500N cada una y cada eje 1.200N. El parmetro de rodadura u vale 0.5 mm. El coeficiente de rozamiento por friccin acero-acero es aa=0,15. El radio de las ruedas es r=0,2m. El dimetro interno de los bujes de bronce que alojan los dos ejes de las cuatro ruedas es de 0.04 m, y el coeficiente de friccin entre bronce y acero vale ba=0,1(engrasado). La condicin de diseo es para V=cte=0,5m/s. Polea = 0.3m. Calcular la potencia y el par necesarios en el motor para tirar del carro para la condicin de solo rodadura y no deslizamiento sobre los rieles. Considerar deslizamiento y rodadura donde corresponda.

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Estructura

4. Un camin se encuentra subiendo una pendiente de 30, desplazando un rodillo macizo. El

camin se desplaza a 10 km/h, y dispone de 150 HP para subir el rodillo. Suponiendo que slo utiliza la 2/3 parte de la potencia disponible, que el rodillo pesa 50000 N, y que el radio del rodillo es de 0,5 m, calcular: a- Cunto debera valer el coeficiente de roce por deslizamiento, para que no haya

deslizamiento? b- El coeficiente de roce por rodadura, considerando que slo rueda.

5. Un puente gra similar al de la imagen, se desplaza sobre 2 rieles de acero, accionado por

un motor elctrico que acciona las ruedas delanteras. Las ruedas delanteras y traseras son de acero, y giran alrededor de bujes de bronce. El coeficiente de friccin entre el acero y el bronce es de 0,1 cuando se encuentra engrasado, y de 0,18 cuando se encuentra sin buena lubricacin. A su vez, tiene un pequeo carro transversal, para mover la carga en direccin perpendicular al eje del carro, al cual no se lo considera con prdidas para este ejercicio. Este carro transversal contiene un malacate, disponible para levantar una determinada carga. Datos: - Peso del chasis = 20000 N - Peso de las ruedas de acero = 500 N - Peso del carro transversal + peso del malacate = 1500 N - Coeficiente de friccin acero-acero (faa) = 0,15 - Radio de las ruedas = 0,20 m - Parmetro de rodadura de las ruedas del puente gra = 0,1 mm - Dimetro de los bujes = 0,03 m - Velocidad de desplazamiento del puente = 0,05 m/seg

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a) Calcular la potencia que debera tener el motor elctrico que mueve el puente gra, para la condicin optima de funcionamiento y la peor condicin (mala lubricacin en los bujes). Sin considerar que transporta carga.

b) Calcular la potencia total que se consumira en la operacin del puente gra, para que el mismo ruede sin deslizar, transportando una carga de 50000 N, en la condicin ptima de diseo.

6. Para el siguiente camin traccin trasera determinar la potencia necesaria para mover una carga de 360 toneladas a una velocidad constante de 25 km/h. Suponer para el anlisis que presenta bujes en ambos ejes (ver esquema) y que se produce rodadura sin deslizamiento. Considerar los siguientes datos:

Disposicin conjunto motor / eje trasero (impulsor) Esquema simplificado de estructura y ejes