septiembre 2006 - teoria de maquinas

Teoría de máquinas. 12/9/06.
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PROBLEMA 1:
1.
2.
3.
4.
5.
Dibujar el esquema cinemático más simple del sistema de la figura. (Suponer que el contacto entre la excéntrica y la
corredera está garantizado en toda situación).
Determinar de forma razonada el número de grados de libertad del sistema.
Determinar la ley que relaciona el desplazamiento de la corredera con el giro de la excéntrica. Definir para ello las
variables necesarias.
Determinar en función de la posición de la excéntrica el par que se ha de aplicar a la misma para equilibrar el sistema,
suponiendo coeficiente de rozamiento cero en todas las superficies.
Para la posición de la figura (la linea que une el eje de giro con el centro geométrico de la excéntrica forma 60º con la
horizontal), determinar:
a. Coeficiente de rozamiento mínimo entre excéntrica y corredera para que el sistema esté en equilibrio.
b. Para un coeficiente de rozamiento determinado de valor entre corredera y excéntrica, calcular el par necesario
para elevar la corredera
Masa de la corredera:
Masa de la excéntrica:
Radio de la excéntrica:
Excentricidad:
M=10 kg
m=5 kg
R= 100mm
e=30 mm
Teoría de máquinas. 12/9/06.
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PROBLEMA 2:
Se desea accionar el sistema del problema anterior mediante un motor y una reductora de relación 1/10. La corredera debe
vencer una fuerza constante F en los últimos 30º de subida, y debe realizar la operación 60 veces por minuto. Suponer que no
existen pérdidas (no hay rozamientos) y que el par del motor es constante en el período de régimen. Se pide:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Determinar la energía de cada operación. (1 punto)
Determinar la potencia y el par medios que debe suministrar el motor en el período de régimen. (1 punto)
Representar en un gráfico los diferentes pares instantáneos reducidos al eje de la excéntrica en el período de régimen:
a. Pares reducidos de las masas de corredera y excéntrica (1 punto)
b. Par motor reducido (1 punto)
c. Par reducido de la fuerza de operación (1 punto)
Determinar el momento de inercia del sistema reducido al eje de la excéntrica (no considerar inercias del motor y la
reductora) (1,5 puntos)
Calcular el volante de inercia necesario antes de la reductora para un grado de irregularidad del 3% (1,5 puntos)
Diseñar la reductora de ejes fijos que tenga la relación de transmisión 1/10.
a. Determinar el nº de saltos necesario (0,5 puntos)
b. Suponiendo piñones de 20 dientes, determinar los números de dientes de las ruedas. (0,5 puntos)
c. Determinar la relación necesaria entre los módulos de los saltos para realizar un montaje con solo dos ejes.
(0,5 puntos)
d. Determinar el orden de los saltos diseñados y dibujar un esquema del conjunto. (0,5 puntos)