TecFab TecMaq Pack 2002

TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN Y TECNOLOGÍA DE MÁQUINAS
Evaluación 30/10/2002
Teoría
Nombre.............................Apellidos.........................................................................Grupo..........
1.- Al comprobar si un tornillo apretado con una fuerza de montaje FM puede fallar por rotura del
núcleo, se considera que el tornillo está solicitado a una tensión de tracción equivalente igual a
σe = 1,35 σ, siendo σ = FM/AT (AT: sección resistente). Explica brevemente porqué se considera
dicha tensión equivalente.
2.- Se comparan dos transmisiones por correa iguales por lo que respecta a la potencia a transmitir, la
velocidad periférica de la correa, los diámetros de las poleas y la distancia entre ejes. Una emplea
una correa plana y la otra una correa trapecial. Explica brevemente en cual de las dos es necesaria
una fuerza de tensado inicial más elevada. Justifica tu respuesta.
3.- Explica, con la ayuda de una figura, porqué un rodamiento rígido de bolas, diseñado principalmente
para soportar cargas radiales, también puede soportar cargas axiales.
TECNOLOGIES DE FABRICACIÓ I TECNOLOGIA DE MÀQUINES
PROVA D’AVALUACIÓ CONTINUADA. PROBLEMA
CURS 2002-03
30-10-2002
La figura esquematitza un muntacàrregues lleuger emprat en un magatzem per elevar
càrregues a una alçada h = 8 m. El muntacàrregues té les següents característiques:
Massa de la plataforma de càrrega: mp = 14 kg.
Capacitat de càrrega màxima:
mc = 50 kg.
Massa del contrapès:
mco = 39 kg.
El contrapès té la finalitat d’unificar la potència que ha de fer el motor en pujar i baixar el
muntacàrregues.
Politja de tracció del cable de diàmetre: d = 300 mm.
Accionament mitjançant un motor elèctric trifàsic asíncron, a través d’un reductor
d’engranatges. El motor disposa d’un fre electromecànic per aturar el muntacàrregues i
evitar la seva caiguda. Les característiques del motor són:
-1
-1
Velocitat de sincronisme: ns = 1500 min . Velocitat nominal: nn = 1320 min .
Parell d’engegada: Te = 2,2 Tn .
Parell nominal:
Tn = 1,25 Nm.
Parell màxim:
Tmax = 2,4 Tn .
A efectes de comprovació del motor emprat es considera el següent cicle de funcionament
tipificat pel muntacàrregues: Viatge de pujada a plena càrrega (alçada h = 8 m). Aturat un
temps de 9 s per a la descàrrega. Viatge de baixada en buit. Aturat un temps de 9 s per a la
càrrega. Aquest cicle es va repetint contínuament.
Es demana que:
1) Seleccioneu la relació de transmissió i que ha de tenir el reductor, d’entre les següents
disponibles, per tal que la velocitat del muntacàrregues en pujar i baixar sigui de
v = 0,8±0,1 m/s. (Relacions disponibles: 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40).
2) Dibuixeu el gràfic del parell resistent Tr reduït a l’eix del motor en funció del temps,
estimant un rendiment conjunt del reductor i de les guies de la plataforma de η = 89%. (No
quantifiqueu els temps de funcionament perquè encara es desconeixen).
3) A partir de les corbes característiques del parell motor i del parell resistent, determineu la
velocitat de funcionament del motor i comproveu si la velocitat del muntacàrregues està
dins del rang establert.
4) Calculeu els temps que tarda l’elevador en pujar i en baixar, suposant que va a velocitat
constant (és a dir negligint les fases d’engegada i de frenada).
5) Dibuixeu el gràfic del parell motor Tm en funció del temps, suposant que dins el temps de
funcionament hi ha un temps d’engegada te = 0,15 s i un temps de frenada tf = 0,1 s.
6) Comproveu si el motor emprat està correctament seleccionat.
1
h=8m
plataforma
contrapès
o 300 mm
n1
o 300 mm
n2
reductor
motor
politja
Puntuació de l’exercici: 5 punts sobre 10.
2
SOLUCIONS:
1. i = 25,92
es selecciona i = 25.
2. Parell resistent reduït a l’eix del motor Tr = 1,65 Nm tant pujant com baixant (canvia el
sentit).
3. v = 0,793 m/s dins el rang establert.
4. t = 10,09 s
6. Parell equivalent Teq = 1,21 Nm més petit que el parell nominal del motor Tn = 1,25 Nm
per tant el motor està ben seleccionat.
3
TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN Y TECNOLOGÍA DE MÁQUINAS
Evaluación 8/01/2003
Teoría
Nombre.............................Apellidos.........................................................................Grupo.......
1. El fallo de rodamientos puede deberse a desprendimiento de material debido a fatiga superficial,
provocada por cargas dinámicas, o a una deformación plástica, provocada por cargas estáticas o
cargas de choque. Expone, justificando la respuesta, cual de estos dos tipos de fallo se debe
comprobar en los rodamientos existentes en los dos ejemplos que se citan:
-1
a) Los rodamientos de soporte del rotor de un motor eléctrico que gira a 1480 min .
b) Los rodamientos que permiten el giro de una puerta abatible de un garaje, accionada de 2 a 6
veces al día.
2. Un motor eléctrico trifásico asíncrono de inducción, que presenta una constante de tiempo de
calentamiento de τ= 7 min, está funcionando durante 30 min dando un par constante un 20% por
encima de su par nominal, i luego permanece parado 30 min más. Justifica si el motor puede o no
funcionar sin problemas en estas condiciones.
3. Para unir dos piezas entre si se emplean tornillos de clase de resistencia 8.8 con tuercas de clase de
resistencia 5. ¿Es o no es acertada esta solución? ¿Porqué?
4. Se debe escoger un reductor de engranajes de las siguientes características:
Relación de reducción i = 45
Una sola etapa de reducción; debe ser compacto.
Ejes de entrada y de salida cruzados a 90°.
¿Que tipo de reductor escogerías y porqué?
5. En una transmisión por correa plana que funciona correctamente se aumenta en un 20% la velocidad
de funcionamiento sin variar los pares aplicados a las poleas. Explica brevemente porqué en este
caso es necesario aumentar la fuerza de tensado de la correa. ¿Que puede ocurrir si no se efectúa
esta operación?