universidad nacional de educaci on a distancia

UNIVERSIDAD NACIONAL
A DISTANCIA
DE EDUCACION
NOMBRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
APELLIDOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CALLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
POBLACIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PROVINCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . C.P. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FERROCARRILES Y AUTOMÓVILES
E.T.S. de Ingenieros Industriales
PRUEBA DE EVALUACIÓN A DISTANCIA / 1
UNIDAD DIDÁ CTICA / 1
Número de Expediente
10626PE01A09
1
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
1.
Tenemos una conuecia de 2 calles A y B con los siguientes datos:
Duracion del perodo punta = 30 minutos.
Anchura de la calle A = 3,8 m.
Anchura de la calle B = 4,0 m.
Velocidad a la que circulan los vehculos en la calle A = 28 km/h.
Velocidad a la que circulan los vehculos en la calle B = 30 km/h.
N vehculos que circulan por la calle A en el perodo punta = 500
N vehculos que circulan por la calle B en el perodo punta = 300
Separacion ente vehculos en la calle A en el perodo punta = 1,8 m.
Separacion ente vehculos en la calle B en el perodo punta = 2,0 m.
Distancia frenado de los vehculos =
Frenos)
Calcular el ciclo optimo del semaforo.
a+
V o
2
12
3
a
4
V o (pag. 37 - Cap. X:
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
2
Supongamos que en un area comercial de 10.000 m2 intentamos construir
un centro comercial que ocupe un 10% de la misma y queremos calcular que
fraccion de esta area comercial debemos destinar a vas de circulacion si deseamos que puedan circular comodamente a una velocidad media de unos 20
km/h los siguientes vehculos:
2.
60 turismos
10 camionetas
4 camiones pesados
20 motocicletas
100 bicicletas
20 autobuses
ocupando un 30% de la va.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
3
Un turismo que tiene una carga de 750 Kg sobre una rueda, inada a una
presion de 250 KPa, se desplaza a una velocidad de 80 km/h.
Calcular la resistencia a la rodadura de dicha rueda suponiendo que no
inuya ningun otro factor sobre la misma.
3.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
4
Un neumatico inado a una presion de 165,5 KPa tiene un angulo de deriva
de 10 cuando la transferencia de carga es de 1,8 KN. >Cual es la fuerza lateral
total ( en KN ) que la produce?
4.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
5
>Que deformacion sufre un neumatico radial que esta sometido a una carga
estatica de 2 KN, siendo su presion de inado de 138 KPa?
5.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
6
Un coche circula a 90 Km/h y lleva unos neumaticos que tienen un ancho
de canales de la banda de rodamiento de 2,5 mm., siendo su peso total cargado
de 3000 Kgs. Calcular la fuerza de frenado maxima que puede desarrollar su
sistema de frenos sin que se produzca deslizamiento.
6.
7
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
Un neumatico 38 2 20 - 16 con diametro exterior = 0,975 m. y anchura =
0,47 m. trabaja sobre barro arenoso con n= 0,44, Kc = 8,93 KN/m1 44 y K
= 230,69 KN/m2 44
Calcular la resistencia de compactacion del neumatico bajo una carga vertical de 5886 N y una presion de inado de 49 KPa.
La presion sobre el suelo debida a la rigidez de su carcasa es 19,6 KPa.
7.
;
;
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
8
Un vehculo de cadenas de peso 13,1 KN se mueve por un terreno cuyo
modulo de deformacion al corte es K = 2,5 cm y su angulo de resistencia
interna al corte = 33 .
La longitud de la cadena es 1= 1,27 m y avanza con celocidad de 1 m/sg,
siendo la velocidad de rotacion de la rueda a
! = 20 radianes/minuto y el radio
del crculo primitivo de la rueda es R = 60 cm.
Calcular el esfuerzo de traccion del vehculo suponiendo una distribucion
uniforme lineal de la presion normal y que se mueve sobre arena con cierto
deslizamiento.
8.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
9
Un camion equipado con un motor de 352 CV a 2600 rpm tiene una
eciencia en su sistema de transmision del 0,72; el patinaje medio de sus ruedas
es de un 3%; la relacion de transmision motor/cambio de velocidades (salida
de ambos) es de 1:4,2; la relacion de transmision cambio de velocidades/ grupo
diferencial es 1:5,08 y la del grupo diferencial/ruedas es de 1:1,6.
El sistema de transmision trabaja sin patinaje contnuo. Calcular:
9.
a) Velocidad angular de rotacion de las ruedas.
b) Potencia aplicada a las ruedas.
Haganse los supuestos que se estimen oportunos.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
10
En una prueba de guiado de un vehculo en regimen estacionario bajo
radio constante de 10 m la batalla del vehculo es 3,2 m y para una velocidad
de 30 km/h. el vehculo tiene un angulo de giro de 0,4 rad., mientras que para
50 km/h. el angulo de giro es 0,44 rad.
Sabiendo que la curva que relaciona el angulo de giro con la aceleracion
lateral es de la foma y = ax2 + bx + c, hallar para que velocidad el vehculo
tiene viraje neutro.
10.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
11
Un vehculo militar ligero de cadenas tiene que subir una rampa uniforma
de 6km de longitud con una pendiente del 8%. Su velocidad teorica es de
60 km/h y su peso de 6 t. El terreno es duro y regular con lo que pueden
despreciarse las acciones recprocas suelo-vehculo. El esfuerzo de traccion del
vehculo es de 175 KN y su supercie frontal ofrece un area proyectada de 3,8
m2 . El deslizamiento del vehculo es del 2% y su ecacia a la transmision del
80%. Calcular su eciencia tractora.
11.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Primera Prueba
12
Consideremos un turismo tpico americano en el que existen 2 grados
de libertad para masas suspendidas y no suspendidas. El vehculo es de 4
ruedas siendo la masa de cada rueda 35 kg y la tara del vehculo 1.160 kg. La
rigidez elastica del neumatico es de 700 KN/m y la rigidez de los muelles de
la suspension, de 80 KN/m para rebote y cabeceo combinados.
Calcular las frecuencias normales de las masas suspendidas y no suspendidas.
NOTA: Tened cuidado con las unidades.
12.
CONSULTAS
REFERENTES AL CONTENIDO DE LOS TEMAS Y METODOLOGIA DE SU ESTUDIO
RESPUESTAS DEL PROFESOR
EVALUACION
a
a
a
a
a
a
a
PRUEBA OBJETIVA PRUEBA DE ENSAYO
Aciertos
Errores
Omisiones
a
a
a a
a
a
a
a
a
a
a
a
TOTAL
a
a
a
TOTAL
a
a
UNIVERSIDAD NACIONAL
A DISTANCIA
DE EDUCACION
NOMBRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
APELLIDOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CALLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
POBLACIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PROVINCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . C.P. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FERROCARRILES Y AUTOMÓVILES
E.T.S. de Ingenieros Industriales
PRUEBA DE EVALUACIÓN A DISTANCIA / 2
UNIDAD DIDÁ CTICA / 2
Número de Expediente
10626PE01A09
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
1
Una red ferroviaria unicamente para transporte de mercancas de 2.000 km
de longitud viaria y con traccion diesel, tiene un capital invertido de 50.000
millones de pts. en vas y obra y de 10.000 millones de pts. en material motor
y movil, con una plantilla de 20.000 personas. Transporta 200.000 millones
de toneladas/km al a~no y gasta un 15% anual en interes y amortizacion del
capital invertido.
Sus gastos de explotacion son de 1,5 millones de pts./hombre en plantilla;
de 4.000 millones de pts. en manutencion y reparaciones de material y de 1,50
pts./tonelada/km en combustible y varios. Se quiere estudiar la conveniencia
de sustituir la traccion diesel por electrica con los siguientes supuestos:
1.
1. La estructura viaria es aprovechable sin mas inversion que el tendido
electrico, que viene a ser de 1,5 millones de pts./km
2. La plantilla se reducira a 16.000 personas
3. El material movil se transformara para la traccion electrica con un coste
de unos 5.000 millones de pts.
4. La capacidad de transporte aumentara a 280.000 millones de toneladas
km/a~no, bajando el coste de la energa necesaria a 1,20 pts./tonelada/km,
mientras que los gastos de manutencion y de plantilla (por persona) permaneceran constantes
5. Los gastos nancieros permaneceras en el 15% anual
>Es rentable la operacion?
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
2
Un tren debe circular en un ferrocarril espa~nol de ancho normal y en una
curva circular de 250 m de radio a una velocidad de 70 km/h. Calcular la
altura que debe tener el peralte en dicha curva. Tomese g = 9; 81m=sg2 . (No
se emplea curva de enlace).
2.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
3
>Cual debe ser la accion de frenado que actua sobre el carril de un tren que
pesa 84 t. su locomotora (includo el tender) y esta compuesto por 10 vagones
de tara 10 t. y carga util 20 t. si detiene bruscamente su marcha?.
3.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
4
Un tren esta compuesto por una locomotora de 72 t.; 6 vagones cerrados
de mercancas de 10 t. de tara y con una carga u til de 20 t.; 4 vagones de
mercancas abiertos de 8 t. de tara y una carga u til de 22 t. y un furgon de
cola de 11 t. de tara y 4 t. de carga u til (correo). Se desplaza en Espa~na por
una va con rampa de 10 milesimas de inclinacion, de ancho normal, con un
radio de 250 m. El peso total de los ejes de todas las unidades que componen
el tren representa el % del peso total; el radio de las manguetas es de 12 cm.
y el radio de la llanta de las ruedas es de 86 cm. y lo supondremos constante
e igual para todas ellas. El coeciente de rozamiento de las manguetas en su
respectivo mu~non es f = 0; 08 y el de rozamiento de las ruedas sobre la va
= 0; 17. Si el tren se desplaza a 60 km/h, hallar:
4.
a) Resistencia debida a la rampa.
b) Id. debida a la solidaridad de ruedas y ejes.
c) Id. al rozamiento de las cajas de grasa de los ejes.
d) Id. maxima al aire
El resto de las resistencias se consideran despreciables.
Tomese como proyeccion de la supercie delantera de la locomotora sobre
un plano perpendicular al desplazamiento, 20 m2.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
5
Una locomotora de adherencia total pesa 69 t. y remolca vagones de tara
10 t. y carga util 15 t., debe salvar una rampa del 40% sobre un carril mojado,
siendo la resistencia global a la traccion de 5 kg/t. >Cuantos vagones puede
remolcar sin que se produzca deslizamiento?.
5.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
6
Una locomotora de 60 t. de peso se desplaza a 90 km/h sobre una va
con carriles humedos y sucios. El conductor ejerce un esfuerzo de frenado
maximo de 50 kg que se transmite por un sistema de timonera a cada una
de las 8 ruedas de la locomotora. Hallar la desmultiplicacion de la citada
timonera para que el vehculo frene sin que se produzca patinaje. Tomese
como coeciente de rozamiento zapata-llanta = 0,35.
6.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
7
Calcular el juego maximo entre pesta~na y carril de un vagon de dos ejes
que recorre una curva de radio 250 m. en una va de ancho normal, siendo
la distancia entre ejes del vagon de 3 m., el radio de la rueda de 49 cm. y la
altura de la pesta~na de 4 cm.
7.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
8
>Cual es la distancia normal de separacion entre postes de sustentacion
de una catenaria en curva de 1000 m. de radio y cual en curvas de 300 m?
Condicion fundamental que debe de cumplir el descentramiento del cable de
alimentacion con respecto al eje de la va.
8.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
9
En una lnea ferroviaria electricada con corriente contnua a 2000 V trabaja
una locomotora equipada con 8 motores con posibilidad de conexion en serie,
en paralelo y en serie-paralelo. Las ruedas de la locomotora son de 45 cm de
radio, siendo la relacion de transmision de 1 : 8,5 y existiendo la suciente
adherencia con la va para no producirse deslizamiento durante las diversas
fases de la conduccion en las que la locomotora no puede sobrepasar los 90
km/h.
Las caractersticas mecanicas de los motores (iguales entre s) son 100 CV
a 250 V; 215 CV a 500 V; 475 CV a 1000 V; 875 CV a 2000 V.
Establecer las conexiones posibles entre los motores, calculando el par
maximo en la llanta de la locomotora y elegir la conexion mas conveniente.
9.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
10
Una locomotora de traccion diesel tiene un motor cuyas caractersticas
obligan a trabajar al cambio de velocidades entre 1280 y 2000 r.p.m., siendo
sus velocidades mnima y maxima de 20 km/h y 119 km/h respectivamente.
Determinar el numero de velocidades del cambio y la maxima alcanzable en
cada escalonamiento.
10.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
11
Calcular las dimensiones aproximadas que debe de tener un taller de
reparacion de locomotoras para un parque de 60 unidades, sabiendo que:
11.
a) El calendario laboral contempla como festivos u nicamente 52 domingos,
12 estas religiosas y 4 patronales.
b) Trabajaran 2 turnos de 8h/da.
c) La duracion media de la reparacion de los grupos mecanicos de una
locomotora es de 260 h/equipo.
d) La rotacion del parque es de 0,2 veces/a~no.
e) Los almacenes ocupan un 25% de la supercie total.
f) Las ocinas, un 3%
g) El taller de reparacion de grupos mecanicos, un 33%
h) Los talleres de soldadura, chapa y pintura, un 11%
i) Los de engrase, lavado y manutencion, un 8%
j) Los pasillos y los espacios muertos un 20%
k) Cada puesto de trabajo ocupa unos 150 m2 y en el trabajan grupos de
6 personas (por equipo).
l) La plantilla de operarios de reparacion de grupos mecanicos es de 47
personas. Se supondra que no existe tiempo de paro en esta seccion.
10626 Ferrocarriles y automoviles. Segunda Prueba
12
Determina si es rentable, atendiendo u nicamente a su capacidad, la electricacion de una lnea de ferrocarril de va unica, si sabemos que en el trayecto
AB existen fuertes rampas y por tanto la velocidad con traccion a vapor es de
50 km/h, mientras con traccion electrica es de 90 km/h y que en el trayecto BA
por ser los pesos y rozamientos similares con ambas tracciones, la velocidad es
la misma para ambas, de 100 km/h.
12.
CONSULTAS
REFERENTES AL CONTENIDO DE LOS TEMAS Y METODOLOGIA DE SU ESTUDIO
RESPUESTAS DEL PROFESOR
EVALUACION
a
a
a
a
a
a
a
PRUEBA OBJETIVA PRUEBA DE ENSAYO
Aciertos
Errores
Omisiones
a
a
a a
a
a
a
a
a
a
a
a
TOTAL
a
a
a
TOTAL
a
a