UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PRÁCTICA CALIFICADA MÁQUINAS Y SISTEMAS IM08R1 PROFESOR : M.Sc. Ing. CIP. Fernando Enciso Vargas FECHA : 23, octubre 2021 ESTUDIANTE : Melgar Uribe Raúl (2015200699) Hernández Quiroz José Wilson (2017210397) Yance Marín Teófilo (2017210061) Sullca Valverde Jesús Alfredo (2017140022) CODIGO : 2015200699 Nota: Todos los alumnos deberán identificar su prueba con sus apellidos y nombres completos, su código de manera legible. Escanear su prueba y enviar a su delegado. La prueba inicia a las 3:30 pm. y termina 5:10 pm. 1. Calcular la fuerza que ejercerá un pistón de 5 cm de diámetro, si le llega aire procedente de una tubería a 6 bares de presión. DATOS: • D = 5 cm = 0,05 m • P = 6 bar ECUACIONES: 𝑃= 𝐹 𝜋 × 𝑑2 → 𝐹 = 𝑃 × 𝑆 ; 1𝑏𝑎𝑟 = 1 × 105 𝑃𝑎 ; 𝑆 = 𝑆 4 UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA RESOLUCIÓN: 𝐹 = 6 × 105 𝑃𝑎 × 𝜋 × (0,05𝑚)2 = 1178,1 𝑁 4 𝐹 = 1178,1 𝑁 2. Calcula el caudal que circula por una tubería por la que pasan 5 m3 en una hora. DATOS: • Vol = 5 m3 • t=1h ECUACIONES: 𝑄= 𝑉𝑜𝑙 ; 1 ℎ = 3600𝑠 𝑡 RESOLUCIÓN: 𝐹= 3. 5𝑚3 𝑚3 = 1.39 × 10−3 3600𝑠 𝑠 Una taladradora utiliza un cilindro de simple efecto para desplazar el portabrocas. El desplazamiento del vástago es de 60 mm, el diámetro del émbolo es de 5 cm y el diámetro del vástago es de 1 cm. La presión del aire suministrada es de 7 bares. Calcular la fuerza que ejerce el vástago y el consumo de aire. UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA • FUERZA DEL VASTAGO DATOS: • d = 5 cm = 0,05 m • P = 7 bar ECUACIONES: 𝑃= 𝐹 𝜋 × 𝑑2 → 𝐹 = 𝑃 × 𝑆 ; 1𝑏𝑎𝑟 = 1 × 105 𝑃𝑎 ; 𝑆 = 𝑆 4 RESOLUCIÓN: 𝐹 = 7 × 105 𝑃𝑎 × 𝜋 × (0,05𝑚)2 4 𝐹 = 11374,4 𝑁 • CONSUMO DE AIRE DATOS: • d = 5 cm = 0,05 m • c = 60 mm =0,06 m UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA ECUACIONES: 𝑉 = 𝑆 ×𝑐 ;𝑆 = 𝜋 × 𝑑2 4 RESOLUCIÓN: 𝑉= 𝜋 × (0,05𝑚)2 × 0,06𝑚 4 𝑉 = 1,18 × 10−4 𝑚3 4. Una plegadora de chapa utiliza un cilindro neumático de simple efecto. a) Calcula el diámetro mínimo que debe tener el émbolo si la fuerza que tiene que realizar es de 8000 N y la presión del compresor es de 6 bares. b) Calcular el caudal de aire que debe suministrar el compresor si se hacen 20 pliegues por minuto y la carrera del vástago es de 50 cm. A) DATOS: • F = 8000 N • P = 6 bar ECUACIONES: 𝑃= 𝐹 𝐹 𝜋 × 𝑑2 →𝑆= ; 1𝑏𝑎𝑟 = 1 × 105 𝑃𝑎 ; 𝑆 = 𝑆 𝑃 4 RESOLUCIÓN: 𝜋 × 𝑑2 8000 = 4 6 × 105 1 8000 × 4 2 𝑑=( ) 𝜋 × 6 × 105 𝑑 = 0,13 𝑚 ó 13 𝑐𝑚 UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA B) DATOS: • d = 13 cm = 0,13 m • c = 50 cm = 0.5m ECUACIONES: 𝑉 = 𝑆 ×𝑐 ;𝑆 = 𝜋 × 𝑑2 4 RESOLUCIÓN: EN 1 PLIEGUE 𝑉 = 0,5𝑚 × 𝜋 × (0,13𝑚)2 4 𝑉 = 6,636 × 10−3 𝑚3 EN 20 PLIEGUES 𝑄 = 6,636 × 10−3 𝑚3 × 20 = 0.132 5. 𝑚3 𝑚𝑖𝑛 Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo de diámetro 10 cm, un vástago de diámetro 4 cm y una carrera de 30 cm. La presión del aire que envía el compresor es de 6 bares a) Dibuja su símbolo b) Calcular la fuerza que ejerce el vástago en el avance y en el retroceso. c) Calcular el volumen de aire que consume en el avance y en el retroceso A) UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA B) FUERZA DEL VASTAGO EN EL AVANCE DATOS: • d = 10 cm = 0,1 m • P = 6 bar ECUACIONES: 𝐹𝑎𝑣𝑎𝑛 = 𝑃 × 𝑆𝑎 ; 1𝑏𝑎𝑟 = 1 × 105 𝑃𝑎 ; 𝑆 = RESOLUCIÓN: 𝐹𝑎𝑣𝑎𝑛 = 6 × 105 𝑃𝑎 × 𝜋 × (0,1𝑚)2 4 𝐹 = 4712,38 𝑁 FUERZA DEL VASTAGO EN EL RETROCESO DATOS: • de = 10 cm = 0,1 m • dv = 4 cm = 0,04 m 𝜋 × 𝑑2 4 UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA • P = 6 bar ECUACIONES: 𝐹𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝑃 × 𝑆𝑟 ; 1𝑏𝑎𝑟 = 1 × 105 𝑃𝑎 ; 𝑆 = 𝜋 × 𝑑2 4 RESOLUCIÓN: 𝐹𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜 = 6 × 105 𝑃𝑎 × ( 𝜋 × (0,1𝑚)2 𝜋 × (0,04𝑚)2 − ) 4 4 𝐹𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜 = 3958,4 𝑁 C) VOLUMEN DE AIRE QUE SE CONSUME EN EL AVANCE DATOS: • d = 10 cm = 0,1 m • c = 30 cm = 0,3 m ECUACIONES: 𝑉𝑎𝑣𝑎𝑛 = 𝑐 × 𝑆𝑎 ; 𝑆 = 𝜋 × 𝑑2 4 RESOLUCIÓN: 𝑉𝑎𝑣𝑎𝑛 𝜋 × (0,1𝑚)2 = 0,3𝑚 × 4 𝑉𝑎𝑣𝑎𝑛 = 2,356 × 10−3 𝑚3 VOLUMEN DE AIRE QUE SE CONSUME EN EL RETROCESO DATOS: • da = 10 cm = 0,1 m • dv = 4 cm = 0,04 m • c = 30 cm = 0,3 m UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA ECUACIONES: 𝑉𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜 = 𝑐 × 𝑆𝑟 ; 𝑆𝑟 = 𝑆𝑎 − 𝑆𝑣 ; 𝑆 = 𝜋 × 𝑑2 4 RESOLUCIÓN: 𝑉𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜 = 0,3 𝑚 × ( 𝜋 × (0,1𝑚)2 𝜋 × (0,04𝑚)2 − ) 4 4 𝑉𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜 = 1,979 × 10−3 𝑚3 6. Nombra los componentes del siguiente circuito y explica su funcionamiento 1: bomba unidireccional neumático 2: control manual (botón pulsador) 3: Válvula 3/2 normalmente cerrada con retorno por resorte. 4: Cilindro de doble efecto, vástago simple 5: Válvula 3/2 normalmente cerrada con retorno por resorte. 6: control manual (botón pulsador) Al accionar el pulsador 2 se manda aire a presión por la entrada 1 de aquella válvula y el vástago del cilindro efectúa un movimiento positivo. Cuando se acciona el pulsador 6 ocurre lo mismo en el cilindro. En caso de no accionar ninguno de los pulsadores el aire escapa al exterior por cualquiera de las vías 7 y el vástago del cilindro hace un movimiento negativo(retrocede). UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 7. Nombra los componentes de los siguientes circuitos y explica su funcionamiento C: cilindro de simple efecto recuperado por resorte B: -válvula 3/2 normalmente cerrada -mando por palanca -mando con bloque, control manual A: compresor • • • Al accionar la palanca B el vástago sale hasta el final Si volvemos accionar la palanca B el vástago retrocede En conclusión, cuando se mueve la palanca el vástago sale o entra UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 8. Considere una operación de un sistema de fijación que función con cuatro cilindros de simple efecto, dos de situación y dos de fijación, propiamente dicha. Cada pulsador controla dos de ellos; primero se aprieta el pulsador P1 para que los cilindros 1.0 y 2.0 posicionen la pieza contra el tope; después se aprieta el pulsador P2 y actúan los cilindros 3.0 y 4.0. Al accionar el pulsador P2 el vástago de los cilindros 3.0 y 4.0 hace un movimiento positivo, si accionamos el pulsador P1 los vástagos de los cilindros 1.0 y 2.0 hacen un movimiento positivo, en caso de no accionar ninguno de los pulsadores el aire escapará al exterior eso hará que los vástagos de los cilindros 1.0, 2.0, 3.0 y 4.0 harán un retroceso. Good luck!!!!!!!!!!!!!!
