Diseño Mecánico II – DI2 Semestre 2022 - I INGENIERÍA Exámen final Sección A Hora de inicio: 11:30 am Duración: 180 min Martes, 12 de julio de 2022 PREGUNTA 1: (5 puntos) En la figura mostrada se tiene un engranaje helicoidal cuyo punto de contacto con el otro engranaje es en la parte superior y está indicado como un punto de color rojo. El sentido de giro del engranaje está indicado por la doble flecha de color rojo. Datos: Modulo: 3mm Número de dientes: 23 Potencia: 1400 watios RPM: 920 Angulo de presión: 25° Angulo de hélice: 15° Calcular los rodamientos cónicos más pequeños que puede colocar considerando: Factor de aplicación: 1.2 Duración: 2000 horas Confiabilidad: 90% A B Respuestas a evaluar: (un pto cada una) a) Valor de la reacción en el apoyo A. b) Valor de la reacción en el apoyo B. c) Valor de la fuerza axial y su dirección. d) Carga dinámica en A y B. e) Rodamiento en A y B. PREGUNTA 2: (5 puntos) En la figura se representa un freno de banda cuyo tambor gira en la dirección contraria a la de las manecillas del reloj a 200 rpm. El tambor tiene un diámetro de 15 pulgadas y soporta un forro de la banda de 3.5 pulgadas de ancho. El coeficiente de fricción es de 0.24. La presión máxima en la interfaz del forro alcanza 70 psi. Determine: Página 1 de 4 Exámen final Diseño Mecánico II – DI2 Diseño Mecánico II – DI2 Universidad de Piura a) El par de torsión del freno en lib.pul (2 ptos) b) La fuerza máxima necesaria P en lib. (2 ptos) c) Dibuje el diagrama de cuerpo libre del tambor, el soporte y la palanca. (1 ptos) PREGUNTA 3: (5 puntos) El sistema mostrado se encuentra ubicado en un plano horizontal. Se pide seleccionar la faja trapezoidal necesaria para transmitir 5.2 Hp con un coeficiente de servicio de 1.2. La dirección de la velocidad del motor está indicada con dos flechas de color rojo. Calcular faja del tipo Hi Power. Se pide: A) Tipo de faja: A, B, C o D. (1 pto) B) Diámetro de la polea menor en pulg (1 pto) C) Diámetro de la polea mayor en pulg (1 pto) D) Longitud de la faja en pulg (1 pto) E) Nueva distancia entre centros en mm (1 pto) 434 5.2 Página 2 de 4 Exámen final Diseño Mecánico II – DI2 Diseño Mecánico II – DI2 Universidad de Piura PREGUNTA 4: (5 puntos) Diseñar una vigueta que tiene una luz de 8 m y una CM=50 kg/m y CV=60 kg/m. Usar un peralte de 35cm y una separación de 15 cm para los centros de gravedad de los ángulos superiores. Usar dos ángulos para la parte superior y varillas para la carga de tracción y cortante. Hacer un esquema de su respuesta final. (T=1p, C=3p, Cort=1p). Compresión Tracción SOLUCIÓN PREGUNTA 1: Ft=421.20N Fr=203.34N RA_XY=140.61N RB_XY=62.73N RA_XZ=210.60N RB_XZ=210.60N Montaje Directo m=1 PA=373.86N PB=219.75N A) RA=253.23N (1 pto) B) RB=219.75N (1 pto) C) Fa=112.86N de B->A (1 pto) D) CR_A=1839.86N y CR_B=1081.42N (2 ptos) E) PREGUNTA 2: A) 9,333.8 Lib.pul (2 ptos) B) 551.3 Lib (2 ptos) C) Página 3 de 4 (1 pto) Exámen final Universidad de Piura Diseño Mecánico II – DI2 Diseño Mecánico II – DI2 PREGUNTA 3: Datos:Potencia=5.2Hp Distancia entre centros=17.1" Relación Vel =1.46 Con PotenciaxFS=6.2Hp y 1750 RMP resulta A)Faja tipo A De la tabla B3 el diametro mínimo de polea es 3" De la pagina B80 para las poleas -> B) Dmin=3.2" C) Dmax=4.8" Factor de corrección de potencia = 0.9 Potencia de una faja= 2.50 Hp Potencia adicional por ratio de velocidad=0.35 Hp Número de fajas = 3 MT1=21.1 N*m Coef Rozamiento equivalente=0.9 Theta=3.048 rad F) F1=561.6 N G) F2=41.5 N A) 3 fajas tipo A (1 pto) B) Dmin=3.2" (1 pto) C) Dmax=4.8" (1 pto) D) Long. Fajas = 46" (1 pto) E) La faja es A 46 con el menor error en distancia=0.012 (1 pto) PREGUNTA 4: A) Varilla a Tracción de 5/8” (1 pto) B) Angulo a compression 1x1x3/16” (3 ptos) C) Varilla a cortante de 5/8” (1 pto) Nota si en compresión han puesto 1x1x1/4 o 1x1x1/8 son 2 puntos. En cualquier otro caso es cero puntos. Página 4 de 4 Exámen final