LABORATORIO Nº 1 DE DISEÑO DE SISTEMAS MECANICOS.

Instrucciones:

- Desarrolle los problemas planteados teóricamente utilizando la teoría de predicción de falla de Von Mises.

- La presentación y sustentación del trabajo se realizará éste Jueves 3 de octubre (único día).

- Considere para algunos casos el análisis de las cargas por plano.- La presentación se realizará en hoja oficio cuadriculado.1. En este problema se ilustra que el factor de seguridad de un elemento de máquina

depende del punto particular seleccionado para el análisis. Aquí se deben calcular los factores de seguridad, con base en la teoría de Von Mises, para los elementos de esfuerzo A y B del elemento que se muestra en la figura. Esta barra está hecha de acero AISI 1006 estirado en frío y está sometida a las fuerzas:F =0.55 kN, P = 8.0 kN y T = 30 N ⋅ m.

2. En la figura se muestra un eje montado en cojinetes, en los puntos A y D y tiene poleas en B y C. Las fuerzas que se muestran actúan en las superficies de las poleas y representan las tensiones de las bandas. El eje se hará de una fundición de hierro ASTM grado 25 usando un factor de seguridad n= 2.8. ¿Qué diámetro se debe usar para el eje?Utilice la teoría de Von Mises para resolver el ejercicio.

3. Las fuerzas de engrane que se muestran en la figura actúan en planos paralelos al plano yz. La fuerza sobre el engrane A es de 300 lbf. Considere los cojinetes en O y B como apoyos simples. Para realizar un análisis estático y un factor de seguridad de 3.5, use la energía de Von Mises para determinar el diámetro del eje con seguridad mínima. Considere que el material tiene una resistencia a la fluencia de 60 kpsi.