Ejercicios propuestos, teoras de falla carga variable
Diseo de maquinas I
W. Jaimes
1
1
Facultad de Ingeniera Mecnica
Universidad Pontica Bolivariana
Material de Clase, 2011
Wilson Felipe Jaimes A. (Universidad Ponticia Bolivariana)Diseo de Maquinas I 2011 1 / 17
UPB
Ejercicio 01
Una barra de acero 1015 laminado en caliente se maquin a un dimetro de
1 inch. Se coloco a carga reversible durante 70000 ciclos a la falla en un
entorno de operacin a 550
F. Con base en las propiedades ASTM mnimas
y una conabilidad de 99%, estime el limite de la resistencia a la fatiga y la
resistencia a la fatiga a 70000 ciclos.
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Ejercicio 02 I
La gura ilustra un cambio de seccin de un eje sometido a exin pura,
con un momento igual a 30 kpsi. El eje es de acero AISI 1050 estirado en
fri (CD) y esta expuesto a una temperatura ambiente de 200
F . Para una
conabilidad de 95% y un factor de seguridad de 1.5 Determine el numero
de ciclos de trabajo.
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JORGE PEREZRectangle
kp-in
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Ejercicio 02 II
Figura: Ejercicio 02
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Ejercicio 03 I
En la gura se muestra una seccin de un eje sometido a torsin pura
alternativa en el cual encontramos un hueco de seccin circular de dimetro
13
32
que produce un concentrador de esfuerzos. Se utiliza un acero 2340laminado a 800
F y mecanizado. Con un factor de seguridad de 1.5 y una
conabilidad del 99%; determinar el torque que se puede aplicar si se
espera una vida de 10
5
ciclos.
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Ejercicio 03 II
Figura: Ejercicio 03
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Ejercicio 04 I
La gura muestra una viga en voladizo la cual esta sometida a cargas
exionantes oscilantes, la viga esta construida de un acero cuyo
S
u
= 210 kpsi y Sy
= 178 kpsi . Fue mecanizada y se espera unaconabilidad del 90%, trabajando con una seguridad del 1.8. Determinar la
carga para vida nita de N = 105 ciclos; y vida innita.
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Ejercicio 04 II
Figura: Ejercicio 04
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Ejercicio 05 I
En la gura se muestra el montaje soporte de un motor que gira a 1200
rpm y pesa en total 350 Kgf. El motor vibra induciendo una oscilacin
vertical d en el extremo del soporte de amplitud 1/32 alrededor de laposicin de equilibrio esttico. El material del soporte es un acero AISI
1040 laminado en caliente con S
y
= 60kpsi , Su
= 90kpsi y E = 30x106 psi .a) Determine la vida del soporte.
b) Determine la amplitud mxima de la oscilacin para que el soporte
tenga vida innita.
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Ejercicio 05 II
Figura: Ejercicio 05
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Anexos I
Figura: Tabla propiedades aceros ASTM
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Anexos II
Figura: Tabla A-26
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Anexos III
Figura: temperatura
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Anexos IV
Figura: Acabado supercial
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Anexos V
Figura: Conabilidad
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Anexos VI
Figura: Fraccin f
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UPB
Para saber ms .. I
Shigley,J. E.; Mischke, C. R.
Diseo en ingeniera mecnica.
Editorial mcgraw-hill, 2002.
Hamrock, B. J.; Jacobson, B. O.; Schmid, S. R.
Elementos de mquinas.
Editorial mcgraw-hill, 2000 .
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Apndice