Guia 4 Torsion
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RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. U.N.E.F.M. PROF: ING. RAMÓN VILCHEZ. 1 UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “FRANCISCO DE MIRANDA” AREA DE TECNOLOGIA COMPLEJO DOCENTE EL SABINO. CÁTEDRA: RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. ELABORADO POR: ING. RAMÓN VILCHEZ [email protected]
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RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. U.N.E.F.M. PROF: ING. RAMÓN VILCHEZ.
1
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
AREA DE TECNOLOGIA
COMPLEJO DOCENTE EL SABINO.
CÁTEDRA: RESISTENCIA DE LOS MATERIALES.
ELABORADO POR:
ING. RAMÓN VILCHEZ [email protected]
RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. U.N.E.F.M. PROF: ING. RAMÓN VILCHEZ.
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Problemas Propuestos
1) Calcule el esfuerzo cortante torsional que se produce en una
flecha circular sólida de 20 mm de diámetro cuando se
somete a un par de torsión de 280 N.m.
MPa178
2) Calcule el esfuerzo cortante torsional que se produce en una
flecha hueca circular de 35 mm de diámetro externo y 25
mm de diámetro interno, cuando se somete a un par de
torsión de 560 N.m.
3) Calcule el esfuerzo cortante torsional que se produce en una
flecha circular sólida de 1,25 in de diámetro cuando se
somete a un par de torsión de 1550 lb.in.
psi4042
4) El mecanismo impulsor de un proyector de cine funciona un
motor de 0,08kW cuyo eje gira a 180 rad/s. Calcule el
esfuerzo cortante torsional en su eje de 3 mm de diámetro.
MPa8,83
5) La flecha motriz de una fresadora transmite 15 hp a una
velocidad de 240 rpm. Calcule el esfuerzo cortante torsional
en la flecha si es sólida y de 1,44 in de diámetro. ¿Sería
segura la flecha si el par de torsión se aplica con golpe y si
está hecha de acero AISI 4140 OQT 1300?.
MPa8,83
6) Calcule el ángulo de torsión del extremo libre con respecto
al extremo fijo de la barra de acero que se ilustra en la
figura.
7) Para el eje sólido de acero mostrado en la figura (G=77
GPa), determine el ángulo de giro en A. Resuelva la parte
a, suponiendo que el eje de acero es hueco con un diámetro
exterior de 30 mm y un diámetro interior de 20 mm.
1,8 m
30 mm
T= 250 N m
A
1200 mm
400 mm
40 mm 20 mm
T= 200 N mm
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8) El barco en A ha comenzado a perforar un pozo petrolero en
el suelo oceánico a una profundidad de 5000 ft. Sabiendo
que la parte superior de la tubería de acero para perforación
de 8 in. De diámetro (G=11.2 x 106 psi) gira dos
revoluciones completas antes de que la barrena en B
empiece a operar, encuentre el esfuerzo cortante máximo
causado en la tubería por la torsión.
9) Calcule el diámetro máximo permisible de una varilla de
acero de 3 m de largo (G=77 GPa) si la varilla ha de torcerse
30° sin excederse un esfuerzo cortante de 80 MPa.
10) Los pares mostrados en la figura se ejercen sobre las
poleas A y B. Sabiendo que los ejes son sólidos y de
aluminio (G=77 GPa), determine el ángulo de giro entre a) A
y B, b) Ay C.
11) Los pares de torsión mostrados en la figura son ejercidos
en las poleas B, C y D. Sabiendo que todo el eje es de
acero (G=27 GPa), halle el ángulo de giro entre a) C y B, b)
Dy B.
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12) La varilla sólida de latón AB (G=39 GPa), está unida a la
varillia sólida de aluminio BC (G=27 GPa). Encuentre el
ángulo de giro a) en B, b) en A.
13) Dos ejes sólidos de acero (G=77 GPa) están conectados
por los engranes que muestra la figura. Sabiendo que el
radio de engrane B es rB = 20 mm, determine el ángulo que
gira el extremo A cuando TA = 75 N.m.
14) El diseño del sistema de engrane y eje que se muestra en
la figura requiere que se empleen ejes de acero del mismo
diámetro tanto para AB como para CD. Se requiere además
que MPa60max y que el ángulo D en el cual gira el extremo
D del eje CD no exceda 1.5°. Sabiendo que G = 77 GPa,
halle el diámetro requerido de los ejes.
