ASIGNATURA:

Mecánica De Materiales

TITULAR:

Ing. Jorge Roa Díaz

NOMBRE DEL TRABAJO:

Problemario

UNIDAD No: lllTorsión

PERIODO ACADÉMICO:

Agosto 2015- Enero 2016

OPCION:

Ordinario

CARRERA:

Ingeniería Electromecánica

SEMESTRE: 3 GRUPO: “A”

PRESÉNTA:

Méndez García Vero Berenice

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIORDE MISANTLA

ABSTRACT

Se estudió la estructura de una Jeep Renegade Trailhawk puesto que es una camioneta con gran capacidad. La estructura de la carrocería firme, fabricada de aproximadamente un 70 por ciento de acero de alta resistencia, magnesio y aluminio combinados con el sistema de dirección sensible y el sistema de puntales delanteros y traseros con amortiguación de frecuencia selectiva KONI incorporado se suman al desempeño premium. Los frenos de disco trasero sólidos y delantero con ventilación grande brindan una potencia de frenado superior. Ofrece una transmisión automática de nueve velocidades disponible. Todos los Renegade equipados con el motor Tigershark 2.4L se benefician de la transmisión. La selección de cambios más amplia ofrece características destacadas de arranque, eficiencia notable y cambios prácticamente imperceptibles.

Sabiendo algunas características del automóvil se analizara el Angulo de torsión para ver su rendimiento en cuanto el eje de transmisión.

INDICE

ContenidoABSTRACT..............................................................................................................1

INDICE.....................................................................................................................1

INTRODUCCION.....................................................................................................2

OBJETIVO................................................................................................................4

DESARROLLO.........................................................................................................4

ANEXOS..................................................................................................................7

BIBLIOGRAGIA........................................................................................................8

CONCLUSION.........................................................................................................8

1

INTRODUCCION

Un elemento se encuentra en torsión cuando sus elementos o fibras se retuercen alrededor de su eje.

Las flechas o ejes circulares son los miembros más comúnmente asociados con cargas de torsión y se presentan muchas aplicaciones prácticas para ellos, especialmente en el campo del diseño de máquinas.

Las cargas de torsión generalmente se aplican por medio de poleas o engranes que mueven o son movidos por las flechas.

T=Fd T=Fr

Donde:

T=¿ Par torsional, en lb−plg o N−m.

F=¿ Fuerza aplicada, lb o N .

d=r=¿ Distancia entre la fuerza o su línea de acción en forma perpendicular y el centro del eje, en plg o m.

El esfuerzo cortante o de cizallamiento, diferencia del axial (de tensión o de compresión), es producido por fuerzas que actúan paralelamente al plano que las resisten, mientras que los de tensión o de compresión lo son por fuerzas normales al plano sobre el que actúan. Por esta razón los esfuerzos de tensión y de compresión se llaman también esfuerzos normales, mientras que el esfuerzo cortante puede denominarse esfuerzo tangencial.

La relación entre el esfuerzo cortante y la deformación se expresa como el ángulo γ y está dado por la ley de Hooke. La constante de proporcionalidad se llama módulo de elasticidad al cortante G.

τ=(G)(γ )

Donde:

2

τ=¿Esfuerzo cortante, en lb

plg2 o N

m2.

G=¿ Módulo de elasticidad al esfuerzo cortante, en lb

plg2 o N

m2.

γ=¿ Deformación por cortante, en radianes (rad).

Si un miembro de sección circular está sujeto a cargas de torsión, se producen fuerzas cortantes internas. El producto de estas fuerzas cortantes por sus respectivas distancias del eje de la flecha produce momentos. Reescribiendo, tenemos.

τ=T cJ

Donde:

τ=¿Máximo esfuerzo cortante en el eje, en lb

plg2 o N

m2.

T=¿Par interno, en lb−plg o N−m.

c=¿Radio de la flecha, en plg o m.

J=¿ Momento polar de inercia de la sección circular, en plg4 o m4.

El ángulo de torsión es de importancia en muchas aplicaciones de ingeniería Muchas flechas para maquinaria deben diseñarse de tal manera que no se deformen demasiado; es decir que no se tuerzan excesivamente. Las herramientas y maquinaria de precisión frecuentemente requieren que el ángulo de torsión quede dentro de ciertos límites especificados.

θ=T LJ G

Donde:

θ=¿ Ángulo de torsión, en radianes (rad).

T=¿Par en lb−plg o N−m.

L=¿ Longitud de la acción de la flecha, en plg o m.

J=¿ Momento polar de inercia, en plg4 o m4.

G=¿ Módulo de elasticidad al esfuerzo cortante, en lb

plg2 o N

m2.

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OBJETIVO

El objetivo es obtener información más a fondo que la obtenida través de folletos o medias tomadas, pues se pretende analizar qué tan bueno es el automóvil o bien para ser más específicos con su eje de transmisión y el motor.

DESARROLLO

El automóvil “Jeep Renegade Trailhawk” tiene un motor Tigershark de 184 caballos de fuerza y 174 lb−pie de torsión. El nuevo cambio equipa el motor turbo de 1.4 litros MultiAir2 de 170 CV, el motor turbodiésel de 2.0 litros de 140 y 170 CV, y el motor de gasolina Tigershark de 2.4 litros MultiAir de la gama Renegade. La transmisión automática de nueve velocidades permite que el vehículo optimice la potencia del motor y asegura arranques agresivos y un suministro de potencia suave y eficiente a altas velocidades. El eje de transmisión principal tiene un diámetro de 5 plg y una longitud de 101.1811 plg.

a) Velocidad nominal del eje, en rpm.

HP= TN63000

HP=184HP

T=2088 lb plg

N=184HP (63000)2088 lb plg

=5 ,551.7241rpm

b) Velocidad angular.

ω=2πN60N=5 ,551.7241 rpm

ω=2π (5 ,551.7241 rpm)

60=581.3751 rad

sc) Maximo esfuerzo cortante.

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Figura 1

Figura 2

τ=T cJ

τ=2088 lb plg2.5 plg¿ ¿π 54

32

=85.0727 lb

plg2

d) Angulo de torsión en radianes.

θ=T LJ G

T=2088 lb plg L=101.1811 plg

G=12000000 lb

plg2

θ=2088 lb plg (101.1811 plg)π 54

32(12000000 lb

plg2)

=286.925246×10−6 rad

e) Angulo de torsión con Aluminio.

θ=T LJ G

T=2088 lb plg L=101.1811 plg

G=4000000 lb

plg2

θ=2088 lb plg (101.1811 plg)π 54

32(4000000 lb

plg2)

=860.77×10−6 rad

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Figura 3

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ANEXOS

Figura 4

7

Figura 5

BIBLIOGRAGIA

Jeep Renegade Trailhawk. http://www.jeep.com.do/autos-nuevos/Renegade-2015/capacidades.asp

Jeep Renegade Trailhawk. http://aftersales.fiat.com/elum/Model.aspx?brand_code=57&id_language=4&id_model=cffb2312-1e83-4b9d-bfad-a56899719cbf&market_code=ES&cat=lib&part_number=#1

Jeep Renegade Trailhawk. http://es.dodge.com/en/dart/performance/

CONCLUSION.

Para concluir con este ejercicio se puede decir que saber cómo funciona nuestro coche en sus partes internas es fundamental pues saber en qué momento fallara o que tanto puede resistir alguna parte de nuestro automóvil. En este caso evaluamos el eje de transmisión donde se puede decir que este eje está muy bien diseñado para el buen funcionamiento de la Jeep Renegade Trailhawk.

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