3.7-13 Una barra comnpuesta se construye mediante el montaje por contracción de un tubo de acero sobre un nucleo de latón , en forma tal que ambos actuan como una unidad en torsión .El modulo de elasticidad a cortante del tobo es Ga =75Gpa y el del nucleo es Gl =39Gpa. Los diametros exteriores son d1 =25mm para el nucleo y d2=40mm para el tubo. Calcular los esfuerzos cortantes maximos τa y τl en el acero y en el latón, respectivamente, ocasionados por un par torsionante de 900 N*m. 3.6-1 Cuanta potencia P puede transmitirse con una barra eje circular sólida de 80mm de diametro que gira a 0.75Hz si el esfuerzo cortante no debe rebasar 30Mpa ? 3.6-2 Una flecha circular sólida que tiene un diametro de 4 plg gira a 75rpm. Cual es la potencia maxima P que este elemento puede desarrollar sin exeder un esfuerzo permisible en cortante de 6000psi ? 3.6-3 La flecha propulsora de cierta embarcación es un tubo circular hueco que tiene un diametro exterior de 18 plg y un diametro interior de 10 plg. Cuantos caballos de potencia H pueden transmitirse por la flecha si esta se gira a 100rpm y el esfuerzo cortante maximo se limita a 4500psi ? 3.6-4 Una flecha circular solida que gira a 2Hz se requiere para transmitir 150kW. Cual es su diametro minimo requerido d si el esfuerzo cortante permisible es 40Mpa ? 3.6-5 Una flecha circular solida que gira a 90rpm debe transmitir 150hp. Calcular el diametro minimo requirido d si el esfuerzo cortante permisible es 8000psi ? 3.6-6 Una flecha circular hueca se diseña para transmitir 120kW a 1.75Hz . Su diametro interior es igual a la mitad del diametro exterior. Si se supone que el esfuerzo cortante permisible es 45MPa , calcular el diametro exterior minimo requerido d . 3.6-7 Una flecha circular hueca se diseña con un diametro interior igual a las tres cuartas partes del diametro exterior. La barra eje debe transmitir 400hp a 75rpm sin exceder un esfuerzo cortante permisile de 6000psi. Determinar el diametro exterior minimo requerido d . 3.6-8 Un motor desarrolla 275hp a 200rpm y los transmite a una barra eje en A . Los engranes en B y C absorben 125 y 150 hp , respectivamente . Determinar el diametro d requerido de la flecha si el esfuerzo cortante permisible es 7200psi y angulo de torsión entre el motor y el engrane C se limita a 1.5° (Suponer G = 1.15 x 10E6 psi , L1= 6pie y L2= 4pie. ) 3.6-9 La flecha ABC mostrada en las figura se impulsa mediante un motor en A que desarrolla 500kW a una velocidad rotacional de 3Hz . Los engranes en B y C absorven 120 y 180 kW , respecticvamente .Las longitudes de las dos porciones ABC son L1= 1.5m y L2= 0.9m. Calcular el diametro d requerido si el esfuerzo cortante permisible es 50Mpa , el angulo de torsión permisible en la flecha entre los puntoa A y C es 0.2 radianes , y G = 75Gpa . 3.6-10 Un eje propulsor de sección transversal circular y diametro d esta empalmado por medio de un casquillo del mismo material , firmemente adherido a ambas partes de la flecha . Cual debe ser del diametro d1 del casquillo a fin de que el empalme pueda transmitir la misma potencia que la flecha sólida ? INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA ING.ELECTROMECANICA RESISTENCIA DE MATERIALES TAREAS DE 3er UNIDAD EQUIPO No 4 ING. ALFREDO FLORES 3.3-1 Una barra de sección escalonada se somete a los pares indicados en la figura. La longitud de cada sección es 0.5m y los diametros son 80mm ,60mm y 40mm. Si el material tiene un modulo de elasticidad a cortante G= 80Gpa , cual es el angulo de φ (en grados)en el extremo libre ? 3.3-2 Una barra sujeta a torsión(longitud total es 100plg)tiene 2 plg de diametro en una de sus mitades y un diametro de 1.5plg en la otra mitad(vease la figura). ¿ Cual es el momento permisible T si el angulo de torsión φ no debe rebasar0.02 radianes ? (Suponer G= 12x 10E6 psi.. ) 3.3-3 Cuatro engranes estan fijados a una barra maciza y transmiten los pares mostrados en la figura. Si se consideran unicamente los efectos de trosión , determinar los diametros requeridos d ab , d bc y d cd para cada porsion de la barra si el esfuerzo permisible en cortante es 11000psi . 3.3-4 Resolver el problema anterior si se supone que la flecha o barra es hueca y que el diametro interior es de 1plg en toda la longitud de la misma. Objetivo : Medir la torsion de la pieza en la maquina de torsion TEORIA Primero colocamos la pieza en los sujetadores del maquina de trosion para evitar que la pieza nos lastime despues empesamos a activar la maquina para que empiese a darle torsion a la pieza