Problema 4 de Equilibrio de Partículas (2D – 3D), Cuerpos Rígidos y Análisis de Esfuerzos (Taller Agosto 2018) PDF

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Miguel Bula Picón Ingeniero MecánicoProblema 4 de Equilibrio de Partículas (2D – 3D), Cuerpos Rígidos y Análisis de Esfuerzos (Taller, Agosto/2018).Cada uno de los eslabones AB y CD están conectados a un soporte y al elemento BCE mediante los pasadores de acero B y C que actúan en cortante simple. S...

Description

Problema 4 de Equilibrio de Partículas (2D – 3D), Cuerpos Rígidos y Análisis de Esfuerzos (Taller, Agosto/2018). Cada uno de los eslabones AB y CD están conectados a un soporte y al elemento BCE mediante los pasadores de acero B y C que actúan en cortante simple. Si se sabe que el esfuerzo cortante último para el acero usado en los pasadores es de 30 ksi, que el esfuerzo normal último para el acero usado en los eslabones es de 70 ksi y que la carga P es igual a 3140 lb determine: a. El diámetro de los pasadores B y C b. El ancho de los eslabones AB y CD si su espesor es de ¼ in Nota: por estética los eslabones deben tener el mismo ancho, al igual para los pasadores. Por otro lado, existe esfuerzo crítico en los eslabones (no tenga en cuenta el esfuerzo de apoyo). El factor de seguridad para eslabones es de 2.5 y para los pasadores es de 1.5

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Solución: Vamos a calcular los esfuerzos permisibles tanto para el esfuerzo normal como para el esfuerzo cortante de la siguiente manera:  70   = = 28  = 2.5   =

 30  = 20  = 1.5 

Vamos a realizar el DCL de la barra rígida BCE, y usando las ecuaciones de equilibrios calcularemos sus reacciones en los puntos B y C:

↺   = 0 ⇒ (12 ) + (30  )(3140 ) = 0  = 7850  ↑ ↑   = 0 ⇒ − + 7850 − 3140  = 0  = 4710  ↑

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a). Vamos a calcular los diámetros de los pasadores B y C:  =

  =     4

⇒

  =

4 4(4710 ) = = 0,299848   (20 )

⇒

  =

4(7850 ) 4 = = 0,499746848   (20 )

 = ,    =

  =    4 

 = ,   Por lo cual vamos a tomar el diámetro más grande para que nuestro sistema se vea estético y por lo tanto:  = ,   b) Vamos ahora a calcular el ancho de los eslabones AB y CD, de la siguiente manera: Por esfuerzo normal:  =

 

⇒

 1  =    =  4

⇒

=

4710  = ,  1 󰇡 󰇢 (28 ) 4

 =

 

⇒

 1  =    =  4

⇒

=

7850  = ,   1 󰇡 󰇢 (28 ) 4

Por esfuerzo crítico:  =

 ( − )

⇒

 1 ( − 0,70 )   =   4

⇒

=

⇒

 1 ( − 0,70 )   =   4

⇒

=

4710  + 0,70  1 󰇡4 󰇢 (28 )

 = ,    =

 ( − )

7850 

+ 0,70  1 󰇡 󰇢 (28 ) 4

 = ,   Miguel Bula Picón Ingeniero Mecánico Whatsapp: 3016928280

Por lo cual y por estética en el ensamble vamos a tomar como ancho uniforme de los eslabones de la viga al mayor por lo cual:  = ,  

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