Transmisión de potencia en máquinas

Transmisión de potencia en máquinas.

1. Realice un boceto de cada uno de los elementos siguientes, indicando los parámetros principales:

1. Transmisión por correa trapecial y relación de transmisión  e = 2’5.
2. Freno de disco, con dos pares de zapatas.
3. Transmisión variable, mediante correas trapeciales.
4. Freno de disco.
5. Embrague cónico.
6. Freno de tambor con zapatas interiores.
7. Freno de tambor, con 2 zapatas exteriores contráctiles.

1. Comente las aplicaciones de los volantes.

1. Responda brevemente:

1. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre un embrague y un freno?
2. ¿En qué tipos de transmisiones son preferibles las correas?
3. ¿Ventajas e inconvenientes del uso de cadenas?
4. ¿Cuándo puede ser necesario emplear un embrague?

1. La línea continua representa la curva de par resistente de una máquina. La línea discontinua la curva de par del motor que la acciona. Responda a las siguientes cuestiones:[pic 1]

   Par motor de arranque.

  Velocidad de régimen del sistema

Potencia de accionamiento a la velocidad de régimen.

Tipo de motor (CA, CD, combustión…)

                [pic 2]

1. Un ventilador de refresco para ordenador se va a operar a 1450 rpm, mediante conexión directa a un motor eléctrico. Se conoce la curva velocidad-par del ventilador. Especifique un motor adecuado, indicando el tipo, potencia  y número de polos.

1. Las curvas de par y potencia que se representan corresponden a algunos de los motores que se montaban en el Opel Astra. Indique, justificando brevemente la respuesta, que motor le parece superior según se prefiera:

1. Buen comportamiento en ciudad, motor ligero con consumo bajo.
2. Capacidad para adelantar en carretera.
3. Mejor capacidad tractora (pares altos sin forzar el motor).

[pic 3]                     [pic 4]      [pic 5]

1. La figura muestra la curva velocidad-par de un compresor de refrigeración doméstico, diseñado para operar a 3450 rpm (red a 60 hz). Especifique un motor adecuado, indicando el tipo, potencia y número de polos.[pic 6]

1. El modelo representa la acción de embragado entre el eje del motor M y el eje de la carga R. Deduzca las expresiones para la velocidad final ω2 y el trabajo de embragado Wemb, suponiendo que el embragado es lo bastante rápido para poder obviar  TM  y  T’R                                                        

[pic 7]

1. El esquema de la izquierda representa un reductor de engranajes del que se conoce su relación de transmisión  i = ω’’/ω’ y su rendimiento η (relación potencia de salida a potencia de entrada). El eje de salida conduce una carga de inercia I’’ y par resistente  TR’’.

Se pide derivar las ecuaciones que determinan el par  T’equiv  y momento de  inercia  I’equiv  equivalentes del conjunto reductor-carga, respecto del eje de entrada. (Ecuaciones que se usan para el análisis de un embrague, para estimar el par que debe dar el motor, etc.)

[pic 8]

1. Un motor que gira a velocidad constante ω conduce una carga, representada por el cilindro de inercia I. Se dispone de un freno para llevar la carga al reposo. Deben compararse, en cuanto a eficiencia energética y rapidez, dos métodos de operación.

Método I:        con el embrague acoplado se lleva la carga a la velocidad del motor ω en t segundos. Tras desacoplar el embrague, el freno detiene la carga. Se conecta el engranaje de reversa para invertir el sentido de rotación y se acelera la carga hasta la velocidad -ω.

Método II:        se inicia y termina como el anterior, pero la inversión del sentido de giro se realiza directamente (desacoplo de embrague, conexión del engranaje de reversa y embragado).

[pic 9]

Nota: considere despreciable  la inercia de los elementos de la transmisión frente a la de la carga.

1. En la transmisión de la figura, la carga sube a 3 m/s, con el cable bajo tracción de 4 kN.  Se pide:

1. Potencia que debe suministrar el motorreductor y su relación de transmisión.
2. Diagrama de cuerpo libre del eje AB.

Datos adicionales:

Velocidad del motor eléctrico: 1467 rpm                Reductor incorporado al motor.

Diámetro de paso del tambor:        500 mm

Nº de dientes de las ruedas dentadas:         ND = 32                NE = 25

Tensión en el ramal flojo de la cadena: despreciable.

Rendimientos:                tambor y rodamientos – 94%                cadena – 88%

[pic 10]

Este sistema tiene un freno de emergencia incorporado al tambor. Se desea calcular el par de frenado necesario y la energía que debe disipar, en las siguientes condiciones:

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