( 1 : 40 )
A ( 1 : 20 )
B ( 1 : 20 )
A
B
LISTA DE PARTESDESCRIPTIONPART NUMBERQTYITEM
Material A36, elipticoTanque11Material A 36, d=100mmbarra12Material A304, d=?Perno 23Material A304, d=?Tuerca24Hot rolled I-beamDIN 1025 - I 200-40004000,000 mm6
1000
,0
3000,0
1000
,0750,050
0,0
1 3 42
TODAS LAS UNIDADES EN [mm]
Nombre:
MEC 2240EXAMEN DE REVALIDA
24/07/2012
F.N.I.
La ciencia no es más que un refinamiento del pensamiento cotidiano. A. Einstein.
100,0
4000,0
EXAMEN REVALIDA MEC 2240 SEM 1 / 2012
PREGUNTA 1
El tanque está cargado con metano a una presión de 100 bar. Calcular el espesor mínimo del tanque (30%). 1.Obtener el diámetro del perno de sujeción (20%). 2.Si la barra mide 1.m a 10ºC, cuanto será la deformación total cuando todo el sistema3.alcance una variacion de temperatura de 20ºC (20%).Seleccione el perfil "I" minimo necesario (30%).4.
PROPIEDADES DEL PERNO
PROPIEDADES DEL TANQUE Y LA BARRA
MATERIAL ACERO DUCTIL
σu 8.6169 108N
m2 Ea 1.2 1011
N
mm2 α 12 10 6
1
1K
σy 6.1 108N
m2 Ga 7.7 1010
N
mm2 γa 7900
kgf
m3
PROPIEDADES DEL METANO
γm 0.7kgf
m3 a una: Ts 15 °C Ps 1bar
GEOMETRIA DE LA ELIPSE
AREA = 3.1416*a*b
P = 3.1416*(D+d)/2
a 0.75m D 1.5m Long 3m
b 0.5m d 1m
RESOLUCION
1.‐ CALCULO DEL PESO DEL TANQUE
CALCULO DE LA PRESIÓN DE DISEÑO
Volta π a b Long Volta 3.53 m3
P1 100bar V1 Volta
P2 1bar
Given
P1 V1 P2 V2=
V2 Find V2 V2 353.43 m3
CALCULO DEL ESPESOR
ESPESOR LONGITUDINAL
del material: σFAm
= F σ Am=
de la presion: P1FAp
=
igualando
P1σ Am
Ap=
como el area del materia es: Am 2 t Long=
Ap Long 2 a=El área proyectada:
P1σ 2 t Long( )
Long 2 a=
tl
P1 2 a
2 σy tl 12.3 mm
ESPESOR TRANSVERSAL
tt2P1 a b
σy D d( ) tt 4.92 mm
el espesor será: esp1
2in esp 12.7mm
VOLUMEN DEL TANQUE
Volt πD d( )
2 esp Long 2 π a b esp
Volt 0.18 m3
PESO DEL TANQUE
Wtanque Volt γa Wtanque 1418.38 kgf
VOLUMEN DEL GAS A CONDICIONES ESTANDAR
PESO DEL GAS
Wgas V2 γm Wgas 247.4 kgf
PESO DEL TANQUE
Wt Wtanque Wgas Wt 1665.78 kgf
Para una barra
W1Wt2
W1 8167.87 N
DIÁMETRO DEL PERNO
τ 0.57 σy dp 1mm
Given
τ
W1
π dp2
4
=
dp Find dp dp 5.47 mm
el perno será:
M6*200 grado 8.8
DEFORMACION TOTAL DE LA BARRA
δt
W1 L1
A1 Eaα ΔT L1 =
L1 200mm α 12 10 61
1K ΔT 20 °CA1
π 100mm( )2
4
δt
W1 L1
A1 Eaα ΔT L1
δt 0.7 mm
SELECCION DEL PERFIL
La reacción será: Ra 2 W1 Ra 1665.78 kgf
Realizando un solo corte:
M z( ) W1 z W1 z 2360mm( )=
0 1 2 3 4
1 104
2 104
3 104
4 104
5 104
DIAGRAMA DE MOMENTOS
LONGITUD
MO
ME
NT
O F
LE
CT
OR
M z( )
z
Mmax M 4m( ) 46066.8 N m
de la ecuación de esfuerzo de flexión:
σy
Mmax
Wxx=
Wxx
Mmax
σy Wxx 75.52 cm3
EL PERFIL NECESARIO ES: IPN Nº 14