p embragues problemas

8
  60 1.- Un embrague de disco tiene cuatro muelles actuando sobre el plato opresor con una constante elástica de 10 Kp/cm. Se comprime 2 cm con tornillos y tuercas como se muestra en la figura y hacen actuar el plato opresor sobre el disco. Sabiendo que éste tiene unos forros de ∅  int 20 cm y ∅  ext 30 cm y un µ  de 0'3, calcular el máximo par que puede transmitir. Solución: n x K F =  Kp 80 2 10 4 F  = =   µ =  r R r R M 4 3 F 3 3 2 2  µ =  1 ' 0 15 ' 0 1 ' 0 15 ' 0 M 4 3 80 3 3 2 2  m Kp 08 ' 6 M =  2.- Se quiere un embrague de disco simple como elemento de seguridad en la transmisión de un rotocultor cuyas características dimensionales son las que se muestran en la figura. Si el par máximo que se desea transmitir es de 10 Kp·m, calcular la fuerza que tienen que ejercer los resortes del plato opresor para que con un coeficiente de rozamiento de µ  = 0'3 se pueda transmitir dicho par. 30 cm 20 cm  Solución:

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Porlbemas de embragues

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  • 60

    1.- Un embrague de disco tiene cuatro muelles actuando sobre el plato opresor con una constante elstica de 10 Kp/cm. Se comprime 2 cm con tornillos y tuercas como se muestra en la figura y hacen actuar el plato opresor sobre el disco.

    Sabiendo que ste tiene unos forros de int 20 cm y ext 30 cm y un de 0'3, calcular el mximo par que puede transmitir.

    Solucin:

    nxKF =

    Kp 802104F ==

    = rRrRM

    43F 33

    22

    = 1'015'01'015'0M

    4380

    33

    22 mKp 08'6M =

    2.- Se quiere un embrague de disco simple como elemento de seguridad en

    la transmisin de un rotocultor cuyas caractersticas dimensionales son las que se muestran en la figura.

    Si el par mximo que se desea transmitir es de 10 Kpm, calcular la fuerza que tienen que ejercer los resortes del plato opresor para que con un coeficiente de rozamiento de = 0'3 se pueda transmitir dicho par.

    30 cm 20 cm

    Solucin:

  • 61

    33

    22

    rRrRM

    43F

    =

    233

    222

    m22'0

    23'0

    m22'0

    23'0

    0'3

    mKp 1043F

    = Kp 132F

    3.- Un motor que da 60 C.V. y que desarrolla su par mximo a 2000

    r.p.m., tiene un embrague de disco con forros de exterior 300 mm y interior 200 mm.

    Averiguar cual es la fuerza ejercida sobre el plato de presin por los muelles para que con un coeficiente de seguridad 2 transmita el par mximo ofrecido.

    Datos: = 0'3. Solucin:

    = MN

    = 30

    2000MsmKp 7560 mKp 5'21M =

    M de clculo: 21'5 2 Kpm = 43 Kpm:

    33

    22

    rRrRM

    43F

    = 233

    222

    m22'0

    23'0

    m22'0

    23'0

    3'0

    4343F

    = Kp 566F =

    4.- Un embrague centrfugo tiene las dimensiones que se indican en la

    figura. Sabiendo que = 0'3 y que se desea transmitir un par de

    5 Kgm, cual debe ser la velocidad de giro en r.p.m.?.

    m = 0'5 Kg

    ro= 4 cm10 cm =

    Solucin:

  • 62

    = F=R rmF co2c rrm=M rRM o2 = m 05'03'0

    NKp

    9'81m 04'0

    sradKg 0'5=mKp 5

    22

    r.p.m. 2731s

    rad 286 = 5.- Un vehculo tiene un motor que ofrece una potencia de 30 C.V. cuando

    trabaja a 2000 r.p.m. Para transmitir dicha potencia utiliza un embrague centrfugo de dos

    contrapesos cuyo centro de gravedad est situado al contactar con la carcasa del eje arrastrado a una distancia de 10 cm del eje de giro.

    Averiguar la masa necesaria de cada contrapeso para poder transmitir la potencia del motor sabiendo que = 0'3 y que el radio de la carcasa es de 15 cm.

    r = 10 cm

    eje motor

    carcasa

    contrapeso

    cdg

    eje arrastrado

    R = 15 cm

    Solucin:

    == rm2F rm2F 2R2c

    = Rrm2M 2 ==

    srad

    302000mKp M

    smKp7530 MN

    mKp2000

    307530M = mKp 74'10M =

    8'913'015'01'0

    302000m 2=mKp 74'10

    2

    Kg 266'0m = 6. Un embrague de garras de 5 cm de radio y con dientes que forman un

    semingulo de 20 con la lnea del eje motriz, se quiere usar para transmitir un par de 5 Kpm. Calcular que fuerza tiene que actuar sobre los dientes.

    Datos: coeficiente de rozamiento = 0'3

  • 63

    F

    M

    20

    Solucin:

    += cosFsenFN 1 = cosFsenFT 1

    Condicin de equilibrio:

    TN =

    20

    F

    F Mr15

    0'05 100=== Kp

    F1 N

    T

    20cos10020senFN += 20cosF20sen100T =

    +==

    9'93342'0FN

    939'0F2'34T

    La condicin de equilibrio:

    ( )9'93342'0F3'0939'0F2'34 += 28F1'0939'0F2'34 += +

    = 939'01'0282'34F Kp 6F

    7.- Un embrague cnico sobre el que se ejerce una fuerza de 100 Kp tiene

    las dimensiones que se indican en la figura. Sabiendo que = 0'3, qu par mximo puede transmitir?.

    5 cm 20 cm

    Solucin:

  • 64

    = sen1d2dS

    == sen

    12

    rRp2=F sen

    1dp2dSpdF22

    == sen1dp2dFdR

    == sen1dp2dFdM 2

    =R

    r

    2sen

    1dp2M

    =

    sen1

    3rRp2M33

    ( ) = rRrR F32M 3322 ( )= 025'01'0025'01'0 1003'032M 3322 mKp 1'2M = 8.- En un sistema de accionamiento de un embrague como el representado

    en la figura siguiente se quiere calcular la fuerza f necesaria para desembragar un disco que transmite el par producido por un motor de 60 C.V. a 3500 r.p.m. Las dimensiones del disco son ext = 30 cm int = 20 cm; = 0'3.

    eje primario

    25 cm

    20 mm

    10 mm

    5 cm f

    30 cm

    50 mm

    O1

    O2

    Solucin: 1.- Par motor:

    srad

    303500M

    smKp75C.V. 60 ;MN

    == mKp 27'12M =

    2.- Por tratarse de un embrague de disco simple:

    = rRrRM

    43F

    33

    22

    = mm

    1'015'01'015'0mKp

    3'027'12

    43F

    3

    2

    33

    22 Kp 161F =

    3.- Aplicando momentos respecto a O2 se tiene:

    == pistn en FuerzaF ;5F25170 PP Kp 850FP =

    Como el pistn tiene doble dimetro que el bombn:

    2P Shidralico lquido presinF =

  • 65

    42P850

    2=

    2cmKp 270'6=P

    luego la fuerza en el bombn es:

    = 416'270F

    2

    b Kp 5'212Fb =

    Aplicando momentos respecto a O1 se tiene: cmKp 55'21230f = Kp 5'35f =

    9.- Un embrague de garras de radio 10 cm y con un ngulo de contacto de

    30 quiere usarse como elemento de seguridad que impida transmitir un par superior a 10 Kpm, qu fuerza debe unir los dos rboles.

    Dato: Coeficiente de rozamiento de dientes = 0'2.

    F

    M

    30

    Solucin: Vimos que:

    ( ) tgrFM =

    = arctg0'2= tg 3'11=

    Por tanto:

    ( ) ( ) == 338'03'1130tgtg0'338

    m1010F=mKp 10 -2

    Kp 8'33F = 10.- Calcular la fuerza que tienen que ejercer los muelles sobre el plato

    opresor de un embrague de disco simple con forros en ambas caras para que con radios de r: 10 mm y r: 30 mm, una presin de trabajo P = 10 Kp/cm2, y un coeficiente de rozamiento = 02 pueda transmitir el mximo para posible.

    Solucin:

    F que tienen que ejercer: 33

    22

    rRrRM

    43

  • 66

    ( ) rR34M 33 =

    ( ) cmKp 81'217cmcmKp132'010

    34M 3

    233 ==

    =

    1313

    2'08'217

    43F 33

    22Kp 32'251F =

    11.- Calcular en un embrague de cono como el de la figura la presin ejercida por una cara sobre otra sabiendo que:

    F = 250 Kp. = 025 R = 15 mm. R = 5 mm. = 30

    FR

    ds

    P

    Solucin:

    Como: ( )( ) rR2 rRM3F 3322

    =

    Sustituyendo se tiene: ( )( ) cmcm5'05'125'02 5'01'5M3=Kp 250 3

    2

    33

    22 cmKp 7'67M =

    3rR

    sen12M

    33 =

    3

    5'05'12

    110'252=cmKp 7'67

    33 2cm

    Kp 20P =

    12.- Dado un embrague de garras como el de la figura calcular la fuerza F

    de empuje para transmitir un par M = 70 Kpcm, siendo el ngulo de rozamiento = 30.

  • 67

    F?

    M

    r = 30 mm

    = 45

    Solucin:

    ( ) tgrFM =

    ( ) 45-30tgcm 3F=cmKp 70 Kp 25'6F =