ejercicios de torsion

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1. Para la fuerza motriz de la helice de la fig., calcule el esfuerzo cortante torsional cuando transmite un par de torsion de 1,76 kN.m. La flecha es un tubo de 60 mm de diametro externo y 40 mm de diámetro interno. Determine el esfuerzo en las superficies externa e interna. Graficarlo 2. Determine el angulo de torsion en grados ent re dos secciones con una separacion entre ellas de 250 mm en una varilla de acero de 10 mm de diametro cuando se somete a un par de torsion de 15 N.m. La fig. muestra la disposicion de la varilla. Tomar G = 80 GPa. Expresar θ en radianes y en grados.  3. El eje BC es hueco y tiene diametros interior y exterior de 90 mm y 120 mm, respectivamente. Los ejes AB y CD son solidos y de d iametro d. Para la carga mostrada en la figura, determine: a) lo esfuerzos cortantes maximo y minimo en el eje BC. B) el diametro d requerido en los ejes AB y CD si los esfuerzos cortantes permisibles en estos ejes son de 65 MPa.  

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  • 1. Para la fuerza motriz de la helice de la fig., calcule el esfuerzo cortante torsional cuando transmite un par de torsion de 1,76 kN.m. La flecha es un tubo de 60 mm de diametro externo y 40 mm de dimetro interno. Determine el esfuerzo en las superficies externa e interna. Graficarlo

    2. Determine el angulo de torsion en grados ent re dos secciones con una separacion entre ellas de 250 mm en una varilla de acero de 10 mm de diametro cuando se somete a un par de torsion de 15 N.m. La fig. muestra la disposicion de la varilla. Tomar G = 80 GPa. Expresar en radianes y en grados.

    3. El eje BC es hueco y tiene diametros interior y exterior de 90 mm y 120 mm, respectivamente. Los ejes AB y CD son solidos y de d iametro d. Para la carga mostrada en la figura, determine: a) lo esfuerzos cortantes maximo y minimo en el eje BC. B) el diametro d requerido en los ejes AB y CD si los esfuerzos cortantes permisibles en estos ejes son de 65 MPa.

  • 4) Una barra de acero con seccin transversal circular tiene dimetro d = 1,5 in, longitud L = 54 in y modulo de elasticidad cortante G = 11,5 x 106 psi. La barra esta sometida a pares de torsin T que actan en sus extremos.

    a) Si los pares tienen magnitud T = 250 lb.pie. .Cual es el esfuerzo cortante mximo en la barra? .Cual es el ngulo de torsin entre los extremos?. b) Si el esfuerzo cortante permisible es de 6000 psi y el ngulo permisible de torsin es de 2,5. .Cual es el par permisible mximo?

    4. Un motor que impulsa un eje solido circular de acero transmite 40 hp a un engranaje en B. El esfuerzo cortante permisible en el acero es de 600 psi. a) Cual es el diametro d requerido para el eje si este es operado a 500 rpm? b) .Cual es el diametro d requerido si se opera a 3000 rpm?

    5. Un eje solido de acero ABC con 50 m de dimetro es impulsado en A por un motor que transmite 50 kW al eje a 10 Hz. Los engranajes en B y C impulsan maquinaria que re quiere potencia igual a 35 kW y 15 kW, respectivamente. Calcule el esfuerzo cortante mximo max n el eje y el ngulo de torsin o AC entre el motor en A y el engranaje en C. (Use G = 80 GPa).

  • 6. Un rbol macizo de un tren de laminacin tiene que transmitir una potencia de 20 kW a 2 r/s. Determinar su dimetro de manera que el esfuerzo cortante mximo no exceda de 40 MN/m 2 y que el ngulo de torsin, en una longitud de 3 m, sea como mximo de 6 . Emplee un valor de G de 83 GN/m2.

    7. El rbol de la figura gira a 3 r/s absorbiendo 30 kW en A y 15 kW en B de los 45 kW

    aplicados en C. Si G = 83 x 10 9 N/m2, calcular el esfuerzo cortante mximo y el ngulo de torsin de la rueda A respecto de la rueda C, (Material acero).

    8. La fig. muestra una flecha de acero con tres discos montados e n ella. La flecha est fija contra rotacin en su extremo izquierdo, pero s rota en una chumacera por su extremo derecho. Cada disco es de 300 mm de dimetro. En las caras externas de los discos act an fuerzas dirigidas hacia debajo, de modo que se aplica n pares de torsin a la flecha. determine el ngulo de torsin de la seccin a con respecto a la seccin fija E.

    9. Calcule el ngulo de torsin del extremo libre con respecto al extremo fijo de la barra mostrada en la figura.

  • 10 a) El vstago slido AB est hecho de un acero que tiene esfuerzo cortante permisible de 12 ksi, mientras que la manga CD es de latn y tiene un esfuerzo cortante permisible de 7 ksi. Determine a) el par de Torsin mximo que puede aplicarse en A si no debe excederse el esfuerzo cortante permisible en la manga CD, b) el valor requerido correspondiente del dimetro ds en el vstago AB. b) El vstago slido AB tiene un dimetro d s = 1,5 in. Y est hecho de un acero que tiene esfuerzo cortante permisible de 12 ksi, mientras que la manga CD es de latn y tiene un esfuerzo cortante permisible de 7 ksi. Determine el par de torsin T mximo que puede aplicarse en A.

    12- Dos ejes slidos de acero estn conectados por los engra najes que se muestran en la figura. Se aplica un par de torsin de magnitud T = 900 N.m al eje AB, Si se sabe que el esfuerzo cortante permisible es de 5 MPa y se consideran slo los esfuerzos debidos al giro, determine el dimetro requerido para a) el eje AB, b) el eje CD.