INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
MANTENIMIENTO PREDICTIVO MECÁNICO Nombre del alumno:
Grupo: Grupo:
Cuatrimestre: Unidad Temática: Objetivo:
Mayo - Agosto 2017 I.
Clasificación de las vibraciones mecánicas
Periodo de Evaluación:
Temas a Evaluar:
Parcial 1
Fecha de Entrega:
IMI-91, 92, 93 12 – Junio – 2017
I.1. Parámetros de las vibraciones mecánicas. I.2. Clasificación de las vibraciones mecánicas. I.3. Métodos numéricos para el análisis de los sistemas vibratorios. vibratorios.
El alumno analizará un sistema vibratorio para obtener sus parámetros mediante la aplicación de métodos matemáticos
Especificaciones
de elaboración:
Realizar en hojas blancas tamaño carta, a mano. Incluir portada con nombre y logo de la Universidad, nombre del alumno, grupo, materia, carrera, cuatrimestre, cuatrimestre, nombre del profesor y fecha de entrega. Cada día de retraso tendrá una penalización del 10%.
ACTIVIDAD. EJERCICIOS DE VIBRACIONES MECÁNICAS. (RA – U1 U1 parte 2) 1.
Un instrumento de laboratorio A está atornillado en una mesa agitadora en la forma que se muestra. La mesa se mueve verticalmente en un movimiento armónico simple a la misma frecuencia que la del motor de velocidad variable que la impulsa. El instrumento se va a probar a una aceleración pico de 150 ft/s2. Si se sabe que la amplitud de la mesa agitadora es de 2.3 in., determine a) la velocidad requerida del motor en rpm, b) la velocidad máxima de la mesa.
2.
Un bloque de 32 kg se conecta a un resorte de constante k =12 kN/m y puede moverse sin fricción en una ranura como se muestra en la figura. El bloque se encuentra en su posición de equilibrio cuando se le desplaza 300 mm hacia hacia abajo y se le suelta. Determine 1.5 s después después de haber soltado el bloque a) la distancia total que viajó y b) su aceleración.
3.
La plomada de un péndulo simple de longitud l = 800 mm se suelta desde el reposo cuando ϴ = +5°. Si se supone movimiento armónico simple, determine 1.6 s después de la liberación a) el ángulo ϴ, b) las magnitudes de la velocidad y la aceleración de la plomada.
4.
Un bloque de 50 kg se sostiene mediante el arreglo de resortes que se muestra. El bloque se desplaza verticalmente hacia abajo a partir de su posición de equilibrio y se suelta. Si la amplitud del movimiento resultante es igual a 45 mm, determine a) el periodo y la frecuencia del movimiento y b) la velocidad y la aceleración máximas del bloque.
5.
Un bloque de 30 lb se sostiene mediante el arreglo de resortes que se muestra. Si el bloque se mueve desde su posición de equilibrio 1.75 in. verticalmente hacia abajo y se suelta, determine a) el periodo y la frecuencia del movimiento que resulta y b) la velocidad y la aceleración máximas del bloque.
6.
Un bloque de 30 lb se sostiene por medio del arreglo de resortes que se muestra. El bloque se mueve a partir de su posición de equilibrio 0.8 in. Verticalmente hacia abajo y después se suelta. Si el periodo del movimiento resultante es de 1.5 s, determine a) la constante k y b) la velocidad máxima y la aceleración máxima del bloque.
7.
Se observa que el periodo de vibración del sistema mostrado es de 0.8 s. Si se retira el bloque A, el periodo resulta ser de 0.7 s. Determine a) la masa del bloque C , b) el periodo de vibración cuando se retiran los dos bloques A y B.
8.
Se observa que el periodo de vibración del sistema mostrado es de 0.2 s. Después de que el resorte de constante k 2 = 20 lb/in. Se retira del bloque A, se conecta a un resorte de constante k 1, el periodo observado corresponde a 0.12 s. Determine a) la constante k 1 del resorte que queda y b) el peso del bloque A.
9.
Determine la constante de resorte equivalente del sistema de la figura
10.
Derive la expresión para la constante de resorte equivalente que relaciona la fuerza aplicada F con el desplazamiento resultante x del sistema que se muestra en la figura 1.86. Suponga que el desplazamiento del eslabón es pequeño.
11.
En la figura 1.96 encuentre la masa equivalente del ensamble de balancín con respecto a la coordenada x.
12.
En la figura 1.99 se muestra un modelo simplificado de una bomba de petróleo, donde el movimiento rotatorio de la manivela se convierte en el movimiento reciprocante del pistón. Determine la masa equivalente meq del sistema en el lugar A.
13.
Al realizar una medición de la velocidad de vibración en un motor de 3600 RPM se obtiene una lectura de 2.1 RMS, calcule el desplazamiento (en micras y milésimas de pulgada) y la 2
aceleración (en ft/s y g´s).
14.
La lectura de aceleración de una turbina que gira a 30 000 RPM en un análisis de vibración 2
es 4 g’s en Pk -Pk, calcule la velocidad en mm/s y el desplazamiento en Milésimas de
pulgada.
15.
Un bloque de masa
m
=550 gr está soportado por dos resortes verticales paralelos con
constantes k 1 = 25 N/m y k 2,=18 N/m ¿Cuál será la frecuencia de vibración?
16.
En el caso de un sistema vibratorio con masa
m
= 10 kg, k = 1500 N/m y c = 2500 N/(m/s),
y dado que la respuesta al desplazamiento es de la forma x(t) = 0.2 sen (9t) m, trace las gráficas de present
, la fuerza del resorte
y la fuerza del amortiguador un
contra el tiempo, análisis
