Question

El eje solido AB de acero que se muestra en la figura se va a usar para transmitir 5 caballos de fuerza de potencia (hp) desde un motor el cual se encuentra conectado. Si el eje gira a una velocidad angular de 175 revoluciones por minuto y el acero tiene un esfuerzo cortante permisible de 14.5 ksi determine el diámetro requerido con precision de 1/8 de in.
L

Answer 1

El diámetro requerido para que el eje trasmita una potencia de 5hp a una velocidad de 175RPM es de d = 7/8 Pulg ≈ 0.875 Pulg

Explicación paso a paso:

Datos del enunciado:

ζ = 14.5 Ksi = 14.5*10³ Psi

Pot = 5Hp (1.0138 CV / 1hp) = 5.07CV

ω = 175 RPM

Primeramente debemos calcular el momento torsor

Pot = 2πn*Mt/450000

5hp = 2π(175RPM)*Mt / 450000

Mt = 5.07CV*450000 / 2π(175RPM)

Mt = 2074.92 kg cm (1pulg / 2.54cm * 2.2Lb / 1kg)

Mt = 1797.17 lb Pulg

Una vez obtenido el Momento de torsion, aplicamos la ecuacion del esfuerzo torsional

ζ = 16Mt/πd³

14.5*10³ Psi = 16(1797.17 lb Pulg) / πd³

d = ∛16(1797.17 lb Pulg) / π 14.5*10³ Psi

d = 0.85 Pulg

Aproximando a fracción de pulgada 1/8

d = 7/8 Pulg ≈ 0.875 Pulg