Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

648 PARTE TRES Diseño de elementos mecánicos
Prueba 1: D = L = 1 pulg.
Ec. (12.31): P máx = 4 π
Ec. (12.29): V = π DN
12
De la tabla 12-9,
n d F
DL = 4 2(50)
= 127 psi < 3 560 psi (Aceptable)
π 1(1)
P = n d F
DL = 2(50) = 100 psi
1(1)
= π(1)300
12
= 78.5 pies/min < 100 pies/min (Aceptable)
PV = 100(78.5) =7 850 psi · pie/min < 46 700 psi · pie/min
(Aceptable)
V f 1
33 1.3
78.5 f 1 f 1 1.64
100 1.8
Nuestra segunda estimación es L ≥ 0.48(1.64) = 0.787 pulg. De la tabla 12-13, no hay gran
cosa disponible para L = 7 8 pulg. De modo que permanece L = 1 pulg y se prueba D = 1 2
pulg.
Prueba 2: D = 0.5 pulg, L = 1 pulg.
P máx = 4 n d F
π DL = 4 2(50)
= 255 psi < 3 560 psi (Aceptable)
π 0.5(1)
P = n d F
DL = 2(50) = 200 psi
0.5(1)
V = π DN
12
= π(0.5)300
12
= 39.3 pies/min < 100 pies/min (Aceptable)
Observe que PV no es una función de D, y puesto que no cambiamos L, PV permanecerá
igual:
PV = 200(39.3) =7 860 psi · pie/min < 46 700 psi · pie/min (Aceptable)
De la tabla 12-9, f 1 = 1.34, L ≥ 1.34(0.48) = 0.643 pulg. Se tienen muchos bujes de 3 4 de
pulgada de dónde elegir. El diámetro más pequeño incluido en la tabla 12-13 es D = 1 2 pulg.
Esto da un cociente L/D de 1.5, lo que es aceptable según la ecuación (12-33).
Prueba 3: D = 0.5 pulg, L = 0.75 pulg. De la prueba 2, V = 39.3 pies/min no se modifica.
P máx = 4 n d F
π DL = 4 2(50)
= 340 psi < 3 560 psi (Aceptable)
π 0.5(0.75)
P = n d F
DL = 2(50) = 267 psi
0.5(0.75)
PV = 267(39.3) =10 490 psi · pie/min < 46 700 psi · pie/min (Aceptable)
Respuesta Seleccione cualquiera de los bujes de las pruebas, donde el óptimo, de la prueba 3, es D = 1 2
pulgada y L = 3 4
de pulgada. Otros factores pueden incidir en el diseño global de modo que
hagan a los otros bujes más apropiados.