Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 16 Embragues, frenos, coples y volantes de inercia 831
16-5, la presión p se puede expresar en términos de la máxima presión permisible p a (que se
presenta en el radio interno r i ) como p = p a r i /r. La ecuación (16-29) se convierte en
La ecuación (16-30) se transforma en
F =(θ 2 − θ 1 ) p a r i ( r o − r i )
(16-33)
La ecuación (16-31) cambia a
ro
T =(θ 2 − θ 1 ) fpari r dr = 1 2 (θ 2 − θ 1 ) fp 2
ari
ro − r
r
r e
Y la ecuación (16-32) en
=
p r
a i
p r
a i
ro
r dr
ri
ro
dr
r
i
i
r
2
o
=
− r
i
2 1 r
=
o + r i
2 ro − r i 2
¯ = cos θ 1 − cos θ 2
r
θ 2 − θ 1
ro + r i
2
2 i
(16-34)
(16-35)
(16-36)
Presión uniforme
En esta situación, aproximada por un freno nuevo, p = p a . La ecuación (16-29) se transforma
en
ro
=(θ 2 − θ 1 ) a = 1 2 (θ 2
F p r dr 2 − θ 1 ) p a r o −r
i
2 (16-37)
r
La ecuación (16-30), en
La ecuación (16-31), en
T =(θ 2 − θ 1 ) fp
r e
=
p
a
p
a
i
a
ro
r2
dr
ri
ro
r dr
r
i
i
ro
r
r
2
r
=
dr = 1 3 (θ 2 − θ 1 ) fpa
3
o − ri
3
Mientras que la ecuación (16-32), se convierte en
¯ = cos θ 1 − cos θ 2 2 r
r
θ 2 − θ 1 3 r
r
3
3
o − i
3
2
o − r
i
2
r
= 2 r
3 r
2
r
2
o − i
2
3
o − r i
3
2
o − ri
2
= 2 r
3 r
r r (16-38)
3
o − i
3
3
o − ri
3
2
o − r
i
2
cos θ 1 − cos θ 2
θ 2 − θ 1
(16-39)
(16-40)
EJEMPLO 16-3
Dos zapatas anulares, r i = 3.875 pulg, r o = 5.50 pulg, subtienden un ángulo de 108°, tienen
un coeficiente de fricción de 0.37 y se accionan mediante un par de cilindros hidráulicos
con diámetro de 1.5 pulg. El par de torsión requerido es 13 000 lbf ⋅ pulg. Para un desgaste
uniforme
a) Calcule la máxima presión normal p a .
b) Determine la fuerza de accionamiento F.
c) Encuentre el radio equivalente r e y la ubicación r¯ de la fuerza.
d) Proporcione la presión hidráulica que se requiere.