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Ejercicio gratuito de Tornillos

Leé el enunciado y abrí cada paso de la resolución.

EJERCICIO GRATUITO

Tornillo de potencia y rendimiento

Un tornillo de rosca cuadrada eleva una carga axial de 10 kN. Su diámetro medio es 20 mm, avance por vuelta 5 mm y coeficiente de rozamiento rosca–tuerca μ = 0,15. Despreciá fricción de collar. Para elevación usá M = Fr(μ + tanλ)/(1 − μ tanλ), donde r es el radio medio y tanλ = avance/(πdmedio).

Calculá el ángulo de hélice, par de elevación, trabajo por vuelta y rendimiento.

Intentá resolverlo antes de abrir los pasos.

Esquema del planteo: Tornillo, Tuerca, Carga axial. Datos: F = 10 kN; d medio = 20 mm; avance = 5 mm/vuelta.
Deslizá para ver el esquema completo →

Razonalo paso a paso.

1. Hallá la pendiente

El avance es por una vuelta completa.

tanλ = 0,005/(π·0,020)

tanλ ≈ 0,0796; λ ≈ 4,55°.

2. Calculá par

El radio medio es 0,010 m.

M = 10 000·0,010(0,15+0,0796)/(1−0,15·0,0796)

M ≈ 23,24 N·m.

3. Compará trabajos

Por vuelta la carga sube 0,005 m: Wútil = 10 000·0,005 = 50 J. El eje entrega Wentrada = 2πM ≈ 146 J.

4. Hallá rendimiento

η = Wútil/Wentrada.

η = 50/(2π·23,24)

η ≈ 34,2 %.