Calculadora Fuerza de inercia máxima sobre los pernos de la biela dada la tensión de tracción admisible de los pernos

✖El diámetro central del perno de cabeza de biela se define como el diámetro más pequeño de la rosca del perno en el extremo de cabeza de la biela.ⓘ Diámetro del núcleo del perno de cabeza [d_c]			+10% -10%
✖La tensión de tracción permitida es el límite elástico dividido por el factor de seguridad o la cantidad de tensión que la pieza puede soportar sin fallar.ⓘ Esfuerzo de tracción permitido [σ_t]			+10% -10%

✖La fuerza de inercia sobre los pernos de la biela es la fuerza que actúa sobre los pernos de la biela y la junta de la tapa debido a la fuerza sobre la cabeza del pistón y su movimiento alternativo.ⓘ Fuerza de inercia máxima sobre los pernos de la biela dada la tensión de tracción admisible de los pernos [P_i]

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Fórmula

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Fuerza de inercia máxima sobre los pernos de la biela dada la tensión de tracción admisible de los pernos

Fórmula

`"P"_{"i"} = pi*"d"_{"c"}^2*"σ"_{"t"}/2`

Ejemplo

`"8000N"=pi*("7.522528mm")^2*"90N/mm²"/2`

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Fuerza de inercia máxima sobre los pernos de la biela dada la tensión de tracción admisible de los pernos Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela = pi*Diámetro del núcleo del perno de cabeza^2*Esfuerzo de tracción permitido/2
P_i = pi*d_c^2*σ_t/2
Esta fórmula usa 1 Constantes, 3 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela - (Medido en Newton) - La fuerza de inercia sobre los pernos de la biela es la fuerza que actúa sobre los pernos de la biela y la junta de la tapa debido a la fuerza sobre la cabeza del pistón y su movimiento alternativo.
Diámetro del núcleo del perno de cabeza - (Medido en Metro) - El diámetro central del perno de cabeza de biela se define como el diámetro más pequeño de la rosca del perno en el extremo de cabeza de la biela.
Esfuerzo de tracción permitido - (Medido en Pascal) - La tensión de tracción permitida es el límite elástico dividido por el factor de seguridad o la cantidad de tensión que la pieza puede soportar sin fallar.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Diámetro del núcleo del perno de cabeza: 7.522528 Milímetro --> 0.007522528 Metro (Verifique la conversión aquí)
Esfuerzo de tracción permitido: 90 Newton/Milímetro cuadrado --> 90000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

P_i = pi*d_c^2*σ_t/2 --> pi*0.007522528^2*90000000/2

Evaluar ... ...

P_i = 8000.00046657349

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

8000.00046657349 Newton --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

8000.00046657349 ≈ 8000 Newton <-- Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Saurabh Patil

Instituto de Tecnología y Ciencia Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indore

¡Saurabh Patil ha creado esta calculadora y 700+ más calculadoras!

Verificada por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha verificado esta calculadora y 2500+ más calculadoras!

< 11 Tapa y perno del extremo grande Calculadoras

Fuerza de inercia en los pernos de la biela

Vamos Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela = Masa de piezas alternativas en el cilindro del motor*Velocidad angular de la manivela^2*Radio de cigüeñal del motor*(cos(Ángulo del cigüeñal)+cos(2*Ángulo del cigüeñal)/Relación entre la longitud de la biela y la longitud de la manivela)

Espesor de la tapa del extremo grande de la biela dada la tensión de flexión en la tapa

Vamos Grosor de la tapa del extremo grande = sqrt(Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela*Longitud del tramo de tapa de extremo grande/(Ancho de la tapa del extremo grande*Esfuerzo de flexión en el extremo grande de la biela))

Fuerza de inercia máxima en los pernos de la biela

Vamos Fuerza máxima de inercia sobre los pernos de la biela = Masa de piezas alternativas en el cilindro del motor*Velocidad angular de la manivela^2*Radio de cigüeñal del motor*(1+1/Relación entre la longitud de la biela y la longitud de la manivela)

Ancho de la tapa del extremo grande de la biela dada la tensión de flexión en la tapa

Vamos Ancho de la tapa del extremo grande = Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela*Longitud del tramo de tapa de extremo grande/(Grosor de la tapa del extremo grande^2*Esfuerzo de flexión en el extremo grande de la biela)

Esfuerzo de flexión máximo en la tapa del extremo grande de la biela

Vamos Esfuerzo de flexión en el extremo grande de la biela = Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela*Longitud del tramo de tapa de extremo grande/(Grosor de la tapa del extremo grande^2*Ancho de la tapa del extremo grande)

Momento de flexión máximo en la biela

Vamos Momento flector en la biela = Masa de biela*Velocidad angular de la manivela^2*Radio de cigüeñal del motor*Longitud de la biela/(9*sqrt(3))

Diámetro del núcleo de los pernos de la tapa del extremo grande de la biela

Vamos Diámetro del núcleo del perno de cabeza = sqrt(2*Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela/(pi*Esfuerzo de tracción permitido))

Longitud del tramo de la tapa del extremo grande de la biela

Vamos Longitud del tramo de tapa de extremo grande = Densidad del material de la biela.+2*Grosor del arbusto+Diámetro nominal del perno+0.003

Fuerza de inercia máxima sobre los pernos de la biela dada la tensión de tracción admisible de los pernos

Vamos Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela = pi*Diámetro del núcleo del perno de cabeza^2*Esfuerzo de tracción permitido/2

Momento de flexión en la tapa del extremo grande de la biela

Vamos Momento de flexión en el extremo grande de la biela = Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela*Longitud del tramo de tapa de extremo grande/6

Masa de biela

Vamos Masa de biela = Área de la sección transversal de la biela*Densidad del material de la biela.*Longitud de la biela

Fuerza de inercia máxima sobre los pernos de la biela dada la tensión de tracción admisible de los pernos Fórmula

Fuerza de inercia sobre los pernos de la biela = pi*Diámetro del núcleo del perno de cabeza^2*Esfuerzo de tracción permitido/2
P_i = pi*d_c^2*σ_t/2

Falla de la biela

Durante cada rotación del cigüeñal, una biela a menudo está sujeta a fuerzas grandes y repetitivas: fuerzas de corte debido al ángulo entre el pistón y la muñequilla, fuerzas de compresión cuando el pistón se mueve hacia abajo y fuerzas de tracción cuando el pistón se mueve hacia arriba. Estas fuerzas son proporcionales a la velocidad del motor (RPM) al cuadrado. La falla de una biela, a menudo llamada "tirar una biela", es una de las causas más comunes de fallas catastróficas del motor en los automóviles, y con frecuencia conduce la biela rota a través del costado del cárter y, por lo tanto, hace que el motor sea irreparable. Las causas comunes de falla de la biela son la falla por tracción debido a las altas velocidades del motor, la fuerza de impacto cuando el pistón golpea una válvula (debido a un problema del tren de válvulas), la falla del cojinete de la biela (generalmente debido a un problema de lubricación) o la instalación incorrecta de la biela. .

Conjunto de biela

Una biela para un motor de combustión interna consiste en el 'extremo grande', la 'varilla' y el 'extremo pequeño' (o 'extremo pequeño'). El extremo pequeño se une al bulón (también llamado 'pasador de pistón' o 'pasador de muñeca'), que puede girar en el pistón. Por lo general, la cabeza de biela se conecta a la muñequilla mediante un cojinete liso para reducir la fricción; sin embargo, algunos motores más pequeños pueden usar un cojinete de elementos rodantes para evitar la necesidad de un sistema de lubricación por bombeo. Por lo general, hay un orificio perforado a través del cojinete en el extremo grande de la biela para que el aceite lubricante salga a chorros hacia el lado de empuje de la pared del cilindro para lubricar el recorrido de los pistones y los anillos del pistón. Una biela puede girar en ambos extremos, de modo que el ángulo entre la biela y el pistón puede cambiar a medida que la biela se mueve hacia arriba y hacia abajo y gira alrededor del cigüeñal.

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