Cálculo de cilindros neumáticos de simple y doble efecto

con TIC de TECnología
27 Jul 202127:11

Summary

TLDREl guion trata sobre el cálculo de fuerzas teóricas y reales en cilindros neumáticos de simple y doble efecto, utilizando una máquina herramienta. Se explica cómo se calcula el desplazamiento del vástago y se proporcionan las unidades de medida. Se detallan los diámetros del émbolo y del vástago, y se calcula la presión de trabajo. Se discuten las fórmulas para el cálculo de fuerzas y se ajustan según el tipo de cilindro. Además, se calcula el trabajo realizado y el consumo de aire, aplicando la ley de Boyle-Mariotte para determinar el volumen de aire en condiciones normales.

Takeaways

  • 🔧 Se discute un problema relacionado con un cilindro neumático, una herramienta que utiliza un cilindro para realizar trabajo mecánico.
  • ⚙️ El desplazamiento del vástago del cilindro es de 60 milímetros, lo que indica la distancia que recorre durante su funcionamiento.
  • 📏 Se mencionan dimensiones específicas para el émbolo y el vástago, que miden 50 y 10 milímetros respectivamente.
  • 🛠️ La presión de trabajo es de 6 kilos por centímetro cuadrado, un dato crucial para calcular la fuerza teórica y real del cilindro.
  • 🔢 Se calcula la fuerza teórica para un cilindro de simple efecto, teniendo en cuenta la presión y la superficie del émbolo.
  • ⚖️ Se tiene en cuenta una fuerza de rozamiento del 10% y una resistencia del muelle del 6% para determinar la fuerza real del cilindro.
  • 🔄 Se explica el funcionamiento tanto de cilindros de simple efecto, que trabajan solo en un sentido, como de doble efecto, que trabajan en ambos sentidos.
  • 📐 Se calcula la fuerza real en el avance y el retroceso para un cilindro de doble efecto, considerando diferentes factores de resistencia.
  • 🔩 Se realiza un cálculo del trabajo realizado por el émbolo solo en el sentido del retroceso del vástago, proporcionando un valor en newton-metro.
  • 💨 Se calcula el consumo de aire del cilindro de doble efecto en litros por minuto, basado en la frecuencia de trabajo y el volumen desplazado.

Q & A

  • ¿Qué herramienta se describe en el guion y qué es su función principal?

    -Se describe una máquina herramienta que utiliza un cilindro neumático, la cual puede ser de simple o doble efecto, y su función principal es realizar movimientos de avance y retroceso para tareas específicas.

  • ¿Cuál es el desplazamiento del vástago mencionado en el guion?

    -El desplazamiento del vástago es de 60 milímetros, lo que también se puede expresar como seis centímetros.

  • ¿Cuáles son las dimensiones del émbolo y del vástago según el guion?

    -Las dimensiones del émbolo son de 50 milímetros (5 centímetros) y del vástago son de 10 milímetros (1 centímetro).

  • ¿Qué presión de trabajo se indica para el cilindro neumático?

    -La presión de trabajo indicada es de 6 kilos por centímetro cuadrado.

  • Si el cilindro es de simple efecto, ¿cuál sería la fuerza teórica y cómo se calcula?

    -La fuerza teórica para un cilindro de simple efecto se calcula multiplicando la presión por la superficie del émbolo, que es π/4 multiplicado por el diámetro al cuadrado del émbolo. En este caso, sería 6 kilos por centímetro cuadrado multiplicado por 19,635 centímetros cuadrados, resultando en 117,81 kilopondios, que en el sistema internacional serían 1,154,54 newtons.

  • ¿Cómo se calcula la fuerza real en el cilindro de simple efecto, teniendo en cuenta las fuerzas de rozamiento y el muelle?

    -La fuerza real se calcula restando al 10% de la fuerza teórica por rozamiento y al 6% por el muelle, lo que se traduce en una disminución del 16% de la fuerza teórica.

  • ¿Cuál es la diferencia principal entre el funcionamiento de un cilindro de simple efecto y uno de doble efecto?

    -En un cilindro de simple efecto, el trabajo se realiza solo en el avance, mientras que en un cilindro de doble efecto, el trabajo se realiza tanto en el avance como en el retroceso, aprovechando ambos movimientos.

  • Si el cilindro es de doble efecto, ¿cómo se calcula la fuerza teórica en el avance y en el retroceso?

    -En el avance, la fuerza teórica se calcula con la superficie total del émbolo, mientras que en el retroceso, se restan las áreas ocupadas por el vástago de la superficie total del émbolo para obtener la superficie efectiva.

  • ¿Cómo se determina el consumo de aire en litros por minuto para un cilindro de doble efecto trabajando a 10 agujeros por minuto?

    -Se calcula sumando el volumen de aire consumido en el avance y el retroceso, multiplicando por la frecuencia de trabajo (10 agujeros por minuto), resultando en 2,3 litros por minuto.

  • Según la reacción de Boyle-Mariotte, ¿cómo se calcula el volumen de aire en condiciones normales?

    -La presión absoluta (presión de trabajo más presión atmosférica) por el volumen consumido en el cilindro es constante. Por lo tanto, el volumen de aire en condiciones normales se calcula dividiendo el volumen consumido en el cilindro por la presión absoluta en atmósferas.

Outlines

00:00

🔧 Introducción al problema de la máquina de cilindro neumático

Se presenta el problema de una máquina que utiliza un cilindro neumático, sin especificar si es de simple o doble efecto. Se menciona que el desplazamiento del vástago es de 60 milímetros y se describen las unidades de medida y longitudes como el diámetro del émbolo y del vástago, respectivamente 50 y 10 milímetros. La presión de trabajo es de 6 kilos por centímetro cuadrado. Se pide calcular la fuerza teórica y real que ejerce el cilindro.

05:02

📏 Análisis de la fuerza teórica y real en cilindros de simple efecto

Se detalla el funcionamiento de un cilindro de simple efecto, enfocándose en el cálculo de la fuerza teórica y real. Se explica que la fuerza teórica se calcula a partir de la presión por la superficie del émbolo, y se ajusta por fuerzas de rozamiento y de muelle. Se proporcionan fórmulas y se calcula la fuerza teórica como 117,81 kilopondios, que luego se transforma a 1.154,54 newtons en el sistema internacional.

10:04

🔄 Consideraciones para cilindros de doble efecto en avance y retroceso

Se describe el funcionamiento de un cilindro de doble efecto, donde se realiza trabajo tanto en el avance como en el retroceso. Se calcula la fuerza teórica en el avance, que coincide con la del cilindro de simple efecto, y se ajusta la fuerza real considerando solo la fuerza de rozamiento. Se menciona que la fuerza real en el avance es del 90% de la teórica, resultando en 1000,39 newtons.

15:06

🔧 Cálculo de la fuerza y trabajo en el retroceso del cilindro de doble efecto

Se calcula la superficie y la fuerza teórica en el retroceso, restando la superficie ocupada por el vástago. Se obtiene una superficie de 18,85 centímetros cuadrados y una fuerza teórica de 1000,108 newtons. La fuerza real se ajusta por la fuerza de rozamiento, resultando en 900,975 newtons. Además, se calcula el trabajo realizado solo en el retroceso del vástago, considerando la fuerza y el desplazamiento correspondientes.

20:08

💨 Cálculo del consumo de aire en cilindros de doble efecto

Se calcula el consumo de aire en litros por minuto para un cilindro de doble efecto que realiza 10 agujeros por minuto. Se considera tanto el volumen en el avance como en el retroceso, y se determina el caudal de aire como el volumen del cilindro multiplicado por la frecuencia de trabajo. Se obtiene un consumo de 2,3 litros por minuto y se utiliza la relación de Boyle-Mariotte para ajustar este consumo a condiciones normales, resultando en 16,1 litros por minuto.

25:10

🔚 Resumen de los cálculos realizados para cilindros de simple y doble efecto

Se presenta un resumen de los cálculos realizados para los cilindros de simple y doble efecto, incluyendo fuerzas teóricas y reales, trabajo realizado y consumo de aire. Se destacan las fórmulas aplicadas y los resultados obtenidos para cada apartado del problema, concluyendo con la resolución completa del ejercicio planteado.

Mindmap

Keywords

💡cilindro neumático

Un cilindro neumático es una herramienta mecánica que utiliza el principio de la acción de presión ejercida por un fluido, en este caso aire comprimido, para realizar un trabajo. En el guion, se menciona que se trata de una máquina herramienta que utiliza un cilindro neumático, implicando que es un componente esencial en la aplicación de la fuerza en una variedad de procesos industriales.

💡desplazamiento del vástago

El desplazamiento del vástago se refiere a la distancia que recorre el vástago dentro del cilindro neumático durante su funcionamiento. En el guion, se especifica que este desplazamiento es de 60 milímetros, lo que es crucial para calcular la fuerza teórica y real que ejerce el cilindro, ya que直接影响到 la eficiencia y la capacidad de trabajo del cilindro.

💡diámetro del émbolo y del vástago

El diámetro es una medida de la distancia entre los bordes opuestos de una sección circular. En el script, se menciona que el diámetro del émbolo es de 50 milímetros y el del vástago es de 10 milímetros. Estos tamaños son importantes ya que determinan la superficie a través de la cual se aplica la presión, lo que a su vez influye en el cálculo de la fuerza teórica y real del cilindro.

💡presión de trabajo

La presión de trabajo es la fuerza aplicada por unidad de área y se mide en kilos por centímetro cuadrado (kg/cm²). En el guion, se indica que la presión de trabajo es de 6 kg/cm², lo que es fundamental para calcular la fuerza teórica que ejerce el cilindro neumático, ya que la presión es la variable que multiplica la superficie en la fórmula de cálculo de la fuerza.

💡fuerza teórica

La fuerza teórica es el cálculo matemático de la fuerza que un cilindro neumático debería aplicar bajo condiciones ideales, basado en la presión de trabajo y la superficie a través de la cual se aplica dicha presión. En el guion, se calcula la fuerza teórica teniendo en cuenta la presión y los diámetros proporcionados, y es una medida de la capacidad de trabajo del cilindro en un escenario ideal.

💡fuerza real

La fuerza real es la fuerza que un cilindro neumático realmente ejerce en operaciones reales, considerando factores como la resistencia del muelle y la fuerza de rozamiento. En el guion, se menciona que la fuerza real se calcula restando la fuerza de rozamiento y la fuerza del muelle de la fuerza teórica, lo que refleja la eficiencia real del cilindro en condiciones prácticas.

💡cilindro de simple efecto

Un cilindro de simple efecto es aquel que realiza trabajo solo en una dirección, es decir, solo durante el avance o el retroceso. En el guion, se describe cómo este tipo de cilindro neumático solo realiza trabajo durante el avance, mientras que el retroceso es solo para la recuperación del vástago, sin realizar trabajo adicional.

💡cilindro de doble efecto

Un cilindro de doble efecto es aquel que realiza trabajo en ambas direcciones, tanto en avance como en retroceso. En el guion, se aborda cómo se calcula la fuerza teórica y real en ambos movimientos, lo que permite una mayor eficiencia en la aplicación de la fuerza, ya que se aprovecha el movimiento en ambas direcciones.

💡trabajo realizado

El trabajo realizado se refiere a la cantidad de energía que se aplica para mover un objeto a través de una distancia. En el guion, se calcula el trabajo realizado por el émbolo solo en el sentido del retroceso del vástago, lo que es importante para entender la eficiencia del cilindro neumático en la fase de retroceso.

💡consumo de aire

El consumo de aire se refiere a la cantidad de aire que se utiliza en un proceso o máquina en un periodo de tiempo determinado. En el guion, se calcula el consumo de aire en litros por minuto para el cilindro de doble efecto, considerando la frecuencia de trabajo y la superficie a través de la cual se aplica la presión, lo que es crucial para la gestión eficiente del sistema de aire comprimido.

Highlights

Se discute un problema relacionado con un cilindro neumático en una máquina herramienta.

El cilindro neumático puede ser de simple o doble efecto, pero no se especifica en el enunciado.

El desplazamiento del vástago es de 60 milímetros.

Se describen los diámetros del émbolo y del vástago, que son 50 y 10 milímetros respectivamente.

La presión de trabajo es de 6 kilos por centímetro cuadrado.

Se calcula la fuerza teórica y la real que efectúan los cilindros de simple efecto.

La fórmula para el cilindro de simple efecto se explica detalladamente.

Se tiene en cuenta una fuerza de rozamiento del 10% y una resistencia del muelle del 6% en el cálculo de la fuerza real.

Se explica cómo funciona un cilindro de simple efecto y su ciclo de avance y retroceso.

Se calcula la fuerza teórica basada en la presión y la superficie del émbolo.

Se describe el cálculo de la fuerza real teniendo en cuenta las fuerzas de rozamiento y del muelle.

Se calcula el trabajo realizado por el émbolo solo en el sentido del retroceso del vástago.

Se explica el cálculo del consumo de aire como cilindro de doble efecto en litros por minuto.

Se utiliza la frecuencia de trabajo de la máquina herramienta para calcular el consumo de aire.

Se describe el cálculo del consumo total de aire en condiciones normales usando la relación de Boyle-Mariotte.

Se resuelve el problema completo, incluyendo el cálculo de fuerzas, trabajo y consumo de aire para cilindros de simple y doble efecto.

Transcripts

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no vamos a hacer este problema sobre el

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cilindro neumático

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nos dicen que se trata de una máquina

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herramienta que utiliza un cilindro

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neumático en principio no nos dicen si

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es de simple o doble efecto nos dicen

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que el desplazamiento del vástago es de

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60 milímetros venga vamos a ver un caso

play00:17

por ejemplo en el que tengamos dibujado

play00:19

un cilindro este bueno este de simple

play00:22

efecto y este es de doble efecto pero

play00:24

bueno para él

play00:26

e indicar las unidades de medida pues

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las unidades y las longitudes diámetros

play00:32

etcétera nos vale con cualquiera de

play00:34

ellos nos dicen que la carrera es de 60

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milímetros

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pues indicamos aquí en la longitud

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de avance del vástago de esta longitud

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vamos a indicar aquí arriba

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l es 60 milímetros porque es lo mismo

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seis centímetros

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seguimos con el enunciado el diámetro

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del émbolo y del vástago son de 50 y 10

play01:01

milímetros respectivamente

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en este diámetro de aquí

play01:10

o sea llamar de mayúscula es igual a 50

play01:13

milímetros por lo que es lo mismo 5

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centímetros y este de aquí en el vástago

play01:21

d minúscula 10 milímetros o un

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centímetro

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y seguimos

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la presión de trabajo es de 6 kilos por

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centímetro cuadrado bien tenemos una

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versión de 60 ponderó por centímetro

play01:38

cuadrado

play01:40

bien apartado a las preguntas calculan

play01:43

la fuerza teórica y la real que efectúan

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si viendo si éste es de simple efecto

play01:48

vamos a plantear la fórmula de bueno

play01:52

para el cilindro de simple efecto siendo

play01:54

una fuerza de rozamiento del 10 por

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ciento respecto a la teórica y con una

play02:00

resistencia debida al muelle del 6 por

play02:01

ciento respecto de la misma pero bueno

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nos piden que demos la unidad en el

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sistema internacional lógicamente en

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lugar de trabajar con kilopondios

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kilopondios partido por centímetro

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cuadrado en el caso de presiones

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tendremos que utilizar el minuto un

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partido por metro cuadrado en el caso de

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fuerzas en este caso este apartado nos

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pide en fuerza hablaremos de unidad de

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newton bien pues vamos a plantear el

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apartado

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y nos vamos a las fórmulas de cilindros

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y simple efecto bueno antes de nada

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vamos a hacer un repaso de cómo

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funcionar un cilindro de simple efecto

play02:43

este es el cimiento del simple efecto

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cuando lo ejecutamos y lo que hace es

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moverse hacia un lado y se recupera

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repetimos el movimiento

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este es el este sería el recorrido el

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que hemos marcado como de 60 milímetros

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que realizaría el cilindro de simple

play03:02

recta

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bien seguimos con el problema por lo

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tanto

play03:07

utilizamos la fórmula este cilindro de

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simple efecto y nos dicen cuál es la

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fuerza de teórica esta es la fórmula de

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la fuerza teórica presión por superficie

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en la superficie

play03:20

lógicamente útil es toda la que recorre

play03:23

el ebro estar aquí ya que sólo en el

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cilindro de simple efecto sólo hace un

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trabajo en el avance es de aquí vale en

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el en el retroceso sólo es una

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recuperación debida al muelle pero no

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hace ningún trabajo sólo hace avance por

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lo tanto tenemos que calcular la sección

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está de aquí valdemoro y esade el émbolo

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depende de este diámetro del diámetro de

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lembo en ningún caso del vástago sólo la

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superficie que él recorre en esta parte

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de la misma

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bien pues vamos a

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calcular la la fuerza por lo tanto

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teórica es la presión por la superficie

play04:04

la presión hemos dicho que es 6 quirón

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digo es un dato que lo pondría por

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centímetro cuadrado y nos falta calcular

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la superficie superficie que espn

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por diámetro al cuadrado partido por 4

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y por el diámetro que sabemos que es de

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5 centímetros por lo tanto 5 centímetros

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todo al cuadrado partido por 4

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y esto nos da un valor de 19

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con 635

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y por 5 al cuadrado que es 25 partidos

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por 4 19 635 centímetros por lo tanto ya

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no podemos sustituir aquí ese 19 635

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centímetros cuadrados

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y al multiplicar en centímetros

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cuadrados se elevan y me va a quedar en

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un kilo con 10 y esto nos da un valor de

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117 81 que lo pondría

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como me pide unidades en el sistema

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internacional pues se hundió

play05:13

8

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con esta relación esto me quedaría

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exactamente mil ciento

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54 con 54

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por lo tanto habría calculado la fuerza

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teórica en el caso de cilindros

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imperfectos

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el cilindro siempre en efecto

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vale fuerza real la fuerza real

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llamamos f prima nos vamos aquí la

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fuerza real

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tengo que tener en cuenta la fuerza

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teórica que calcula oeste de aquí en la

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f y restarle fuerza de rozamiento y

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fuerzas de vida nos vamos

play06:01

fuerza teórica menos la suma de la

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fuerza de rozamiento

play06:06

y la de villa al muelle

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bien me dice que la fuerza de rozamiento

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son 20% de la teórica y el 6% de la

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teórica son las debidas

play06:20

esto me daría fuerza teórica que he

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calculado menos la fuerza de rozamiento

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son un 10 por ciento de la teórica 10

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partido por 100 es 0,1 la fuerza teórica

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y la fuerza del muelle que son 6 %

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porque es lo mismo seis dividido entre

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100 0,06 la fuerza teórica

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luego la fuerza teórica debo de restar

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la suma de estas dos que el 0,16 y esto

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me queda un total 0,1 una efe - 0.16 efe

play06:51

me queda hacer 84

play06:54

por lo tanto me quedaría a 0 84

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multiplicado por la fuerza que calculen

play07:00

antes la teórica 1.154 54% y esto me

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queda en total 969 coma

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81 newton por lo tanto el primer

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apartado

play07:15

este de aquí estaría calculado como pues

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un cilindro y simple efecto

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me pide que calculé las mismas fuerzas

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en el sistema internacional también y

play07:28

para el caso de un que de que fuese un

play07:30

cilindro de doble efecto hay por lo

play07:32

tanto vamos a aplicar en el cilindro de

play07:36

doble efecto

play07:40

ahora ojo porque tengo que calcular

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en el caso en el que

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qué se produce en el avance de extinguir

play07:50

entre avance y retroceso según las

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fórmulas aquí vale porque esto es así

play07:57

vuelvo a poner

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el funcionamiento un cilindro de doble

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efecto y ahora realizó un trabajo en el

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avance que es éste también lo derecha

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avanza realiza el trabajo

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y al retroceder también realizó un

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trabajo se aprovecha del cilindro el

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movimiento de los dos sentidos el avance

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el retroceso pero jugar que en el avance

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ya lo veremos la superficie es la de

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esta circunferencia vista de aquí por

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supuesto una circunferencia por lo cual

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y tengo que aprovechar la sección de

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todo el círculo y para ello tengo que

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tener en cuenta el diámetro este pero en

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el retroceso vale en este movimiento

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para acá

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a ese le tengo que restar el la

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superficie ocupada por el vástago vale

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la d minúscula esta que habíamos hablado

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y por lo tanto que ocupa una superficie

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luego a toda la superficie

play08:53

tengo que restar la total tengo que

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restarle la debida pasta eso es lo que

play08:57

vamos a hacer

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precisamente con la fórmula que aparece

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en el cilindro de doble efecto start que

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aparece casi vale luego en el avance

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tengo una serie de fórmulas en el

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retroceso tengo otro pero vamos a

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calcular primero en el avance y me dice

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que en el avance la fuerza debido al

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avance es la presión por la superficie

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siendo la superficie tipos de al

play09:18

cuadrado partido por 4 luego con el

play09:22

avance

play09:24

veo que lógicamente aquí en la

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superficie de avance

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espí por d al cuadrado partido por 4 y

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que coincide precisamente con el

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funcionamiento con la superficie que

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tendría él

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el cilindro actuando como de simple

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efecto es la misma

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19 635 centímetros cuadrados

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por lo tanto la fuerza teórica p por s

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va a coincidir también ya que coinciden

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las superficies va a coincidir también

play10:00

con bueno voy a indicar aquí en el

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avance y aquí también en el avance va a

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coincidir lógicamente con 2.154 54

play10:10

newton que había calculado para el caso

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del simple efecto que sólo tiene avance

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si es verdad que cambia la fuerza real

play10:21

en el avance ya que si aquí tenía la

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fuerza teórica para que restaba la

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fuerza de rozamiento y la fuerza del

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muelle habéis visto que justo aquí en el

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retroceso ahora no tengo un muelle sino

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que retrocede por acción de un pulsador

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con lo cual no hay fuerzas de debidas al

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muelle que tengan que afectar a esta

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fuerza teórica vale si no solo las

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fuerzas de rozamiento propias del

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movimiento en el propio cilindro

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luego tendría fuerza teórica menos ésta

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es ahora también más que antes porque no

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me me indica que sean diferentes del 10%

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luego 0.1

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efe por lo tanto me queda 09 por la

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fuerza teórica lo que es lo mismo 09 por

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2154 54

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que había calculado anteriormente

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54 54 minutos y esto me da un valor de

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1000

play11:30

39 09

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bien vamos con el retroceso

play11:43

el retroceso tengo que calcular la

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superficie en el retroceso y esta

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superficie en el retroceso

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es exactamente y por de al cuadrado

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partido por 4 esta superficie de aquí

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la recorrida en el avance menos esta de

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aquí sin tener en cuenta el vástago en

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el retroceso

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por lo tanto la superficie es lo hemos

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dicho toda ésta que coincide con la

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misma del avance menos la que se le

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resta por el bastón o sea y por términos

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con el cuadrado partido por lo que es lo

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mismo puede sacar el factor común pi

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partido por 4 y me quedaría de al

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cuadrado menos de minúscula

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sustituyendo aquí tengo 5 al cuadrado

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menos 1 al cuadrado que es un centímetro

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10 milímetros la del vástago lo tenemos

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en los datos vale y esto me da una

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superficie de 1885

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voy a calcular la fuerza

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teórica

play12:58

debido que se realiza en el retroceso y

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es la presión por la superficie en el

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retroceso o sea 6 kilo pontes partido

play13:10

por centímetro cuadrado por 18

play13:13

85

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se elevan los centímetros cuadrados y

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esto me da un valor de 1000

play13:22

108

play13:23

[Música]

play13:25

38

play13:28

newton

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me quedaría

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la fuerza real en el retroceso de las

play13:36

fórmulas y vemos que la fuerza real en

play13:38

el retroceso

play13:40

aquí coincide exactamente

play13:44

con la misma impresión que tenía en el

play13:46

avance esto había cambiado fijaos

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también en esta fórmula por será que me

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quedaría la fuerza

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teórica en el retroceso menos la fuerza

play13:58

de rozamiento o lo que es lo mismo 0,1

play14:03

pero efe - 01 efe

play14:08

0,9 la fuerza en el retroceso

play14:13

aquí era en el avance aquí es el

play14:15

retroceso de 11 a 0 9 por mil 108,38

play14:22

newton y esto me quedan 900

play14:28

97,54 newton por lo tanto tengo

play14:33

calculado

play14:36

apartado y apartado de mi problema

play14:42

apartados más piden ahora cálculo del

play14:47

trabajo realizado por el émbolo sólo en

play14:49

el sentido del retroceso del vástago

play14:51

vamos a hacer este apartado

play14:54

apartado de trabajo sabemos que el

play14:58

trabajo es la fuerza por un

play15:00

desplazamiento como nos piden solo en el

play15:03

retroceso

play15:05

del vástago en esta parte tendríamos que

play15:08

irnos cuál es la fuerza realizada en

play15:12

esta fase en la que está aquí

play15:21

novecientos noventa y siete con 54 vamos

play15:23

a superar todos los cálculos que hemos

play15:26

hecho este sería en el retroceso este

play15:28

sería en el avance nos están pidiendo en

play15:30

el retroceso

play15:33

por lo tanto el trabajo realizado en el

play15:35

retroceso vamos a colocarle r es fuerza

play15:38

por desplazamiento fuerza sería 997 54

play15:42

minutos por el desplazamiento al cual es

play15:46

el desplazamiento pues en concreto el

play15:47

desplazamiento sería el valor de l

play15:53

durante el movimiento de retroceso

play15:56

steele es igual a 6 centímetros

play16:03

si calculamos vamos a obtener como

play16:07

unidades minutos por centímetro pero el

play16:12

sistema internacional el trabajo

play16:16

la unidad del sistema internacional solo

play16:18

julio newton por metro por lo tanto

play16:20

estos centímetros vamos a pasarlo a

play16:21

metros diciendo que un metro son 100

play16:26

centímetros

play16:27

por lo tanto hay 197 54 por 6 por 1

play16:31

dividido entre 100 y obtenemos un valor

play16:34

de 59,85 newton-metro o lo que es lo

play16:40

mismo junio

play16:42

bueno pues éste sería el cálculo del

play16:45

trabajo realizada en el retroceso

play16:49

siguiendo con el problema iremos al

play16:51

apartado de calcular el consumo de aire

play16:53

como cilindro de doble efecto en litros

play16:56

por minuto si la máquina realiza 10

play16:58

agujeros por minuto en este es la

play17:00

frecuencia de trabajo de en este caso de

play17:05

la máquina herramienta que tenemos aquí

play17:06

realiza 10 taladros por minuto o sea

play17:09

cada minuto es realizaría 10 movimientos

play17:13

de cómo está actuando como un cilindro

play17:15

de doble efecto tiene movimientos de

play17:17

avance y retroceso un avance y un

play17:20

retroceso sería un agujero un avance

play17:23

otro retroceso

play17:24

otro agujero otro avance otro retroceso

play17:26

tercer agujero y realiza 10 por minuto

play17:30

pues este es el que vamos a emplear esta

play17:33

expresión la que vamos a emplear para el

play17:34

cálculo del bueno por el consumo de aire

play17:38

vamos al apartado de

play17:41

vamos al apartado d

play17:46

y vamos a calcular primero el consumo de

play17:49

aire y consumo de aire sabemos tenemos

play17:54

aquí vale

play17:55

v en el cilindro si fuera de simple

play17:58

efecto sería la superficie por la

play18:01

carrera l en el avance pues tendríamos

play18:06

la superficie en el avance está de aquí

play18:09

por la carrera n y en el retroceso sería

play18:13

la superficie en el retroceso esta que

play18:15

hemos calculado por el avance l o lo que

play18:18

es lo mismo sumamos las dos superficies

play18:20

y el resultado lo multiplicamos por la

play18:24

carrera l

play18:25

pero bueno vamos a ir por parte primero

play18:27

el volumen en el avance y el volumen en

play18:29

el retroceso el volumen en el avance

play18:31

apartado

play18:33

sabemos que tenemos que calcular la

play18:35

superficie por la carrera y vamos a ver

play18:38

en el avance

play18:41

tendríamos el volumen que en el avance

play18:43

sería la superficie en el avance por la

play18:46

carrera en superficie el avance lo

play18:49

habíamos calculado y la 19 635

play18:52

centímetros por 6 centímetros en el

play18:58

avance todo esto lo tenemos aquí vale 6

play19:01

centímetros en el avance y la superficie

play19:03

en el avance que habíamos calculado la

play19:06

tenemos

play19:06

paquin 19.635 en el retroceso recordamos

play19:10

que el 18,85

play19:14

bueno pues 19 635 por seis centímetros

play19:18

obtenemos 117 coma

play19:24

ocho centímetros cúbicos y como sabemos

play19:29

que un metro cúbico perdón un diez y

play19:32

metro cúbico un litro son mil

play19:33

centímetros cúbicos es directamente

play19:37

obtenemos dividiendo entre mil 0,117

play19:42

litros de volumen cada vez que realiza

play19:46

una carrera de avance en el avance como

play19:50

vimos en el vídeo cada vez que realizó

play19:52

una carrera avance consume 0 117 metros

play19:56

en el retroceso idénticamente sería en

play20:02

el retroceso es la superficie en el

play20:04

retroceso por la carrera volumen perdón

play20:07

superficie en el reto es exceso 18.85

play20:10

habíamos calculado centímetros cuadrados

play20:12

por 6 centímetros ya que la carrera de

play20:15

retroceso la longitud de la carrera de

play20:17

la misma y obtenemos 113,1 centímetros

play20:22

cúbicos

play20:23

volvemos a pasarlo

play20:26

a litros y esto me da 0 113 litros cuál

play20:32

será el volumen total

play20:35

un instrumento tan será la suma de los

play20:37

dos v más v r avance y retroceso con un

play20:42

total de 0.23 litros 2 023

play20:48

de acuerdo este sería el volumen total o

play20:51

volumen del cilindro

play20:53

del cilindro en movimiento avance y

play20:58

retroceso bien cuál es el caudal

play21:02

a veces denominado volumen cantidad de

play21:06

volumen arriba

play21:09

según esta expresión

play21:11

ya tenemos aquí el caudal de aire es el

play21:14

volumen de aire por la frecuencia

play21:20

vemos que en principio es en la que se

play21:23

está produce se está generando o se está

play21:25

moviendo dentro del cilindro

play21:28

luego el caudal o el volumen dentro del

play21:30

cilindro sería el volumen del cilindro

play21:34

por la frecuencia o veces que por minuto

play21:38

se está moviendo el cilindro tanto

play21:42

avance como retroceso como hemos dicho

play21:44

son 0 23 litros lo que está consumiendo

play21:47

que acabamos de calcularlo aquí por

play21:50

hemos dicho 10 agujeros o 10 movimientos

play21:54

de avance y retroceso por minuto o sea

play21:58

en cada agujero 0 23 litros como realiza

play22:01

de agujero por minuto cuántos litros

play22:03

consumida por minuto multiplicarlo por

play22:06

diez agujeros y en total 23 litros por

play22:09

minuto

play22:12

bueno con esto tendríamos calculado el

play22:16

apartado de y finalmente nos piden que

play22:20

determinemos

play22:22

el consumo total en condiciones normales

play22:24

en una cosa es el consumo del

play22:28

aire dentro del cilindro y otro es el

play22:31

que está obteniendo de fuera en

play22:33

condiciones normales el aire exterior en

play22:36

condiciones normales y para ello existe

play22:39

la reacción de boyle mariotto

play22:44

dv

play22:46

igual aplastante de presión por el

play22:48

volumen es constante y según esa

play22:51

expresión pues sabemos que la presión

play22:54

absoluta

play22:56

por el volumen el cilindro ya que

play23:00

siempre que utilizamos una presión

play23:03

dentro de un cilindro estamos obteniendo

play23:06

una presión de trabajo mano métrica

play23:09

respecto a la presión atmosférica la

play23:11

suma de los dos es la presión absoluta

play23:13

pues esto es igual o es constante con la

play23:17

presión en la atmósfera por el volumen

play23:20

de aire en condiciones normales o

play23:24

atmosférico

play23:25

vamos a ver colocar aquí caudal o

play23:28

volumen tenga más expresiones ambas

play23:32

expresiones serían correctas

play23:34

sabemos que la presión absoluta es la

play23:36

presión de trabajo mano métrica más la

play23:38

presión atmosférica y sabemos de la

play23:42

presión atmosférica es lógicamente una

play23:45

atmósfera la presión de trabajo es

play23:48

cuando van como datos 6 pero ponemos

play23:50

partido por centímetro cuadrado

play23:53

lógicamente para poder trabajar ambos

play23:55

lados con presiones en las mismas

play23:57

unidades tengo que pasar

play23:59

y quiero poner por centímetro cuadrado a

play24:01

atmósferas o al revés

play24:03

sé que un kilo pone un partido por

play24:05

centímetro cuadrado es aproximadamente

play24:09

0,967 atmósferas

play24:13

perdón no aproximadamente si no

play24:15

exactamente

play24:20

pero 967 con lo cual no cometo muchos

play24:24

errores y lo pongo por centímetro

play24:27

cuadrado lo aproximó

play24:31

con eso evidentemente estos seis grupos

play24:34

por centímetro cuadrado se convierten en

play24:36

seis

play24:39

pues bien sustituyó y digo presión de

play24:42

trabajador que son 6

play24:46

más presión atmosférica la suma de los

play24:49

dos que es una atmósfera lógicamente es

play24:51

la presión absoluta por el volumen

play24:54

consumido en el cilindro y que tengo que

play24:57

es 2,3 litros por minuto

play25:02

es igual a la presión atmosférica o sea

play25:05

una atmósfera

play25:07

x

play25:09

el volumen del aire caudal en

play25:12

condiciones normales de aquí puedo

play25:15

despejar y decir lo siguiente

play25:19

seguiremos de la más una atmósfera tengo

play25:21

siete atmósferas a la izquierda por 2,3

play25:26

litros por minuto es igual a una

play25:29

atmósfera por el volumen de aire en

play25:32

condiciones normales que estoy

play25:34

calculando despejó el volumen de aire en

play25:37

condiciones normales este de aquí

play25:38

volumen de aire en condiciones normales

play25:40

y me quedaría siete atmósferas por 2,3

play25:44

litros por minuto

play25:45

dividido entre una atmósfera en el paso

play25:48

dividiendo y me quedaría siete

play25:50

atmósferas por 2,3 litros por minuto

play25:54

partido por una atmósfera atmósfera se

play25:58

me van multiplicó y esto me tiene en

play26:00

total 16,1 litros que sería el volumen

play26:05

en condiciones normales

play26:08

bueno pues con este apartado el volumen

play26:11

en condiciones normales 16 litros hemos

play26:14

calculado el apartado de queda 2,3

play26:18

litros por minuto

play26:21

y el resto de apartado en el apartado a

play26:23

lo había calculado lo tenía aquí en la

play26:27

fuerza real la fuerza teórica en todos

play26:30

los apartados el apartado b en el avance

play26:33

y en el retroceso la real

play26:36

la teórica perdón y la real y por

play26:39

supuesto la el trabajo realizado en el

play26:42

retroceso

play26:43

del cilindro de doble efecto

play26:47

bueno pues conecta último apartado en el

play26:49

apartado en quedaría resuelto el

play26:51

problema

play26:54

y con él pues hemos trabajado las

play26:57

fórmulas de

play26:59

bueno pues de los cilindros cuando

play27:01

trabajan como cilindro de simple efecto

play27:03

movimiento en un sentido o como doble

play27:06

efecto tanto en el avance como en el

play27:08

retroceso

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