*EJEMPLOS DE ESFUERZO EN RECIPIENTES CIRCULARES DE PARED

GRUESA*

Carmona Limón Sergio Ramses

EJEMPLO 1Un recipiente cilíndrico a presión esta hecho de una placa larga y angosta de acero envuelta alrededor de un mandril y luego soldada a lo largo de sus bordes para formar una junta helicoidal, figura 8.9. El recipiente tiene un radio interior de r= 1.8m y espesor de pared de t= 20mm. El material es acero con modulo E= 200GPa y la relación de Poisson es de V= 0.30. La presión interna es de p= 800KPa.

Calcular: a)Esfuerzos circunferenciales y longitudinalb)Esfuerzo cortante máximo dentro y fuera del planoc)Deformación circunferencial y longitudinal

a)Esfuerzos circunferenciales y longitudinal

b)Esfuerzo cortante máximo dentro y fuera del planoNo hay esfuerzo en el eje Z y por lo tanto

.

Sustituimos valores en las ecuaciones dadas:

c)Deformación circunferencial y longitudinal

EJEMPLO 2Un recipiente a presión cilíndrico tiene un diámetro interior de 4pulg y un espesor de 1/2pulg. Determine la presión interna máxima que puede soportar sin que sus componentes de esfuerzo circunferencial y longitudinal resulten mayores de 20klb/pulg2. Bajo las mismas condiciones, ¿cual es la presión interna máxima que un recipiente cilíndrico del mismo tamaño puede soportar?

*EJEMPLOS DE ESFUERZO EN RECIPIENTES CIRCULARES DE PARED

DELGADA*

Carmona Limón Sergio Ramses

EJEMPLO 1Determinar el esfuerzo circunferencial y longitudinal en las paredes de un cilindro que tiene un diámetro de m y un espesor en las paredes de 8mm. La presión interna es de 500KPa.

Para la tensión circunferencial:

Para la tensión longitudinal:

EJEMPLO 2Una pieza cilíndrica de acero de diámetro de 3cm y largo de 100cm esta sometida en sus extremos a una carga de torsión de 1000kg.cm. Se pide hallar: a)Los esfuerzos máximosb)El coeficiente de seguridad si la fluencia es Sy´= 960kg/cm2

c)Las deformadas total y unitaria longitudinal y transversal

La inercia es

a)

b)

c)

Una caldera de vapor debe tener 150 cm de diámetro interior y 2,5 cm de espesor. Está sometida a una presión interna de 8,5 kg/cm². ¿Cuál será la tracción en el vaso cilíndrico por centímetro de costura longitudinal?, por centímetro de costura circular?.

EJEMPLO 3

La caldera tiene forma cilíndrica, la presión interna del vapor da origen a tensiones longitudinales y tensiones tangenciales, con los datos del problema tenemos:

2/2555,2

)75(5,8cmkgt 2/5,127

)5,2(2

)75(5,8cmkgL

La fuerza por unidad de longitud de cada una de las costuras será:

kghF tt 5,637)5,2(5,2

)75(5,8

kghF LL 75,318)5,2()5,2(2

)75(5,8.