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6.- Indique usted si es necesario colocar peso en la caja superior (cálculo de empujo metalostatico)

El empuje metalostatico es una fuerza vertical que trata de levantar la caja superior. Esta se debe a que existe presión dentro de la caja debido al metal fundido. Por definición tenemos que:

Donde E es el empuje, y es el peso específico del fluido, A es el área de contacto y h la altura.

Ahora, luego de hallar el empuje hacemos un equilibrio de fuerzas. Despejamos el peso con la siguiente formula:

Donde W es el peso que contrarresta el empuje metalostatico, E es el empuje, Wcajasuperior es el peso de la caja superior y Efecto se refiere al efecto de la cantidad de movimiento de flujo. (% E entre 8 y 15 %). El peso de la caja superior se calcula como: (

)

Donde West es el peso de la estructura de la caja, Vt es el volumen de la caja, Vacíos son los volúmenes de la mazarota, pieza y el bebedero. p es la densidad de la arena.

Calculando el empuje Figura 1

, y el volumen de la caja es de



Fuerza positiva

Área del cilindro hueco

Área de la sección rectangular media

Área de la base en forma de T

Área de la base trapezoidal



Fuerza Negativa

Área del espaldar

La fuerza resultante sería de 2.427 Kg no es necesario un contrapeso.

. Como esta pieza pesa

Figura 2 Las áreas respectivas así como las longitudes de arco y medidas de centroides se hicieron en un borrador.

Volumen de la caja de 200x200x200



Parte superior (Negativa)

Parte interna

Parte externa

Cilindro pequeño



Parte Inferior ( positiva)

Parte interna

Parte externa

Cilindro pequeño

Ahora la fuerza resultante sería de 3.690288-2.29198 =1.3980 kg La pieza pesa 1.657 Kg por lo tanto no es necesario un contrapeso.