Cap 10 Kalpakjian Cuestionario

Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Azcapotzalco Manufactura I

Docente Julián Humberto Luján Medina Alumnos Fuentes Pérez Jhonnathan Texcucano Domínguez José Antonio

Cuestionario del libro de Manufactura Ingeniería y Tecnología autor Kalpakjian Capítulo 10

Grupo: 6MM2

Fecha de entrega: 09 de septiembre del 2014

Equipo # 3

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10.3 las dendritas?

¿Qué son

R=Las dendritas columnares (del griego dendren, que significa “parecido a” y drys, “árbol”, estas dendritas tienen brazos ramificaciones (tridimensionales). Estas dendritas se forman a partir de la pared del molde donde ya se a solidificado el metal fundido. 10.9 Describa las características de un sistema completo R=El metal fundido se vacía a través de una copa de vaciado; después fluye a través del sistema de alimentación (bebedero, canales de alimentación y compuertas) dentro de la cavidad del molde. El bebedero es un canal cónico vertical por donde el metal fundido fluye hacia abajo, dentro del molde. Los canales de alimentación lo llevan desde el bebedero al interior de la cavidad del molde, o conectan el bebedero a la compuerta (la parte del canal de alimentación por la que el metal fundido entra en la cavidad del molde). Las mazarotas (también llamadas alimentadores) sirven como depósitos de metal fundido para proveer el metal necesario y evitar la porosidad debida a la contracción durante la solidificación. A demás de que en una fundición por moldeo de arena se pretende que haya la menor cantidad de impurezas, como lo son el oxígeno y algunas inclusiones. 10.15 ¿Por qué es importante en la fundición la ecuación de Bernoulli? R=Porque con esta ecuación podemos determinar la forma del bebedero suponiendo que la presión en la parte superior del bebedero es igual a la presión en la parte inferior y que no hay pérdidas por fricción, haciendo otro tipo de sus posiciones se pueden obtener la ecuación de la relación parabólica. Pero más concretamente nos va servir para saber cómo diseñar nuestro bebedero a fin de evitar que parte de nuestra fundición salga de las paredes.

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10.21 Describa los eventos ilustrados en la figura

R=En las imágenes que están a un costado del inciso a son los patrones de solidificación para el hierro fundido gris dentro de un molde cuadrado de 180 mm. Se puede observar como con el pasar de los minutos las dendritas se van alcanzando las unas a las otras, en las primeras 3 imágenes la fundición todavía es blanda, y no es sino hasta la última imagen cuando ya ha solidificado la pieza de fundición. En las imágenes que están a un costado del inciso b se muestras los patrones para una fundición de aceros al carbón, dentro de un molde de arena y metal, al igual que en los patrones de arriba se muestra como para las diferentes concentraciones de carbono dentro de los aceros, tiene que ir variando el tiempo de solidificación. 10.27 Se debe fundir un manubrio de rayos en hierro gris. A fin de impedir la desgarradura por calor de los rayos, ¿aislaría usted los rayos o les pondría insertos? Explique R=Yo usaría un inserto ya que la porosidad causada por la contracción puede reducirse o eliminarse utilizando varios procedimientos. Ya que u metal en estado Equipo # 3

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ser con evitar las cavidades causadas por la contracción al enfriar la fundición.

líquido debe de provisto a el fin de

10.33 Observe la forma de las dos mazarotas de la figura 10.7, y analice sus observaciones con respecto a la ecuación (10.7).

10.39 Si usted examina un cubito de hielo, vera la presencia de huecos y de grietas en el mismo. Sin embargo, algunos cubos de hielo son de forma tubular y no tienen huecos ni grietas reconocibles en su estructura. Explique estos fenómenos. R=Este fenómeno se puede atribuir a que la forma cubica del hielo se enfría más rápido provocando que cuando se contraiga el hielo provoca porosidad en la Equipo # 3

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Unidad Azcapotzalco Manufactura I superficie del cubo de hielo, mientras que en el cilindro la velocidad con la que se enfría es más larga provocando que la contracción sea más lenta, evitando la porosidad en la superficie y con esto también se evitan las grietas.

10.45 Se vacía aluminio puro en un molde de arena. El nivel del metal en la copa de vaciado es 8 pulgadas por encima del nivel del metal en el molde, y el canal de alimentación es circular con un diámetro de 0.5 pulgada. ¿Cuál es la velocidad del flujo del metal en el molde? ¿Es el flujo turbulento o laminar? D= 0.5 pulg

h=8 pulg

Nivel del Metal del Molde

P1 V 12 P2 V 22 + +h +F = + +h +F ρ 2g 1 1 ρ 2g 2 2 Se ignora la Fricción (que afectara el fluido a través de un molde de arena)

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P 1 V 12 P 2 V 22 + +h = + +h ρ 2g 1 ρ 2 g 2 Se supone que el sistema permanece a presión atmosférica. (P = 0)

V 12 V 22 +h = +h 2g 1 2 g 2 Como se usa la base del bebedero para determinar la velocidad del metal el Punto 1 de la parte superior de la mazarota y el punto 2 como base. Si el punto 2 se usa como plano de referencia, entonces las carga piezométrica es igual a cero. (h2=0).

V 12 V 22 + h1 = 2g 2g Cuando el metal se vierte en el embudo y fluye por el bebedero, su velocidad en la parte superior es cero. (v1=0).

h1=

V 22 2g

Se resuelve la velocidad del flujo.

v =√2 gh Entonces:

√

v = 2(9.81

m )(0.2031 m) s2

v =1.99

m s

Para el flujo laminar o turbulento se calcula con el Numero de Reynolds. De donde

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Unidad Azcapotzalco Manufactura I Densidad 2700

(ρ) =

kg m3

Viscosidad a 700 ˚C (μ) = 1.1

mN ∙ s m2

Diámetro (D) = 0.5 pulgadas = 0.01269 m Velocidad (v) =

(1.99 R=¿

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1.99

m s

m kg )(0.01269 m)(2700 3 ) s m mN ∙ s 1.1 m2 N¿

R=¿ 61.984 <2000 N¿

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Flujo Laminar