Calculo de potencias

7/18/2019 Calculo de potencias

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1

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE Nº 08

CÁLCULO DE POTENCIA

1. Trabajo mecánicoSe efectúa trabaj !ec"#$c c%a#& %# c%er'( 'r )a acc$*# &e %#a f%er+a( recrre

%#a &$,ta#c$a-S$ a %# c%er' ,e )e a')$ca %#a f%er+a &e 1 Ne.t# /1N ,e &e,')a+a %#a &$,ta#c$a&e 1!( e) trabaj rea)$+a& e, &e 1 Ne.t#2!etr-

Trabajomecánico= Fuerza × distancia

W = F × s Nm

2. Cálculo de potencia.

La ca#t$&a& &e trabaj /ca'ac$&a& &e trabaj c#,tr%$& e# %# c%er'( ,e&e#!$#a ,% e#er34a-

Para ca)c%)ar )a 'te#c$a !ec"#$ca ,e #ece,$ta( a&e!", &e) trabaj efect%a&( e)t$e!' e!')ea& e# ejec%tar)-

La 'te#c$a !ec"#$ca e, e) trabaj efect%a& e# )a %#$&a& &e t$e!' /,e3%#&

Potencia= Fuerza× distancia

Tiempo

P= F × s

t [ Nm

s ]=[ Watt ]

DONDEW 5 trabaj 6N! * J7F5 f%er+a 6N7s5 &$,ta#c$a 6!7

P5 Pte#c$a 6 Nm

s * * 97

t 5t$e!'-

P%e,t :%es

t e, $3%a) a )a ;e)c$&a& ( v ) ,e t$e#e ta!b$<#-

P= F × s

t = F ×v [ N .

m

s ]= [Watt ]

P= F × v [ N .m

s ]=[ Watt ]

IN=- JUAN JOSE NINA C>ARAJA



?

E# )a $#&%,tr$a ,e ,%e)e &ar 'te#c$a e# @$).att,-

1000W =1000 Nm

s =1000

J

s=1kW

P= F × s

1000 .t =

F × v

1000[ kW ]

En los motores de combustión interna se distingue entre dos clases de

potencia.

EJERCICIOS

1 D%ra#te %# ;$aje Ba :%e ca!b$ar %#a r%e&a tra,era 'r %# '$#cBa+- Para e)),e )e;a#ta c# e) 3at ?0c! )a r%e&a- E) ccBe 're,$#a c# %#a- E) ccBe're,$#a c# %#a f%er+a &e 00 N ,bre e) 3at- Ca)c%)ar e) trabaj rea)$+a& a))e;a#tar e) ccBe-

? Sbre %# '$,t*# actúa %#a f%er+a !e&$a &e 000N- ca)c%)ar e) trabaj :%e ,er$3$#a e# %#a carrera &e) '$,t*#-

U# t%r$,! e, acc$#a& c# %#a f%er+a &e 1000N a)ca#+a %#a ;e)c$&a& &e0 m/s- ca)c%)ar )a 'te#c$a a :%e crre,'#&e( e# Nm/s e# kW -

U# re!):%e a,c$e#&e t$ra& 'r %# tractr 100! 'r %#a 'e#&$e#te e# ?0,e3%#&,- Para e))( )a f%er+a &e tracc$*# e, &e 1000N- Ca)c%)ara E) trabaj rea)$+a&b La 'te#c$a e# Nm/s e# kW -

3. Potencia Indicada (potencia interna)

E, )a 'te#c$a :%e 3e#era e) !tr c# )a c!b%,t$*#-

C# )a fr!%)a &e 'te#c$a( c#c$e#& )a c$)$#&ra&a( 're,$*# !e&$a &e trabaj( e)#ú!er &e re;)%c$#e,( ,e &eter!$#a )a !a3#$t%& &e 'te#c$a &e) !tr-


Potencia indicadaen la cámara de

Potencia efectivaen el volante de



P= F × v

1000[ kW ]

Pi= Fuerza media del pistón ×i ×Velocidad del pistón

1000

Pi=

( D2× )4

×10× Pm

× i × (2. s . n )

60

1000[ kW ]

E# %# !tr &e t$e!', ,) t$e#e )%3ar %# c$c) &e trabaj ca&a e# e)&e &, c$)$#&r, ca&a ?- Pr e)) Ba :%e &$;$&$r 'r 'r ? ,e3ú# e) !tr&e ,e trate-

Pi= ! e ×10× Pm× i × s × n

1000×30×4 (2) [ kW ]

DONDE Pi 5 'te#c$a $#&$ca&a 69.7

Pe 5 'te#c$a efect$;a 69.7

V " 5 c$)$#&ra&a tta) 6L * &!7

n 5 #%!er &e re;)%c$#e, 61F!$#7 Pm 5're,$*# !e&$a &e trabaj 6bar ,bre're,$*#7

D= Diámetro

i=n#emro de cilindros

! e=$uper%icie del pistón [ cm2 ]

L%e3

Pi &V = ! e × Pm × i × s × n12000

[ kW ]

Pi && =

! e × Pm × i × s × n

6000[ kW ]

T<#3a,e 're,e#te )a, %#$&a&e, &e !e encm2

' Pm en ̄( s en metros

C! e# )a fr!%)a a#ter$r !e × i × s= D

2× × s × i

4

=V " ()ilindradatotal ) ( E#t#ce,




Pi &V =

V " × Pm × n

12000[kW ]

Pi && =

V " × Pm× n

6000[ kW ]

OGSERVACIHNV " ,e e're,a e# )$tr, * dm

3

E!E"CICI#$

1 Ca)c%)ar )a 'te#c$a $#ter#a &e %# !tr &e c!b%,t$*# &e c%atr t$e!', :%et$e#e )a, ,$3%$e#te, caracter4,t$ca,

D=80mm

i=6

s=72mm

Pm=8,7 d̄e sobrepresión

n=4000 i /min

? Ca)c%)ar 'ara e) !tr :%e ,e 're,e#ta

a La c$)$#&ra&a &e %# c$)$#&rb La c$)$#&ra&a tta) /c%b$cac$*# &e) !trc La 'te#c$a $#&$ca&a-

Ca)c%)ar )a 'te#c$a $#&$ca&a &e %#!tr !#c$)4#&r$c &e &,t$e!',- /t!ar )a, caracter4,t$ca, &e) &$b%j




U# !tr &e e'),$*# &e c%atr t$e!', t$e#e

%#a c$)$#&ra&a tta) &e V " =1,89dm3

. La

're,$*# &e trabaj !e&$a a ?00 r'! a)ca#+a %# ;a)r &e 8( bare, &e,bre're,$*#- Ca)c%)ar )a 'te#c$a $#ter#a &e e,te !tr-

U# !tr &e t$e!',( &e ,e$, c$)$#&r, c# %#a c$)$#&ra&a tta) &e ?(8 &!

&e,arr))a a 00 r'! %#a 'te#c$a &e 100 9- Ca)c%)ar )a 're,$*# !e&$a &etrabaj &e e,te !tr-

U# !tr &e t$e!', &e c%atr c$)$#&r,( c# %#a c$)$#&ra&a tta) &e 1( )$tr,(&e,arr))a a 00 r'! %#a 'te#c$a &e 9-A%!e#t"#&)e )a c%b$cac$*# a $3%a)&a& &e re;)%c$#e, 're,$*# !e&$a &etrabaj( ,e Ba &e a)ca#+ar %#a 'te#c$a &e 0 9- Ca)c%)ara La 're,$*# !e&$a &e trabaj-b La c%b$cac$*# c# e) !tr !&$Kca&-

c E) a%!e#t &e 'te#c$a e# 'rce#taje- U# !tr &e carrera, &e t$e!', &e 1( )$tr, &a a ,% #ú!er !"$! &e

re;)%c$#e,( M000 r'!( %#a 'te#c$a &e 1?0 9- P)a#e"#&)e )a c%)ata !&$Kca#& )a a&!$,$*# '%e&e a%!e#tar )a, re;)%c$#e, a 10 ?00 r'! )a're,$*# !e&$a &e trabaj e# %# 10- Ca)c%)ara La 're,$*# !e&$a &e trabaj a#te, &e,'%<, &e )a !&$Kcac$*#-b La 'te#c$a &e) !tr c# )a c%)ata ')a#ea&a-

%. Potencia E&ecti'a (potencia til)

La 'te#c$a efect$;a e, )a :%e ))e3a a) c$3ea)( /;)a#te &e $!'%),$*# ,e !$&e e#e)- De&%c$&a, )a, '<r&$&a, /r+a!$e#t( acc$#a!$e#t &e a%$)$are, c! )a b!ba&e ace$te( )a, &$,tr$b%c$*# &e ;");%)a,( etc-

Se ca)c%)a $3%a)!e#te 'r )a fr!%)a 3e#era) &e 'te#c$a-

P= F × s

1000 .t =

F × v

1000[ kW ]

E# )a c%a) )a f%er+a F e, $3%a) a) 'r&%ct &e )a f%er+a !e&$a &e) '$,t*# 'r e)

#ú!er &e c$)$#&r, )a ;e)c$&a& v

e, $3%a) a )a ;e)c$&a& 'r!e&$ &e)

'$,t*#-




La 'te#c$a efect$;a e, a'r$!a&a!e#te %# 10 !e#r :%e )a $#&$ca&a-

Para e)) )a f%er+a F ,e &e&%ce &e) Par !tr

* * = F T . r [ Nm ] r=d

2 e#t#ce,

F T = * * .2

d [ N ] ' )a ;e)c$&a& v &e )a

ta#3e#c$a) v t &e) c$3ea) / ;)a#te &e

$!'%),$*# ,bre e) :%e actúa )a f%er+a F T

v t =

d × × n

60

[m

s

]

+ntonces:

Pe= Fuerzatan,encial ×Velocidad tan,encial

1000

Pe=

* * .2

d [ N ] .

d × × n

60 [ m

s ]1000

[ kW ]

Pe= * * . n

9550[ kW ]

NOTASLa 'te#c$a &e ), !tre, e# c#&$c$#e, #r!a)e, ,e &eter!$#a c# t&, ,%,!eca#$,!, a%$)$are,-La 'te#c$a efect$;a ,e &eter!$#a c# fre#, &e trbe))$# &e a3%a( fre#, e)<ctr$c, &e crr$e#te, 'ara,$ta,-

EJERCICIOS

1 E# )a 'r%eba &e 'te#c$a &e %# !tr &e e'),$*# c# ,% ;)a#te &e $!'%),$*#

a 80 r'! ,e bt$e#e %# 'ar &e 80 N!- Ca)c%)ar )a 'te#c$a efect$;a &e) !tr-




? U# !tr D$e,e)( a ,% r<3$!e# &e 1800 r'! &a %# 'ar &e N!- QC%") e, ,%'te#c$a út$) e# 9

U# !tr Ott &e,arr))a ,% 'ar !"$! &e M N! a ?00 r'!- Qc# :%e'te#c$a act%ar" e# e) e!bra3%e

E# e) ba#c &e 'r%eba, ,e ,!ete %# !tr a %#a car3a 3$ratr$a &e !& :%ec%a#& )a f%er+a &e e,a car3a e, &e 1?0N e,ta ,$t%a&a e# %# bra+ &e 'a)a#ca&e 1! Bace :%e e) !tr # '%e&a 3$rar- Ca)c%)ar

a E) 'ar !tr * * -

b La 'te#c$a efect$;a Pe a %# #%!er &e

re;)%c$#e, #5 000 r'!-

U# !tr D$<,e) '%e&e &e,arr))ar %# 'ar &e 0 N!- QC%") &eber4a ,er e)#%!er &e re;)%c$#e, &e e,te !tr 'arar a)ca#+ar %#a 'te#c$a &e ?00 9

E# e) &$a3ra!a &e )a K3%ra e,t" re're,e#ta& )a 'te#c$a efect$;a &e %#a !te# f%#c$*# &e) #ú!er &e re;)%c$#e,-

Ca)c%)ar e) 'ar !tr crre,'#&$e#te a )a,,$3%$e#te, re;)%c$#e,-

a n=3000

[ 1

min ]b n=5000[ 1min ]

c n=7500[ 1min ]

*. Potencia por cilindrada (potencia unitaria)La 'te#c$a 'r c$)$#&ra&a /'te#c$a %#$tar$a e, %# #%!er :%e ,$r;e 'arac!'arar e#tre ,$ !tre, &e &$,t$#ta c%b$cac$*#-

La 'te#c$a %#$tar$a e, )a re)ac$*# e#tre )a 'te#c$a efect$;a Pe )a c$)$#&ra&a

tta) V " .

U#a 'te#c$a 'r c$)$#&ra&a &e( 'r eje!')( ?09F)$tr( ,$3#$Kca :%e e) !tr&e,arr))a %#a 'te#c$a efect$;a &e ?0 9 'r ca&a )$tr &e c$)$#&ra&a-




8

Potenciaunitaria= Potenciae%ectiva

)ilindrdatotal

P " = P e

V " [ kW

l ]DONDE

P " = Potencia unitaria[ kW

l ]- P= Peso por unidad de potencia[ k,

kW ]- P *otor

= Peso por unidad de potencia del motor

- PVe.iculo= Peso por unidad de potencia del ve./culo

- * = Peso del motor [ k, ]

-Ve.iculo= Peso del ve./culo [ k, ]

Pe= Potenciae%ectiva[ kW ]

V " =)ilindradatotal

+. Peso por unidad de potencia del motorE) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a e, $3%a)!e#te %# #ú!er 'ara c!'arar !tre, ;eB4c%), &e &$,t$#t ta!a-E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) !tr e, )a re)ac$*# e#tre e) 'e, &e) !tr

- * )a 'te#c$a efect$;a Pe -

A,4 'r eje!')- Pr 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) !tr $3%a) a ( 93F9. ,ee#t$e#&e :%e ca&a ( 93 &e 'e, &e !tr 'r'rc$#a %#a 'te#c$a &e 19-

Peso po unidad de potencia del motor=

Peso del motor

Potencia e%ectiva

- P *otor=

- *

Pe[ k,

kW ]

,. Peso por unidad de potencia del -e/culoE) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a e, $3%a)!e#te %# #ú!er 'ara c!'arar !tre, ;eB4c%), &e &$,t$#t ta!a-E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) ;eB4c%) e, )a re)ac$*# e#tre e) 'e, &e)

;eB4c%) -Veiculo )a 'te#c$a efect$;a Pe -




M

A,4 'r eje!')- E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e %# ;eB4c%) $3%a) a 0 93F9,$3#$Kca :%e ca&a 0 93 &e) ;eB4c%) &$,'#e# &e 19 &e 'te#c$a &e) !tr-

Peso po unidad de potencia del Ve/culo= Peso del ve/culo

Potenciae%ectiva

- PVeiculo=

-Veiculo

Pe[ k,

kW ]

EJERCICIOS1 U# !tr Ott :%e c%b$ca 1(1 )$tr, &e,arr))a %#a 'te#c$a efect$;a &e 8 9-

Ca)c%)ar ,% 'te#c$a %#$tar$a-

? U# ccBe &e fr!%)a t$e#e# %#a c$)$#&ra&a tta) &e )$tr,- E# ), !tre, &e ),

ccBe, &e carrera ,e a)ca#+a %#a 'te#c$a %#$tar$a Ba,ta &e 10 9F)$tr- Q%<'te#c$a efect$;a '&r" &e,arr))ar e) !tr &e e,te ccBe &e f*r!%)a

U# !tr Ott &a %#a 'te#c$a efect$;a &e M0 9 'e,a ?093- Ca)c%)ar ,%re)ac$*# &e 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a-

P)a#ea#& )a c%)ata !&$Kca#& )a a&!$,$*# ,e '%e&e e)e;ar )a 'te#c$a%#$tar$a &e %# !tr Ott :%e c%b$ca 1( )$tr, &e 9 a 9- Ca)c%)ara La 'te#c$a efect$;a a#ter$r a )a !&$Kcac$*#-b La 'te#c$a efect$;a &e,'%<, &e )a !&$Kcac$*#-c E) 'rce#taje &e a%!e#t &e )a 'te#c$a-

Para e) !tr &e t$e!', &e %# ,) c$)$#&r( ca)c%)ar )a, ,$3%$e#te,caracter4,t$ca,a C$)$#&ra&ab Pte#c$a $#ter#ac Pte#c$a út$)& Pte#c$a %#$tar$a

U# !tr &e c!b%,t$*# $#ter#a :%e 'e,a ?M0 93 'r'rc$#a %#a 'te#c$a út$)&e 09- E# %#a #%e;a ,er$e ,e Bace# )a c%)ata e) b):%e &e e,e !tr &ea)eac$*# )$3era e# ;e+ &e f%#&$c$*# 3r$,( c# ) :%e ,e re&%ce ,% 'e, e# M0 93-Ca)c%)ara E) 'e, &e) !tr &e )a #%e;a ,er$e-b E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) !tr ;$ej-c E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) !tr #%e;-& E) 'rce#taje &e )a re&%cc$*# &e 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a-




10

E# %# ba#c &e 'r%eba, ,e ;a a &eter!$#ar )a 'te#c$a út$) &e %# !tr Ott :%e'e,a ?0 93- La !e&$c$*# &a 'ara ?00 r'! %# 'ar &e 10 N!- Ca)c%)ara La 'te#c$a út$) &e) !trb La re)ac$*# &e 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a-

8 E# %#a ca!$#eta :%e 'e,a ?0 93 ;a$#,ta)a& %# !tr &e c%atr t$e!',( &e c%atrc$)$#&r,( c# )a, ,$3%$e#te, caracter4,t$ca,

Ca)c%)ara La c$)$#&ra&a tta)b La 'te#c$a $#ter#ac La 'te#c$a %#$tar$a& E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) !tr e E) 'e, 'r %#$&a& &e 'te#c$a &e) ;eB4c%)-


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