Enunciados Examenes Selectividad Tecnologia Industrial II Andalucia 2003-2013

ENUNCIADOS

EXAMENES

SELECTIVIDAD

ANDALUCIA

TECNOLOGIA

INDUSTRIAL II

2003-2013

Clases Online de Matemáticas, Física y Química [email protected]

http://granada-clases-matematicas.blogspot.com/

UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

BACHILLERATO

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL II

Instrucciones: a) Duración: 1 hora y 30 minutos.

b) El alumno elegirá una sola de las dos opciones, sin mezclarlas, indicando la opción elegida. c) Se puede alterar el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados: basta con poner su número. d) Sólo se permite el uso de calculadora no programable.

e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) Las puntuaciones están indicadas en cada pregunta.

OPCIÓN A

Problemas

1.- En un ensayo Charpy, la maza de 25 kg ha caído desde una altura de 1 m y, después de romper la probeta de 80 mm2 de sección, se ha elevado hasta una altura de 40 cm. Calcule: a) La energía empleada en la rotura. b) La resiliencia del material de la probeta. c) Explique para qué se realiza este ensayo.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Cuando se ensaya un motor en el banco de pruebas, se puede obtener directamente el valor del par motor y el número de revoluciones. Si se dispone de un caudalímetro, también se puede saber el consumo de combustible. De un motor de 4 tiempos y cuatro cilindros, con unas dimensiones de DXC = 65,5 X 44,5 mm, se han obtenido los valores de la tabla adjunta. Se pide: a) Calcular la cilindrada y la potencia a 14000 r.p.m. b) Calcular el consumo específico (g/kW·h) cuando el par es máximo (11400 r.p.m.). c) Las gráficas de par y potencia, representadas con esos puntos y por líneas rectas. NOTA: Tómese la densidad del combustible 0,85 kg/dm3 y su poder calorífico 41000 kJ/kg.

(Puntuación máxima: 3 puntos)

Cuestiones 1.- En relación con los circuitos oleohidráulicos, se pide: a) Defina qué es un actuador. b) Clasifique estos actuadores en grupos y defina, brevemente, cada grupo.


2.-En relación con los sistemas de control, se pide: a) Dibuje un diagrama de bloques de un sistema de control a lazo cerrado, indicando la misión de cada uno de los bloques. b) De los siguientes elementos y señales, indique cuáles no corresponden a un sistema de control a lazo abierto y justifique la respuesta: Controlador, proceso, captador, señal realimentada, señal de salida, señal de error, señal de mando.


r.p.m. Par motor (N·m) Consumo (l/min)

8000 58,8 0,25

11400 67,6 0,36

14000 58,8 0,45


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MODELO 1 - 2002/2003

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a b

c

salidaa

OPCIÓN B

Problemas

1.- Se dispone de un cilindro oleohidráulico de doble efecto, cuyo émbolo tiene un diámetro de 70 mm y cuyo vástago mide 35 mm de diámetro. Este cilindro posee un rendimiento del 85% cuando la presión del aceite es de 20 bar y realiza una carrera de 900 mm. Calcular: a) La fuerza ejercida por el vástago en el avance b) La fuerza ejercida por el vástago en el retroceso c) El volumen total de aceite consumido.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Para el circuito lógico de la figura, se pide: a) Obtener la función lógica. b) Simplificar la función obtenida. c) Diseñar un circuito con puertas NOR de dos entradas, que realice la misma función.


Cuestiones

1.- En relación con los tratamientos de metales y aleaciones, se pide: a) Describir algún tratamiento térmico superficial, explicando en qué consiste, para qué se utiliza, qué ventajas tiene y cómo se realiza. b) Contestar igualmente, para el caso de un tratamiento termoquímic o superficial.


2.- Relativo a los motores térmicos, se pide: a) Indicar los distintos tipos de motores y sus principios de funcionamiento. b) Proponer un ejemplo de cada tipo.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- En la microestructura de una fundición gris ferrítica con un 3% de C, se observa ferrita y grafito. Se pide: a) Dibujar un esquema de cómo se vería al microscopio. b) Si se dispone de un kg de esta fundición, determine la masa total presente de cada una de sus fases. c) Comentar las aplicaciones industriales que tienen estos tipos de aleaciones.


2.- La figura adjunta representa un comparador binario de dos números (A y B), de dos bits cada uno. La salida toma el valor lógico 1 cuando se cumple que A ≥ B. Se pide: a) Tabla de verdad. b) Función lógica simplificada. c) Circuito simplificado con puertas lógicas de dos entradas.


Cuestiones

1.- Para el circuito de la figura, se pide: a) ¿Cuál es la misión de la válvula selectora en este circuito? b) Razone si el cilindro utilizado puede emplearse para efectuar la tracción de una carga.


2.- Un motor eléctrico es un dispositivo que toma energía eléctrica y produce movimiento. Se pide: a) Describir las partes fundamentales de un motor de corriente continua, analizando la función que realiza cada una de ellas. b) Para un motor de corriente continua, realice un balance de potencias y obtenga la expresión del rendimiento.


Número A

Número B

A00 A10

B00 B10

Salida

Com

para

dor


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MODELO 2 - 2002/2003

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Un motor de 4 cilindros desarrolla una potencia efectiva de 50 CV a 3500 r.p.m. El diámetro de cada pistón es de 80 mm, la carrera de 100 mm y la relación de compresión 9:1. Calcule: a) Volumen de la cámara de compresión. b) El par motor. c) El rendimiento efectivo, si el motor consume 5 kg/h de un combustible cuyo poder calorífico es 11483 kcal/kg.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle, se encuentra realizando trabajo por compresión conectado a una red de aire de 1,1 MPa de presión. Si el diámetro del émbolo es 12 cm, su carrera 4 cm y la fuerza de rozamiento se puede considerar un 15% de la teórica, se pide: a) ¿Cuál será la fuerza ejercida por el vástago en el comienzo del ciclo de trabajo (el muelle se encuentra en su longitud natural). b) ¿Cuál será la fuerza al final de la carrera, si la constante del muelle es 120 N/cm? c) ¿Cuál será el consumo de aire en condiciones normales, si efectúa 10 ciclos por minuto?


Cuestiones

1.- En relación con la protección contra la corrosión, se pide: a) Explicar en qué consiste la protección catódica como método preventivo. b) Cite algún ejemplo donde se utilice y explique, con la ayuda de un esquema sencillo, cómo se lleva a cabo en la práctica.


2.- La gráfica adjunta, muestra las características de tres sensores o transductores de temperatura. a) Indique a qué tipo de transductor corresponde cada curva. b) Explique a qué se debe la forma de cada una y qué información puede obtenerse de cada curva. (Puntuación máxima: 2 puntos)

2 1

3

R [O]

T [ºC]




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OPCIÓN A

Problemas

1.- Se tiene un cilindro de doble efecto con las siguientes características: diámetro del cilindro, 12 cm; diámetro del vástago, 4 cm; longitud de carrera, 10 cm. Suponiendo que el cilindro esté conectado a una red de aire comprimido a una presión de 3 MPa y en el supuesto de que no exista rozamiento, calcule: a) La fuerza que se transmite al vástago en la carrera de avance. b) La fuerza que se transmite al vástago en la carrera de retorno. c) El volumen de aire desplazado por el embolo en un ciclo completo, medido a la presión de trabajo.


2.- Un circuito digital recibe tres señales procedentes de tres pulsadores y proporciona tres señales de salida. La primera se activa si todas las entradas están a 1, la segunda, si todas están a 0 y la tercera, si el número de entradas a uno supera al de entradas a cero. Se pide: a) Tabla de verdad. b) Funciones lógicas simplificadas por Karnaugh. c) Realizar las funciones con el mínimo número de puertas lógicas.


Cuestiones

1.- En relación con el ensayo de tracción, conteste: a) Qué es el módulo elástico de un material y en qué unidades se mide en el sistema internacional. b) Qué representa geométricamente dicho módulo en el gráfico tensión-deformación unitarias.


2.- Defina los siguientes términos relacionados con los motores de combustión interna: a) Rendimiento indicado. b) Rendimiento efectivo. c) Rendimiento mecánico.



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MODELO 3 - 2002/2003

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Un elemento (A) funde a la temperatura de 800ºC, y otro (B) lo hace a 900ºC. En el estado líquido, ambos son completamente solubles. En el estado sólido, B es parcialmente soluble en A mientras que A es totalmente insoluble en B, formando un eutéctico a 500ºC que contiene un 30% de A. La máxima solubilidad de B en A es del 10% y se da a 500ºC, disminuyendo hasta el 0% a la temperatura ambiente. Se pide: a) Dibuje su diagrama de equilibrio, incluyendo las fases presentes en cada zona. b) Determine la temperatura a la que empieza a solidificar una aleación con el 70% de B, y la que tendrá cuando termine, de acuerdo con el diagrama dibujado. Trace la curva de enfriamiento de otra aleación con el 50% de A. c) ¿Cuáles son las fases de una aleación con el 15% de A a la temperatura de 200ºC?


2.- Un motor monocilíndrico 2T de 125 cm3 y una potencia de 15 CV a 10000 r.p.m., tiene una carrera de 54,5 mm y una relación de compresión 12:1. Determine: a) El diámetro del cilindro. b) El volumen de la cámara de combustión. c) El par suministrado.


Cuestiones

1.- Dibuje los símbolos de los elementos siguientes, de uso frecuente en neumática: a) Cilindro de simple efecto y retorno por muelle. b) Unidad de mantenimiento. c) Válvula 2/2 normalmente abierta. d) Válvula selectora.


2.- En relación con los controladores en sistemas automáticos, se pide: a) Explicar las diferencias entre un controlador de acción proporcional y uno de acción integral. b) Explicar, también, las diferencias entre uno integral y otro de acción derivativa.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Una empresa dispone de un depósito de 3 m3 que puede llenar de gasolina o gasóleo. Teniendo en cuenta las características de los dos combustibles, indicadas en la tabla adjunta, deduzca: a) La cantidad de calor que puede suministrar 3 m 3 de cada combustible. b) ¿Cuánto cuesta un kJ obtenido con cada uno de los combustibles? c) Calcule el costo del combustible necesario para llenar el depósito, en ambos casos.

Combustible Poder calorífico, kJ / kg ?, kg / m3 Precio, € / l

Gasolina 43900 730 1

Gasóleo 43500 827 0.8


2.- El circuito digital de la figura, se utiliza para indicar el nivel del líquido de un depósito. La indicación se realiza de la siguiente manera: si el nivel está por debajo del sensor e1, sólo se pondrá a uno la salida s1. Si el nivel está entre el sensor e1 y el e2, sólo se pondrá a uno la salida s2. Así hasta llegar al nivel máximo, donde sólo se pondrá a uno la salida s4. Se pide: a) Tabla de verdad. b) Función lógica simplificada. c) Realizar la función con el mínimo número de puertas lógicas.


Cuestiones

1.- En relación con los siguientes ensayos: Charpy, Rockwell, Tracción y Rayos X, responda: a) Cuáles son destruc tivos y cuáles no. b) Elija dos de ellos y explíquelos brevemente.


2.- Un trabajador mantiene constante el nivel de un líquido en un recipiente, observándolo a través de un medidor situado junto al depósito, y ajustando la cantidad de líquido que entra en él, abriendo o cerrando la válvula de control. Para este sistema de control, se pide: a) Indicar cuál es la variable controlada, cuál es el valor de referencia y cuál el elemento de comparación. b) Decir cuál es el controlador o unidad de control, cuál es la planta o proceso y cuál el dispositivo de medida.


Circuito digital

e3 e2 e1

s4 s3 s2 s1


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MODELO 4 - 2002/2003

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Dos elementos, A y B, se disuelven mutuamente hasta un 10% cada uno. La aleación del 45% de B solidifica a 400 ºC, formando un eutéctico. Las temperaturas de fusión de A y B son, respectivamente, 800 y 500 ºC. Se pide: a) Dibuje su diagrama de equilibrio, indicando las fases presentes en cada zona. b) Explique el proceso de solidificación de la aleación eutéctica, dibujando su curva de enfriamiento. c) Determine la cantidad relativa de cada fase que se forma en el eutéctico, a la temperatura de solidificación.


2.- En relación con los circuitos neumáticos y utilizando los siguientes elementos: regulador de presión y acondicionamiento de aire, 2 cilindros de doble efecto, 2 conjuntos reguladores de velocidad y 2 distribuidores de 2p y 4v, se pide: a) Dibujar un esquema para el mando de los dos cilindros. b) Explicar los distintos elementos que componen dicho esquema. c) Describir su funcionamiento.


Cuestiones

1.- En relación con un sistema digital, defina los siguientes términos: a) Lógica positiva. b) Función canónica. c) Minterm.


2.- En relación con las máquinas frigoríficas, conteste: a) ¿Podría una maquina frigorífica enfriar un cuerpo o sistema hasta el cero absoluto? Razone y justifique analíticamente su respuesta. b) ¿Por qué debe ser mayor que uno la eficiencia de una maquina frigorífica? ¿Podría esta eficiencia ser igual a cero? Razone qué supondría esta última afirmación.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Un pequeño motocultor, dispone de un motor de 2 tiempos con un cilindro de 60 c.c. que proporciona una potencia máxima de 7 kW a 10000 r.p.m. La relación de compresión es de 11:1 y consume una mezcla de combustible y aceite de 41000 kJ/kg de poder calorífico. Se pide: a) Calcular la carrera y el volumen de la cámara de combustión, si el cilindro es cuadrado (D=C). b) Calcular el par motor que está dando a potencia máxima. Justifique el uso de la mezcla aceite-combustible en estos motores. c) Si se supone un rendimiento del 25%, ¿qué cantidad de energía consume por ciclo al régimen de potencia máxima?

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un tribunal de oposiciones está formado por un presidente (P) y tres vocales (A, B y C). La decisión de que un alumno apruebe (1) o suspenda (0), se toma por mayoría y, en caso de empate, prevalece el voto de calidad del presidente. Se pide: a) La tabla de verdad del proceso de votación. b) La función lógica simplificada por Karnaugh. c) Implementar la función simplificada con puertas simples.


Cuestiones 1.- a) Una aleación de hierro y carbono que contenga un 3,5 % de carbono, ¿se trata de un acero hipereutectoide o de una fundición hipoeutéctica? Razone la respuesta y desc riba las fases o los constituyentes que se podrían encontrar en dicha aleación a la temperatura ambiente. b) Desde los puntos de vista de sus microestructuras y sus propiedades mecánicas, ¿qué diferencias más importantes destacaría entre las fundiciones blanca y gris?


2.- De los siguientes símbolos neumáticos: Responda a las siguientes cuestiones: a) ¿Cómo se denomina cada uno? b) ¿Cuáles son sus aplicaciones?



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MODELO 5 - 2002/2003

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Po

Pa

Ha

vacío

Hc

H

OPCIÓN B

Problemas 1.- Un redondo de acero, de 310 mm de longitud, con un límite elástico de 300 MPa y un módulo de elasticidad de 12x104 MPa, es sometido a una carga de 12500 N. Conteste: a) Para que la barra no se alargue más de 0,50 mm con esa carga, ¿cuál debe ser su diámetro mínimo? b) Si el redondo anterior tuviera un diámetro de 10 mm y se ensayara a tracción, suponga que se obtiene un alargamiento total de 16 mm y que el diámetro final en la sección de rotura fuera de 6 mm, ¿cuál sería el alargamiento y la estricción del material expresados en %? c) Si la carga hubiera sido de 25000 N, ¿se habría sobrepasado la zona de deformación elástica?

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un depósito contiene un líquido, de densidad ? = 1000 kg/m 3, hasta una altura (H) de 4 m, estando el

resto ocupado por un gas a una presión P0 = 2·105 Pa, mayor que la presión atmosférica (Pa = 105 Pa). Del depósito salen dos ramas, una abierta a la atmósfera y otra cerrada. Se pide: a) Calcular la presión existente en un punto del fondo del tanque. b) Calcular la altura (Hc) a la que subirá el líquido por la rama cerrada. c) Calcular la altura (Ha) a la que subirá por la rama abierta a la atmósfera.


Cuestiones 1.- En relación con los sistemas de control, indique el significado de los siguientes términos: a) Función de transferencia. b) Realimentación. c) Señal de referencia.


2.- En un motor térmico de Carnot, razone: a) ¿De qué depende el rendimiento térmico? b) ¿Cuál es la mejor forma de aumentar ese rendimiento?





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Un sistema hidráulico consta de una bomba que proporciona una presión de trabajo de 8 MPa. El diámetro interior de la tubería es 9,5 mm y la velocidad del fluido (aceite) 23,4 m/s. La densidad y la viscosidad cinemática del aceite a 20ºC, son 0,9 kg/l y 1,72 cm2/s, respectivamente. Calcule: a) El caudal que circula por la tubería, expresado en l/min. b) La potencia absorbida, suponiendo un rendimiento del 80%. c) ¿Bajo qué régimen circula el fluido por la conducción?

Nota: Tómese el número de Reynolds como: υπd

Q4Re =

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Sobre un acero se ha realizado un ensayo Brinell, utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 kp, obteniéndose un valor de 125. Se pide: a) Describir cómo debe realizarse el ensayo. b) Calcular el diámetro de la huella. c) Si la carga empleada hubiera sido 187,5 kp, ¿qué otro cambio tendría que haberse hecho?


Cuestiones 1.- En los motores de combustión interna, ¿son ciertas las siguientes afirmaciones? (en caso afirmativo, justifíquelo): a) La refrigeración de estos motores es absolutamente necesaria. b) La relación de compresión de un motor de ciclo Otto es menor que la de un motor de ciclo Diesel, mientras que la de un motor sobrealimentado es más pequeña que la de un motor sin sobrealimentar.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Demuestre que las tres operaciones binarias básicas, AND, OR y NOT, pueden ser realizadas sólo con: a) puertas NOR. b) puertas NAND.



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MODELO 6 - 2002/2003

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Un quad (motocicleta de cuatro ruedas) tiene un motor monocilíndrico de 4 tiempos, con unas dimensiones de DXC = 100X64 mm y un volumen de la cámara de combustión de 54,2 cm3. De una prueba, se obtiene el par máximo (53,9 N·m a 5250 r.p.m.) y la potencia máxima (34,2 kW a 6800 r.p.m.). Se pide: a) Calcular la cilindrada del motor y su relación de compresión. b) Calcular el par para potencia máxima. c) Si las transmisiones tienen unas pérdidas del 15%, ¿qué potencia se transmite a las ruedas cuando el motor funciona al régimen de par máximo?

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un circuito combinacional consta de dos entradas de datos (A y B), dos entradas de selección de operación (S0 y S1) y una salida (Y). El funcionamiento es tal que, mediante las señales S0 y S1, puede seleccionarse la función lógica Y(A, B) según la siguiente tabla:

Se pide: a) La tabla de verdad. b) La función lógica simplificada mediante Karnaugh. c) Implementar la función simplificada con puertas simples.


Cuestiones

1.- En relación con los ensayos de materiales, responda a las siguientes cuestiones: a) Indique cuándo y en qué tipo de productos, estaría indicado efectuar un ensayo de defectos no destructivo. Cite, al menos, dos ensayos no destructivos. b) Compare el trabajo empleado para la deformación durante un ensayo de tracción, con el utilizado en un ensayo por choque. Razone en cuál de ellos es mayor ese trabajo.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- La siguiente expresión, corresponde al cambio de una variable eléctrica en función de la temperatura:

RT=Ro(1+aT ) a) ¿A qué tipo de sensor corresponde dicha expresión? b) Indique el significado de RT, Ro y a, así como sus unidades.


S1 S0 Y 0 0 A+B 0 1 A·B 1 0 NO A 1 1 NO B




PLANES DE 1994 y

DE 2002



b) El alumno elegirá una sola de las dos opciones, sin mezclarlas, indicando la opción elegida. c) Se puede alterar el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados: basta con poner su número. d) Sólo se permite el uso de calculadora no programable. e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.

OPCIÓN A

Problemas

1.- Un motor de combustión interna tiene un rendimiento total del 30%, consumiendo 9 l/h de un combustible de poder calorífico 41700kJ/kg y densidad 0,85 kg/dm3, proporcionando un par de 50,76 N·m. Calcule: a) La masa de combustible consumida en un segundo. b) La potencia suministrada. c) Las r.p.m. a las que gira.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Para el esquema de la figura: a) Obtenga la función “z” en función de las entradas “x” e “y.” b) Simplifíquela. c) Obtenga un nuevo circuito con el mínimo número de puertas.


Cuestiones

1.- a) Dibuje la celdilla elemental de un cristal cúbico centrado en las caras (CCC) y la de otro hexagonal compacto (HC), señalando los parámetros de cada red. b) Deduzca el número de átomos en cada una de esas celdillas.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Responda a las siguientes cuestiones relacionadas con los sistemas de control: a) Explique qué es un encoder y su aplicación. b) Transductores de temperatura basados en la variación de la resistencia eléctrica: tipos y características.


x

y z


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MODELO 1 - 2003/2004

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PLANES DE 1994 y

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OPCIÓN B

Problemas

1.- a) Dibuje el diagrama Fe-C simplificado, de acuerdo con los datos siguientes:

Temperatura eutéctica: 1140 ºC. Composición del eutéctico: 4,3 % C. Temperatura eutectoide: 720 ºC. Composición del eutectoide: 0,8 % C. Composición de la cementita: 6,7 % C Máxima solubilidad del C en la austenita: 2% a 1140 ºC. Temperatura de transformación del Fe γ en Fe α : 910 ºC. Solubilidad del C en el Fe α a 720 ºC: 0,02 %. Suponga despreciable el % de carbono disuelto en la ferrita a temperatura ambiente.

b) Sobre el diagrama que ha trazado, realice un análisis de fases en un punto a 200ºC y 1,5% C. c) Calcule las cantidades relativas de cada una de las fases presentes en la perlita.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Se quiere diseñar un cilindro de simple efecto de 20 cm de longitud que utilice, en su funcionamiento, un volumen de aire de 900 cm3 a una presión de trabajo de 800 kPa. Se estima que las perdidas por rozamiento y del muelle ascienden al 16%. Calcule: a) Volumen del cilindro. b) Diámetro del cilindro. c) Fuerza neta ejercida por el cilindro.


Cuestiones 1.- Responda a las siguientes cuestiones relacionadas con el álgebra de Boole: a)¿Qué ventajas prácticas supone la simplificación de funciones lógicas? b) Compruebe las Leyes de Morgan para dos variables empleando las tablas de verdad.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- a) Razone por qué los motores Diesel no necesitan bujías (chispa). b) ¿Por qué no se suele hablar de rendimiento en las máquinas frigoríficas ni en las bombas de calor?





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Para medir la resiliencia de un material mediante el ensayo Charpy, se ha utilizado una probeta de sección cuadrada de 10x10 mm, con entalla en forma de V y 2 mm de profundidad. La resiliencia obtenida fue de 28,5 kgm/cm2, utilizando un martillo de 30 kg desde una altura de 140 cm. Se pide: a) Dibujar un esquema ilustrativo del ensayo. b) Calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta. c) Si el martillo hubiera sido de 20 kg y se hubiera lanzado desde 2 m de altura, determine la resiliencia que se hubiera obtenido y la energía sobrante tras el impacto.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- El motor de una motocicleta consume ocho litros de un combustible de 41700 kJ/kg de poder calorífico y de 0,85 kg/dm3 de densidad, por cada 100 km recorridos, cuando circula a una velocidad constante de 120 km/h con su motor a 6000 r.p.m. y proporcionando 60 kW. Se pide: a) El par que proporciona el motor a esas revoluciones. b) El rendimiento en esas condiciones de funcionamiento. c) El consumo por ciclo, si el motor es de cuatro cilindros y cuatro tiempos.


Cuestiones

1.- Dibuje el símbolo de los siguientes elementos neumáticos: a) Bomba de caudal constante reversible. b) Distribuidor de 2 posiciones y 4 vías, con accionamiento neumático en los dos sentidos. c) Válvula de accionamiento manual. d) Regulador de caudal en un solo sentido.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- a) Dibuje el diagrama de bloques de un sistema de control en lazo cerrado y comente, brevemente, la finalidad de cada bloque. b) En cuál de los bloques que ha representado incluiría cada uno de los siguientes elementos: un motor eléctrico, un ordenador, un cilindro neumático y un sensor de velocidad de giro. Justifique las respuestas.



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MODELO 2 - 2003/2004

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PLANES DE 1994 y

DE 2002




OPCIÓN B

Problemas

1.- Se dispone de un circuito hidráulico con un diámetro de tubería de media pulgada. Calcule: a) La sección de la tubería, en mm2, sabiendo que una pulgada equivale a 25,4 mm. b) Si por su interior circula aceite a una velocidad de 2 m/s, ¿cuál es el caudal? c) Calcule la potencia necesaria para impulsar el aceite en las condiciones del apartado b), suponiendo una presión de 1 MPa.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Para los números enteros del 0 al 9, codificados en binario, se pide: a) Realice la tabla de verdad de una función lógica cuya salida se corresponda con un 1 si el número es 2, 3, 5 o 7, y con un 0 si no es ninguno de los anteriores. b) Simplifique dicha función mediante el método de Karnaugh, a partir de la tabla de verdad. c) Construya con puertas NAND de cualquier número de entradas, el circuito correspondiente a la función una vez simplificada.


Cuestiones 1.- Respecto a la corrosión electroquímica, a veces se realizan recubrimientos para aislar las regiones anódicas de las catódicas. Conteste: a) Si el recubrimiento fuera orgánico (por ejemplo, una pintura) y se rompiera por una zona pequeña, ¿qué sucedería? b) Si el recubrimiento fuera metálico, ¿qué dos cosas podrían suceder?

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Justifique si son ciertas o falsas las siguientes expresiones: a) Cuando se sobrealimenta un motor, se obtiene más potencia de él que sin sobrealimentar. b) La eficiencia de una bomba de calor siempre es mayor que uno.





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OPCIÓN A Problemas

1.- Los fabricantes de motocicletas introducen pequeñas modificaciones en sus modelos, prácticamente todos los años, como reclamo publicitario. Así, un fabricante ha incrementado la carrera de su motor, de cuatro cilindros y cuatro tiempos, en 2,5 mm, pasando a ser de 56,5 mm, manteniendo el diámetro de los cilindros. La relación de compresión ha pasado de 11,5:1 a 11,9:1, con lo que consigue aumentar la potencia de 105 kW a 120 kW, en ambos casos a 11500 r.p.m. Se pide: a) El aumento porcentual de la cilindrada. b) Si el diámetro de cada uno de los cilindros de ambos motores es de 75 mm, calcule el volumen de la cámara de combustión de los mismos. c) El aumento del par motor, a 11500 r.p.m., debido a los cambios introducidos.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Dada la función:

dbcadcbadcbadcabdcbadcbadcbaS ++++++=

a) Obtenga la tabla de verdad correspondiente. b) Simplifique la ecuación. c) Dibuje el circuito lógico que realice la función simplificada, utilizando cualquier tipo de puertas.


Cuestiones 1.- Un sistema de aleación lo forman dos metales que son totalmente solubles en el estado sólido y en el estado líquido. Si la presión del sistema se mantiene constante (presión atmosférica), deduzca, aplicando la regla de las fases: a) El grado de libertad máximo que podría tener dicho sistema (dibuje el diagrama y especifique la zona o zonas). b) Igualmente, el grado de libertad mínimo.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Explique el esquema representado en la figura, definiendo cada uno de los elementos que intervienen.



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MODELO 3 - 2003/2004

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OPCIÓN B Problemas

1.- Dos metales, A y B, cuyos puntos de fusión son Tf (A) = 271ºC y Tf(B) = 630ºC, son totalmente solubles en los estados líquido y sólido. Para obtener su diagrama de fases se preparan tres aleaciones distintas: Aleación 1 (10%B), Aleación 2 (45%B) y Aleación 3 (80%B). A continuación, se funden las tres en crisoles separados y se registran las temperaturas de comienzo (Tc) y de final de la solidificación (Tf) de cada una de ellas, obteniéndose los siguientes resultados:

Aleación 1: Tc = 320ºC Tf = 273ºC Aleación 2: Tc = 500ºC Tf = 350ºC Aleación 3: Tc = 600ºC Tf = 450ºC

a) Dibuje el diagrama de equilibrio correspondiente, expresando las fases presentes en cada zona. b) Determine, para la Aleación 2 (45% de B), el porcentaje másico de fases presentes a 400ºC. c) ¿Cómo se hallaría la composición del primer sólido formado al empezar la solidificación de la Aleación 2? Indique, de manera aproximada, dicho valor.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Por una tubería circula agua con una densidad ρ= 1000 kg/m3. Para medir el caudal de circulación se utiliza un tubo de Venturi. Sabiendo que la sección de la tubería es S1 = 9·10-4 m2, que la sección del estrechamiento es S2 = 3·10-4 m2 y que la diferencia de presión medida es de 0,72·104 Pa, se pide: a) Dibujar un esquema del dispositivo. b) Calcular el caudal que circula. c) Calcular la velocidad del agua por la tubería y por el estrechamiento.


Cuestiones 1.- En relación con los sistemas de control automático, se pide: a) Demuestre que la relación entre la señal de salida y la de entrada de un sistema de control en lazo cerrado viene dada por:

HGG

xy

+=

1 donde G es la función de transferencia del lazo directo y H la de realimentación.

b) Represente el diagrama de bloques correspondiente a la siguiente función de transferencia:

211 HHGKG

xy

+=

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Los motores de corriente alterna trifásicos de inducción, basan su funcionamiento en el principio de Galileo Ferraris. Se pide: a) Describa las partes principales de estos motores. b) Explique su funcionamiento.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- La figura adjunta representa un ejemplo típico de prensa hidráulica. La sección transversal del émbolo grande es 250 cm2 y la del pequeño 10 cm2. Se pide : a) La fuerza que se debe ejercer sobre el émbolo pequeño para elevar una carga de 12000 N. b) Si se desea elevar la carga 1 metro, calcule el desplazamiento del pistón pequeño. c) Para elevar una carga de 15000 N, ¿qué cambios realizaría en la prensa, sin modificar la fuerza ejercida en el apartado a)?

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Una llave electrónica de seguridad elemental consta de: cuatro interruptores, A, B, C y D, para introducir la clave; una salida, P, para la apertura de la puerta; otra salida, S, conectada a una sirena. Para que se abra la puerta es necesario accionar A y B, simultáneamente, y ninguno más. Si se introduce cualquier otra combinación, se activa la sirena, permaneciendo bloqueada la puerta. Se pide: a) La tabla de verdad. b) Simplificar las funciones de salida, por Karnaugh. c) Realizar el circuito lógico, utilizando el mínimo número de puertas.


Cuestiones

1.- Indique el material o materiales más idóneos para cada uno de los siguientes requisitos de aplicación industrial: a) buen conductor eléctrico; b) buen aislante eléctrico; c) buen aislante térmico; d) buena resistencia a la corrosión.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- La mayoría de los motores de los vehículos automóviles son de combustión interna alternativos. Analice el proceso de combustión (cómo y cuándo empieza, cómo se lleva a cabo y cuándo termina) en los casos ideal y real, en: a) Un motor que siguiera un ciclo Otto. b) Un motor que siguiera un ciclo Diesel.



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MODELO 4 - 2003/2004

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OPCIÓN B

Problemas

1.- En el ensayo de tracción de una barra de aluminio, de longitud inicial entre marcas l0 = 5 cm, y diámetro inicial d0 = 1,30 cm, se registra una gráfica de tracción en la que se obtiene, para el límite elástico, los valores de F = 3180 Kp y ∆l = 0,0175 cm. Si la distancia entre las marcas calibradas, después de la rotura, es de 5,65 cm, y el diámetro final en la sección de fractura de 1,05 cm, calcule: a) La tensión correspondiente al límite elástico y el módulo de elasticidad. b) El alargamiento y la estricción en la rotura. c) La longitud que alcanzaría una barra de 125 cm al aplicársele una tensión de 200 MPa.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un motor de cuatro tiempos y 1396 c.c., consume seis litros/hora de gasolina. La relación de compresión es 9:1 y la carrera de 78 mm. Calcule: a) El diámetro de los pistones. b) La cantidad de calor consumida, si el poder calorífico de la gasolina es de 40700 kJ/kg, y su densidad 0,8 kg/dm3 . c) Si el rendimiento global es del 40%, ¿cuál es la potencia suministrada por el motor?


Cuestiones 1.-Elementos actuadores o de trabajo oleohidráulicos: a) Defínalos b) Establezca una clasificación de los mismos.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Las siguientes preguntas están relacionadas con los sistemas de control. a) Con una resistencia eléctrica calefactora y un regulador proporcional, ¿se podría construir un sistema de control de temperatura en lazo abierto?, ¿y en lazo cerrado? Justifique las respuestas. b) Explique por qué un sistema de control en lazo cerrado es menos sensible a las perturbaciones que un sistema de control en lazo abierto. Ponga un ejemplo de un sistema de control de temperatura para justificarlo.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Una barra de acero, de 31 cm de longitud, tiene un límite elástico de 300 MPa y un módulo de elasticidad de 12x104 MPa. Se somete a una carga de 12500 N. Conteste: a) Para que la barra no se alargue más de 0,40 mm con esa carga, ¿cuál debe ser su diámetro mínimo? b) Si el redondo anterior tuviera un diámetro de 10 mm y se ensayara a tracción, suponga que se obtiene un alargamiento total de 16 mm y que el diámetro final en la sección de rotura es 6 mm, ¿cuál sería el alargamiento y la estricción del material expresados en %? c) Si la carga fuera de 25000 N, ¿se sobrepasaría la zona de deformación elástica? Razónelo.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- En una fábrica hay tres motores eléctricos: M1, M2 y M3, que están gobernados por tres interruptores (A, B y C), de la siguiente manera: si se pulsa sólo A, se activa M1; si se pulsa sólo B, se activa M1 y M2 y si se pulsa únicamente C se activan M1, M2 y M3. Por otra parte, si se acciona más de un interruptor a la vez, o no se acciona ninguno de ellos, se detienen todos los motores. Se pide: a) Construir la tabla de verdad b) Simplificar las funciones de salida por Karnaugh. c) Realizar su circuito lógico utilizando el mínimo número de puertas.


Cuestiones

1.- Dibuje el símbolo normalizado de los siguientes elementos neumáticos: a) Un cilindro de doble efecto con amortiguación al retorno. b) Una bomba de vacío. c) Una válvula de 2 posiciones y 2 vías con accionamiento manual. d) Una válvula antirretorno pilotada al cierre.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- a) Dibuje el esquema del ciclo termodinámico teórico de un frigorífico e indique las transformaciones donde se produzcan absorciones o cesiones de calor o trabajo. b) Indique el esquema básico del circuito frigorífico e indique la misión de cada elemento.



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MODELO 5 - 2003/2004

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Un motor térmico bicilíndrico de 2 tiempos, entrega una potencia máxima de 22 kW a 10000 r.p.m. La carrera del pistón es de 54,5 mm y su diámetro 54 mm, con una relación de compresión de 12 : 1. Se pide: a) La cilindrada y el número de carreras por segundo que realiza el pistón en régimen de máxima potencia. b) El volumen de la cámara de combustión. c) El par proporcionado a la potencia máxima.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un sistema hidráulico consta de una bomba que proporciona una presión de trabajo de 8 MPa. El diámetro de la tubería es de 3/8” (9,52 mm) y la velocidad del fluido (aceite) es de 23,4 m/s. La densidad y viscosidad cinemática del aceite a 20ºC son 0,9 kg/l y 1,72 cm2/s, respectivamente. Calcule: a) El caudal que circula por la tubería. b) La potencia absorbida, suponiendo un rendimiento del 80%. c) ¿Bajo qué régimen circula el fluido por la conducción?


Cuestiones 1.- a) Dibuje la curva de enfriamiento temperatura-tiempo a presión constante, para los casos de un metal puro y de una aleación que forma solución sólida. b) Aplique la regla de las fases en cada tramo de variación de las curvas representadas en (a).

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- En relación con los sistemas de control automático, se pide: a) Qué elementos se usarían para convertir un determinado valor de temperatura en una señal eléctrica e indique, brevemente, sus principios de funcionamiento. b) Además de medir la temperatura, ¿podríamos emplear esta señal eléctrica para controlar automáticamente la temperatura de una habitación? Ponga un ejemplo, empleando un diagrama de bloques.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Se dispone de un cilindro hidráulico de doble efecto con émbolo de 150 mm de diámetro y vástago de 80 mm de diámetro. Calcule: a) La velocidad de avance para un caudal de 50 l/min. b) La velocidad de retorno para el mismo caudal. c) La presión en kPa en el lado del émbolo, si en el avance ha de proporcionar una fuerza de 30000 N.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Se sabe que dos metales, A y B, son completamente solubles en el estado sólido. Sus temperaturas de solidificación en estado puro son, respectivamente, 900 y 500ºC. También se sabe que una aleación con el 50% de A es completamente líquida por encima de 800ºC y completamente sólida por debajo de 600ºC. Se pide: a) Dibuje el diagrama de equilibrio, indicando las fases presentes en cada zona y considerando las líneas de transformación rectas. b) Para una aleación del 50% de B a 700ºC, indique la composición de las fases presentes. c) Si se tuvieran 5 kg de una aleación con el 40% de B a 750ºC, calcule las cantidades presentes de cada fase así como la composición de cada una de ellas.


Cuestiones 1.- En relación con una bomba de calor: a) Exprese analíticamente la eficiencia de la bomba, indicando cada uno de los términos. b) Demuestre que la eficiencia de una bomba de calor equivale a la eficiencia de una máquina frigorífica más la unidad.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- En relación con los circuitos electrónicos digitales: a) Explique el funcionamiento de un multiplexor. b) En un diagrama de Karnaugh, para simplificar una función de cuatro variables, ¿cuántos “unos” adyacentes debemos encontrar para que en el término correspondiente figure una sola de las variables?



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MODELO 6 - 2003/2004

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OPCIÓN B

Problemas

1.- El consumo específico de un motor es de 180 g/kW·h cuando funciona a 6000 r.p.m. proporcionando 60 kW de potencia. Calcule: a) El consumo horario del motor. b) El rendimiento del motor si el combustible tiene un poder calorífico de 41700 kJ/kg. c) Si se reduce en 2000 r.p.m. el régimen de giro, su potencia desciende un 40%: ¿cuánto desciende el par?

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Para la tabla de verdad que se muestra, en la que aparecen los 16 estados posibles de las variables, se pide: a) Escribir la expresión booleana en forma de suma de productos (minterms). b) Simplificar la expresión obtenida, mediante un diagrama de Karnaugh. c) Dibujar el circuito lógico de la función simplificada que ha obtenido, utilizando puertas básicas.


Cuestiones 1.- En relación con los tratamientos de materiales metálicos, indique y describa: a) Las diferencias fundamentales entre un tratamiento térmico y otro termoquímico. Ponga un ejemplo de cada uno. b) Razone a qué tipo de tratamiento corresponde la forja en caliente de un acero.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- En relación con los sensores de señales, explique el principio de funcionamiento de: a) Un detector de proximidad inductivo. b) Un termistor.


Entradas Salida Entradas Salidas

A B C D S A B C D S 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1




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b) El alumno elegirá una sola de las opciones, sin mezclarlas, indicando la opción elegida. c) Se puede alterar el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados: basta con poner su número. d) Sólo se permite el uso de calculadora no programable.

e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas. .

OPCIÓN A

Problemas

1.- Por una tubería de 12 mm de diámetro, circula aceite con una densidad de 0,9 kg/dm3. En una determinada zona, se produce un estrechamiento en el que el diámetro pasa a ser de 5 mm. Las presiones en ambos tramos son de 25 y 5 kg/cm2, respectivamente. Calcule:

a) La presión en cada tramo de la tubería en el Sistema Internacional. b) La velocidad del aceite en el tramo de 12 mm de diámetro. c) El caudal de aceite que circula.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- En el ensayo de tracción de una probeta metálica de sección cuadrada de 20 mm de lado y 250 mm de longitud, se mide un alargamiento de 5 x 10-4 mm al someterla a una fuerza, dentro del campo elástico, de 9800 N. Se pide:

a) Módulo de elasticidad del material. b) Tensión y deformación unitarias correspondientes al momento de aplicar esa fuerza. c) Fuerza necesaria para producir en la probeta una deformación unitaria de 0,5 x 10-4.


Cuestiones

1.- En relación con los motores térmicos: a) ¿Por qué los motores diesel no necesitan bujías? b) ¿Qué diferencia existe entre los ciclos Otto y Diesel? ¿Cuál posee mayor rendimiento

para la misma relación de compresión? (Puntuación máxima: 2 puntos)

2.- En relación con los sistemas secuenciales:

a) Dibuje el circuito de un biestable. b) Obtenga su tabla de verdad.



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MODELO 1 - 2004/2005

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e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas. .

OPCIÓN B

Problemas

1.- Un motor monocilíndrico de 125 cm3 y 15 C.V. de potencia máxima tiene una carrera de 54,5 mm; una relación de compresión de 12:1 y el régimen a potencia máxima es de 10.000 r.p.m. Calcule:

a) Diámetro del cilindro. b) Volumen de la cámara de combustión. c) Par suministrado a la máxima potencia.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un circuito lógico de tres entradas (x, y, z) y una salida (F), debe cumplir la siguiente tabla de valores:

x y z F

0 0 0 1

1 1 1 0

0 1 1 1

1 0 1 1 a) Obtenga la función de salida (F). b) Simplifique por Karnaugh. c) Realice un circuito con puertas lógicas.


Cuestiones 1.- En relación con los sistemas metálicos, defina:

a) Solució n sólida. Explique, al menos, dos tipos de soluciones sólidas. b) Líneas de sólidus y de líquidus.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Controlador de acción proporcional e integral:

a) Indique su función en un sistema de control y la diferencia entre ambas acciones. b) Indique el lugar que ocupa en un diagrama de bloques y proponga un ejemplo de su

aplicación. (Puntuación máxima: 2 puntos)




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e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.

OPCIÓN A

Problemas 1.- En un ensayo Charpy, la maza de 30 kg de masa, ha caído desde una altura de 1 m y, después de romper la probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado y entalla de 2 mm de profundidad, se ha elevado hasta una altura de 50 cm. Calcule:

a) La energía empleada en la rotura. b) La resiliencia del material de la probeta. c) Explique para qué se realiza este ensayo.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un fabricante de vehículos deportivos monta en uno de sus modelos un motor de 3600 cm3, de seis cilindros. El diámetro de sus cilindros es 100 mm y su relación de compresión es de 11,7:1. Otros datos proporcionados por el fabricante son: potencia máxima 280 kW a 7400 r.p.m. y par motor máximo 385 N?m a 5000 r.p.m. Calcule:

a) La carrera y el volumen de la cámara de combustión. b) El par para potencia máxima. c) El trabajo que desarrolla el motor en un minuto cuando el par es máximo.


Cuestiones

1.- De los siguientes símbolos neumáticos: a) b) c) Indique:

a) Su denominación. b) Su aplicación.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- En relación con los sensores de temperatura:

a) Clasifíquelos. b) Explique el principio de funcionamiento de, al menos, dos de ellos.



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MODELO 2 - 2004/2005

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OPCIÓN B

Problemas

1.- En un gran depósito cerrado está saliendo agua a través de un orificio de 0,5 cm de diámetro que está situado a 3 m de la superficie del líquido. La presión existente en la superficie del líquido del depósito es de 4 atmósferas y la presión atmosférica es de una atmósfera (ambas se mantienen constantes).

a) Calcule la velocidad de salida del agua. b) Calcule el caudal de salida del agua por el orificio . c) Suponiendo que el depósito tiene una superficie de 36 m2,

calcule la altura del nivel del líquido al cabo de 5 horas. (Puntuación máxima: 3 puntos)

2.- Dado el circuito de la figura, obtenga:

a) Su tabla de verdad . b) Su función lógica simplificada por

Karnaugh. c) El diagrama lógico con el mínimo

número de puertas. (Puntuación máxima: 3 puntos)

Cuestiones

1.- Una tubería de conducción de agua de acero galvanizado se ha unido a otra de cobre mediante un manguito de material polimérico, para evitar el contacto entre el cobre y el acero.

a) Comente en qué se basa tal acierto del instalador. b) Qué fenómeno se pretende evitar.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Cuando se analiza un motor, la relación volumétrica de compresión es un factor a tener en cuenta.

a) Defínala y exprésela en función del volumen del cilindro y del volumen de la cámara de combustión.

b) Justifique por qué en los motores Diesel la relación de compresión es mayor que en los motores Otto.


p = 4 atm

3 m

p = 4 atm

3 m

c

a b F




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e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas

OPCIÓN A Problemas

1.- a) Dibuje un diagrama de equilibrio entre dos hipotéticos metales, A y B, entre los que se produzca, a 500 ºC, una transformación eutéctica con el 50% de A. Considere también, para hacer el dibujo, que entre A y B hay solubilidad parcial mutua con un máximo del 10% a 500 ºC. Rellene las zonas del diagrama, expresando las fases presentes en cada una.

b) Tome un punto dentro de una región bifásica. Diga su composición, la temperatura y las fases presentes en dicho punto. Aplique la ley de la palanca para conocer las cantidades relativas de cada fase.

c) Considere la aleación eutéctica: dibuje su curva de enfriamiento y aplique la Regla de las Fases cuando se está produciendo la solidificación.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un circ uito digital tiene dos entradas de señal, E0 y E1, una entrada de selección, S, y una salida, F, siendo su funcionamiento el siguiente: si S = 0, F toma el mismo valor que E0; si S = 1, F toma el mismo valor que E1.

a) Obtenga la tabla de verdad de F. b) Simplifíquela por Karnaugh. c) Obtenga un circuito lógico que realice dicha función con el mínimo número de puertas lógicas.


Cuestiones 1.- La potencia del motor es uno de los factores determinantes a la hora de adquirir un vehículo. Algunos fabricantes utilizan el mismo bloque motor, misma cilindrada, pero ofrecen diferentes potencias. Esto lo consiguen con la sobrealimentación. Responda:

a) En qué consiste la sobrealimentación y cómo se puede realizar. b) Analice las ventajas e inconvenientes del uso de la sobrealimentación.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- En el circuito de la figura:

a) Indique el número y el tipo de válvulas que se utilizan como finales de carrera.

b) Indique qué tipo de válvula distribuidora acciona el cilindro.



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MODELO 3 - 2004/2005

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e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas

OPCIÓN B Problemas

1.- Un ciclomotor tiene un motor monocilíndrico cuyo diámetro es de 40 mm, con una carrera de 39,3 mm y una relación de compresión de 10,5:1. Por una avería, se precisa sustituir el pistón y el cilindro. Analizando el mercado, se decide montar un cilindro de 65 cm3. Se pide:

a) ¿Cuál será la relación de compresión resultante si se ha mantenido la misma culata? b) ¿Cuál será el diámetro del nuevo cilindro? c) Otra posibilidad de aumentar la cilindrada del motor consiste en aumentar la carrera.

Manteniendo el diámetro en 40 mm, ¿cuál tendría que ser la carrera para llegar a los 65 cm3 de cilindrada?

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- En un cilindro de simple efecto se conocen los siguientes datos: diámetro del émbolo: 40 mm; diámetro del vástago: 12 mm; presión: 600 kPa; pérdidas de fuerzas por rozamiento: 12%; fuerza de recuperación del muelle: 6%. Determine:

a) La fuerza teórica de avance. b) La fuerza de empuje en el avance. c) La fuerza de retroceso si el muelle se ha comprimido 200 mm y su constante es 2250 N/m .


Cuestiones 1.- En relación con los sistemas automáticos de control:

a) Dibuje el diagrama de bloques de un sistema de control a lazo cerrado. Indique y justifique qué bloque ocuparía un termistor. ¿Cuál sería la variable controlada en ese caso?

b) ¿Por qué un sistema de control que a lazo abierto es estable puede convertirse en inestable al transformarlo en lazo cerrado?

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Utilizando gráficos del ensayo de tracción, se pide:

a) Mostrar la diferencia entre un material muy resistente y otro muy tenaz. b) Mostrar la diferencia entre un material muy plástico y otro muy frágil.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- Se desea diseñar un cilindro de simple efecto que utilice, en su funcionamiento, un volumen de aire de 900 cm3 a presión atmosférica. La presión de trabajo es 8 bares y la longitud del cilindro 20 cm. Se estima que las pérdidas, por rozamiento y en el muelle, ascienden al 16 %. Calcule:

a) Volumen del cilindro. b) Diámetro del cilindro. c) Fuerza neta de este cilindro.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- La salida Y de un circuito lógico depende de dos entradas a y b y su función puede describirse mediante el diagrama de la figura. Obtenga:

a) Su tabla de verdad. b) Su función lógica simplificada. c) Un circuito lógico que realice dicha

función con el mínimo número de puertas. (Puntuación máxima: 3 puntos)

Cuestiones

1.- a) Explique el concepto de dureza. ¿Qué métodos conoce para calcularla?

b) Explique el ensayo Vickers. ¿Cómo se calcula la dureza en un ensayo Vickers? (Puntuación máxima: 2 puntos)

2.- En un motor de combustión interna alternativo, defina los siguientes conceptos:

a) Punto muerto superior ( P.M.S.) y punto muerto inferior ( P.M.I. ) b) Volumen del cilindro y volumen de la cámara de combustión.


a

b

Y

1

0

1

0

1

0


inner

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MODELO 4 - 2004/2005

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Una pieza de una determinada aleación, se somete a un ensayo de dureza utilizando una carga de 1000 kp aplicada durante 30 segundos. Tras el ensayo, se mide la huella y resulta ser un casquete esférico de 3 mm de diámetro y 7,23 mm2 de superficie. Calcule:

a) La dureza del material. b) El diámetro de la bola utilizada, sabiendo que el ensayo pue de considerarse válido. c) Exprese correctamente la dureza del material, explicando cada uno de los términos que

se utilizan para ello. Compruebe la validez del ensayo desde el punto de vista de las medidas de la huella obtenida.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un motor de cuatro tiempos tiene un rendimiento mecánico del 40% y desarrolla una potencia útil de 60 kW a 3500 r.p.m. Calcule :

a) El par que está suministrando. b) Trabajo producido en una hora. c) Trabajo indicado por ciclo.


Cuestiones

1.- Los compresores de los circuitos neumáticos disponen de una serie de dispositivos de seguridad y de control del aire comprimido. Explicar qué función realizan los siguientes componentes:

a) Presostato. b) Válvula de seguridad.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Respecto de un sistema de control, explique los siguientes conceptos.

a) Respuesta transitoria. b) Respuesta en régimen permanente.





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OPCIÓN A

Problemas

1.- En un ensayo de tracción sobre una probeta normalizada de una determinada aleación, de 7,84 mm de diámetro y de longitud inicial 39,2 mm, se han obtenido los siguientes resultados: longitud final: 45,3 mm; diámetro en la rotura: 5,30 mm; carga en el límite elástico: 3690 N; carga máxima: 4650 N. Calcule:

a) Alargamiento y estricción. b) Tensión en el límite elástico. c) Resistencia a la tracción.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- En el circuito digital de la figura, si c=0, entonces S1 = a y S2 = b. Si c=1, entonces S1=b y S2=a. Se pide:

a) La tabla de verdad. b) Su función lógica simplificada por

Karnaugh. c) Un circuito con puertas lógicas.


Cuestiones

1.- De los siguientes símbolos de componentes neumáticos, indique:

a) Su denominación. b) Su aplicación.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Explique cómo se cumple el principio de conservación de la energía:

a) En una máquina frigorífica. b) En una bomba de calor.


a

b

c

S1

S2


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MODELO 5 - 2004/2005

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OPCIÓN B

Problemas

1.- Según los datos de un fabricante de automóviles, el motor de cierto modelo tiene las siguientes características: número de cilindros: 4; diámetro: 90 mm; carrera: 90 mm; relación de compresión: 10:1. Calcule:

a) Volumen del cilindro y cilindrada del motor. b) Volumen de la cámara de combustión. c) La potencia suministrada a 7000 r.p.m. cuando el par es de 170 N?m.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Se dispone de una bomba hidráulica con los siguientes datos de fabricación: velocidad de giro = 1000 r.p.m.; volumen = 50 cm3; rendimiento volumétrico = 80%; rendimiento mecánico = 85%. La presión de servicio es de 60 bares. Calcule:

a) Caudal teórico y real. b) Rendimiento total de la bomba. c) Potencias teórica y absorbida por la bomba.


Cuestiones

1.- Considere una lavadora doméstica. En relación con los procesos de corrosión que deberán soportar la carcasa exterior, la bomba de desagüe, los conductos y el tambor, durante su uso, se pide:

a) Razonar las medidas que, frente a la corrosión, deberían tenerse en cuenta para diseñarla.

b) Indicar los materiales más aconsejables para cada una de las partes indicadas. (Puntuación máxima: 2 puntos)

2.- Respecto de un sistema de control en bucle cerrado:

a) Explique brevemente en qué consiste la realimentación. b) A qué se denomina señal de error y cómo actúa sobre el sistema.





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OPCIÓN A

Problemas 1.- En el diagrama Fe-C se presenta un eutéctico a la composición del 4,3% C a 1143 ºC. En este punto, la austenita y la cementita presentan una composición en carbono del 2,11% y 6,67%, respectivamente. Se pide:

a) Indicar las fases que forman el constituyente eutéctico y cuál de ellas presentaría la máxima dureza. ¿Cómo se denomina este constituyente?

b) Determinar el porcentaje de fases presentes en el eutéctico, cuando se completa su solidificación.

c) Considere una aleación del 3% de C, a una temperatura ligeramente superior a la eutéctica. Calcule las cantidades presentes, en ese punto, de líquido y de sólido.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un sistema de alarma está constituido por cuatro detectores denominados a, b, c, y d. Este sistema funcionará cuando se activen tres o los cuatro detectores. Si sólo lo hacen dos detectores, la activación del sistema es indiferente. Por último, el sistema nunca debe activarse si se dispara un solo detector o ninguno, excepto en la situación de seguridad: a=0, b=0, c=0 y d=1 en el que sí se activa. Se pide:

a) La tabla de verdad que representa el funcionamiento del circuito. b) Ecuación lógica simplificada. c) Circuito con el menor número de puertas lógicas posible.


Cuestiones

1.- La bomba de calor se puede usar como elemento acondicionador de aire, tanto en invierno como en verano. Se pide:

a) Dibujar el esquema correspondiente a una bomba de calor reversible, nombrando sus componentes.

b) Explicar su funcionamiento en invierno y en verano. (Puntuación máxima: 2 puntos)

2.- En relación con los sistemas automáticos de control, conteste:

a) Qué se entiende por perturbación. Ponga un ejemplo práctico. b) Cómo corregiría sus efectos.



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MODELO 6 - 2004/2005

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PLANES DE 1994 y

DE 2002





OPCIÓN B

Problemas

1.- Un motor tipo Otto de cuatro cilindros, tiene una cilindrada de 1594 cm3 y consume 7 l/h de una gasolina de 9900 kcal/kg y 0,75 kg/dm3 de densidad. La relación de compresión volumétrica es de 10:1 y la carrera mide 80 mm. Siendo el rendimiento global del 30%, calcule:

a) Diámetro de los pistones. b) Cantidad de calor consumido en una hora. c) Potencia útil suministrada por el motor.

(Puntuación máxima: 3 puntos) 2.- Un fluido de densidad 0,61 gr/cm3, circula en régimen permanente por una tubería desde un punto, A, hasta un punto B. En el punto A, la sección es de 8 cm de diámetro, la presión de 8 atmósferas y la velocidad del fluido de 3 m/s. En el punto B, la presión es de 2 atmósferas.

a) Explique la ecuación de continuidad de un fluido. Formulación matemática y concepto físico.

b) Velocidad del fluido en el punto B. c) Gasto en litros/hora en el punto B.


Cuestiones 1.- Diferencias entre:

a) Lógica programada y lógica cableada. b) Microprocesador y autómata programable.

(Puntuación máxima: 2 puntos) 2.- Responda a los siguientes apartados:

a) Explique los términos siguientes: límite de elasticidad, dureza, límite de fatiga. Ponga ejemplos representativos de materiales que destaquen por tener un límite elástico muy alto, o por ser muy duros o por su alta resistencia a la fatiga.

b) Si en el plano de una pieza se encuentra con la notación 20 HB 10/50/30 referida al material, explique lo que significa cada uno de esos términos.




UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA

PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD



b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida. c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados. d) Sólo se permite el uso de calculadora no programable. e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada pregunta está indicada en cada apartado de los ejercicios.

OPCIÓN A

Ejercicio 1 Un acero de herramientas está formado por un 93,18% de perlita y un 6,82% de cementita (porcentajes en peso). Composición eutectoide: 0,8% de carbono. Composición de la cementita: 6,67% de carbono. Se pide: a) Calcular el contenido en carbono del acero. (1 punto) b) Dibujar un esquema de su microestructura a temperatura ambiente, señalando cada microconstituyente. (1 punto) c) En relación al tratamiento de temple, explique cómo se realiza, qué cambios se producen en su microestructura y cuáles en sus propiedades. (0,5 puntos). Ejercicio 2 Se dispone de un aparato de aire acondicionado por bomba de calor para mantener la temperatura de un recinto a 22 ºC en todo tiempo. Supóngase una temperatura media en verano de 33 ºC y, en invierno, de 6 ºC. El aparato tiene una eficiencia del 60% de la ideal, una potencia de 2000 W y está funcionando cinco horas diarias. Se pide: a) Calcular la cantidad de calor aportada al recinto en un día de invierno. (1 punto) b) Calcular la cantidad de calor extraída del recinto en un día de verano. (1 punto) c) Realizar un esquema de la instalación nombrando sus componentes. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Una lámpara debe encenderse cuando los interruptores A, B, C y D, cumplan alguna de las siguientes condiciones: D cerrado (“1”), A, B y C abiertos (“0”). B cerrado, A, C y D abiertos. B y D cerrados, A y C abiertos B, C y D cerrados y A abierto. A cerrado, B, C y D abiertos. Por razones de seguridad, no resulta posible que los cuatro interruptores estén abiertos a la vez. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y la función simplificada por Karnaugh. (1 punto) b) Dibujar el esquema del circuito utilizando puertas lógicas. (1 punto) c) En referencia a un circuito secuencial, definir los siguientes términos: síncrono, activación por nivel y activación por flanco. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Se dan cuatro emboladas de extracción al pistón de una máquina neumática cuyo cilindro tiene una capacidad de dos litros. La presión inicial del aire en la vasija donde se quiere hacer el vacío es de 1 atm, y la final de 1/81 de atm. La masa específica del aire a la temperatura de la experiencia es de 0,001293 gr/cm3. Se pide: a) Calcular la capacidad de la vasija en la que se hace el vacío. (1 punto) b) Calcular la masa de aire al comenzar antes de comenzar la extracción. (1 punto) c) Considere un fluido circulando por una tubería: ¿de qué variables depende la caída de presión? (0,5 puntos)


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MODELO 1 - 2005/2006

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Una probeta de acero, de 13,8 mm de diámetro y 110 mm de distancia entre marcas, está sometida a una carga de tracción de 60000 N. El límite elástico es de 500 MPa y el módulo de elasticidad de 210 GPa. Se pide: a) Calcular la tensión y la deformación unitaria que presenta la probeta con esa carga. (1 punto) b) Calcular el alargamiento y la estricción en la rotura. Diámetro final 10,2 mm, y longitud final 127,3 mm. (1 punto) c) Explicar las diferencias entre ensayos estáticos y dinámicos. Ponga un ejemplo de cada uno de ellos. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor diesel entrega un par de 29,56 N·m a 4500 r.p.m. La densidad del combustible es de 0,8 kg /l, su poder calorífico es de 10000 kcal/kg y el rendimiento global del 25%. Se pide: a) Hallar la potencia útil. (1 punto) b) Hallar el consumo horario en litros. (1 punto) c) Suponiendo que dicho motor sea de dos tiempos, describa brevemente su funcionamiento referido al ciclo teórico. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Para el circuito de la figura, se pide: a) La función de salida F y la tabla de verdad correspondiente. (1 punto) b) Simplificarla por Karnaugh y dibujar el circuito con puertas lógicas. (1 punto) c) En relación con los sistemas de control, dibujar el diagrama de bloques de un sistema de control de lazo cerrado e indicar las señales y bloques que lo componen. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo y un vástago de 60 mm y 15 mm de diámetro, respectivamente. La presión suministrada por el compresor es de 5 kg/cm2. Se pide: a) Calcular la fuerza que ejerce el vástago en la carrera activa. (1 punto) b) Calcular la fuerza en el retroceso. (1 punto) c) Dibujar el símbolo y explicar el funcionamiento de los siguientes componentes neumáticos: válvula reguladora unidireccional, válvula de escape rápido y válvula limitadora de presión. (0,5 puntos)

a

b

F








OPCIÓN A

Ejercicio 1 En un ensayo Charpy se deja caer un péndulo con una masa de 30 kg, desde una altura de 1m, impactando sobre una probeta de 0,8 cm2 de sección. Si, tras la rotura, el péndulo se eleva hasta 60 cm, se pide: a) Calcular la energía absorbida en la rotura. (1 punto) b) Calcular la resiliencia del material. (1 punto) c) Explicar el tipo de ensayo realizado y la finalidad del mismo. (0,5 puntos)

Ejercicio 2 Una bomba de calor funciona de manera reversible entre dos focos a temperaturas de 7 ºC y 27 ºC. Al ciclo se aportan 2 kWh de energía. Se pide: a) Calcular la cantidad de calor suministrado al foco caliente y absorbido del foco frío. (1 punto) b) Calcular la eficiencia de la bomba, según que funcione como máquina frigorífica o como bomba de calor. (1 punto) c) Explicar las ventajas que representa este sistema, desde el punto de vista energético, sobre la calefacción por resistencia eléctrica. (0,5 puntos) Ejercicio 3 En el circuito de la figura, el bloque M representa una función cuyo valor es “1” cuando en sus entradas hay más unos que ceros. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad que represente el comportamiento del circuito. (1 punto) b) Obtener la ecuación lógica simplificada por Karnaugh del circuito. (1 punto) c) En relación con los circuitos lógicos: ¿qué diferencias existen entre la lógica programada y la lógica cableada? (0,5 puntos) Ejercicio 4 Un cilindro de simple efecto de 1 cm de diámetro, contiene en su interior un mol de un gas ideal a la temperatura de 25 ºC y a la presión de 13,6 atm. La constante de los gases ideales es, R = 0,082 atm·litro/(K·mol). Se pide: a) Calcular la fuerza que soporta el cilindro. (1 punto) b) Calcular el consumo de aire si se realizan 10 ciclos por minuto. (1 punto) c) Explicar el principio en el que está basado el funcionamiento de una prensa hidráulica. (0,5 puntos)

M

M

M

a

b

c 0

1 a f


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MODELO 2 - 2005/2006

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Dos metales A y B son totalmente solubles en estado líquido, e insolubles en estado sólido. El elemento A funde a 900 ºC y el B a 750 ºC, formando un eutéctico a 500 ºC con una composición del 40% de A. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio de fases utilizando líneas rectas. (1 punto) b) Determinar las fases existentes y sus cantidades relativas, en una aleación del 20% de B a 600 ºC. (1 punto) c) Explicar cómo se protege una tubería de acero enterrada, mediante protección catódica. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor térmico consume 10 litros por hora de funcionamiento, de un combustible de 0,85 kg/dm3 de densidad y de 41000 kJ/kg de poder calorífico. Si tiene un rendimiento total del 25%, se pide: a) Calcular la potencia y el par que está suministrando a un régimen de 5000 r.p.m. (1 punto) b) Calcular el consumo específico expresado en gr/kW·h. (1 punto) c) Analizar las pérdidas que se producen en un motor eléctrico de corriente continua con bobinado de excitación en serie. (0,5 puntos) Ejercicio 3 En la figura se muestra un comparador binario de dos números (A y B) de dos bits cada uno. La salida toma el valor lógico “1” cuando se cumple que A>B. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad. (1 punto) b) Obtener la función lógica simplificada y su circuito con puertas lógicas. (1 punto) c) Describir el principio en el que se basa la medición de la temperatura con un termistor, e indicar los dos tipos principales que existen. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Un cilindro de doble efecto con un diámetro de émbolo y de vástago de 80 mm y 25 mm, respectivamente, tiene una carrera de 500 mm. Si se conecta a una red de 5 bares y efectúa diez ciclos por minuto, se pide: a) Calcular las fuerzas que ejerce el vástago en la carrera de avance y en la de retroceso. (1 punto) b) Calcular el volumen de aire, en condiciones normales, que consume el cilindro. (1 punto) c) Representar con símbolos normalizados, el esquema de un circuito neumático para el mando de un cilindro de simple efecto, mediante una válvula 3/2 manual, normalmente cerrada y con retorno por muelle. (0,5 puntos)

Número A

Número B

A0

A1

B0

B1

Salida

Com

para

dor








OPCIÓN A

Ejercicio 1 El bismuto y el cadmio son completamente solubles en estado líquido e insolubles en estado sólido. Sus puntos de fusión son 280 ºC y 320 ºC, respectivamente. Forman un eutéctico a 140 ºC que contiene un 60% de Bi. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio del sistema Bi-Cd, suponiendo rectas las líneas del mismo, y trazar la curva de enfriamiento para la aleación del 25% de Bi. (1 punto) b) Indicar las fases en equilibrio a 200 ºC, para la aleación del 25% de Bi, calculando sus composiciones y las cantidades relativas de las mismas. (1 punto) c) Explicar dos defectos posibles de la estructura cristalina de los metales. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor Otto bicilíndrico tiene una cilindrada de 97,97 cm3, el diámetro del pistón es de 40 mm y la relación de compresión de 12:1. El motor entrega un par de 7,87 N·m a una potencia de 7 kW. Se pide: a) Calcular la carrera del pistón y el volumen de la cámara de combustión. (1 punto) b) Hallar el régimen de giro. (1 punto) c) Indicar tres formas posibles de aumentar la potencia de dicho motor. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Un pequeño taller dispone de tres máquinas, M1, M2 y M3, que en marcha consumen, respectivamente, 3, 6 y 9 kW. Para indicar un consumo excesivo, una señal de alerta S actúa cuando se superan los 10 kW. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y la función lógica simplificada. (1 punto) b) Dibujar el circuito lógico correspondiente a la función lógica simplificada. (1 punto) b) Sensores de iluminación: tipos y principios de funcionamiento. (0,5 puntos) Ejercicio 4 El compresor de una instalación neumática se ha averiado. El caudal que proporcionaba era de 2000 litros/minuto medido en condiciones normales. Se dispone de un segundo compresor con cilindro de doble efecto, cuyos diámetros de émbolo y de vástago son de 15 cm y de 4 cm, respectivamente. La carrera es de 17 cm. Este cilindro esta conectado a una red de aire comprimido de presión 2 MPa (medida con un manómetro), realizando 20 ciclos por minutos. Se pide: a) Calcular las fuerzas que ejerce el vástago en las carreras de avance y retroceso. (1 punto) b) Justificar, mediante cálculos, si el nuevo compresor será suficiente para cubrir las necesidades de la instalación. (1 punto) c) Explicar el principio de funcionamiento de una válvula estranguladora unidireccional. (0,5 puntos)


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MODELO 3 - 2005/2006

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Se ha medido la dureza en la superficie y en el núcleo de un engranaje de acero. Los resultados fueron 500 HB y 200 HB, respectivamente. a) Suponga que la bola utilizada en el ensayo Brinell fue de 2,5 mm de diámetro y la constante de ensayo 30. Calcule el diámetro de la huella que se habrá obtenido cuando se alcanza 500 HB. (1 punto) b) Suponiendo que al hacer un ensayo Vickers con 100 kg de carga, el valor de la dureza obtenida sea el mismo que en el ensayo Brinell, calcular la diagonal de la huella dejada. (1 punto) c) Explique, en función de su aplicación posterior, qué se persigue con la obtención de diferentes durezas en la pieza fabricada. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor térmico reversible funciona entre dos focos térmicos, uno a 170 ºC y otro a 510 ºC. Se pide: a) Calcular el rendimiento térmico del motor. (1 punto) b) Calcular el trabajo realizado por el motor si le aportamos 7000 kcal y el calor que se cederá al foco frío. (1 punto) c) Definir y clasificar las máquinas térmicas: en función de la combustión y de su movimiento. (0,5 puntos) Ejercicio 3 La iluminación del pasillo de un hotel dispone de tres lámparas y cuatro detectores de presencia. Su funcionamiento es el siguiente: Cuando se activa el detector de presencia D1 se enciende la lámpara L1. Cuando se activa D2 las lámparas que se encienden son L1 y L2. Si se activa D3, las lámparas que se encienden serán L2 y L3 y, se apaga L1,y por último, si es D4 el que se activa, se enciende solamente L3. Se pide: a) obtener las funciones lógicas simplificadas para L1, L2 y L3. (1 punto) b) Dibujar los circuitos con puertas lógicas. (1 punto) c) Explicar el funcionamiento de un encoder y para qué se emplea. (0,5 puntos)

Ejercicio 4 En la figura adjunta se muestra un cilindro hidráulico que actúa como bomba al ser accionado por un motor que gira a 1800 r.p.m. Cada vuelta del motor produce un desplazamiento volumétrico de 40 cm3. Otro cilindro actúa como motor hidráulico haciendo girar a 360 r.p.m un cabrestante de 150 mm de diámetro. Se pide: a) Calcular el caudal de la bomba en l/s. (1 punto) b) Calcular el desplazamiento del motor hidráulico por cada vuelta del cabrestante. (1 punto) c) ¿Qué diferencia existe entre flujo laminar y flujo turbulento? ¿Cómo influye la viscosidad del fluido? (0,5 puntos)

D4 D3 D2 D1

L1 L2 L3








OPCIÓN A

Ejercicio 1 Un material se ensaya a tracción utilizando una probeta cilíndrica de 8 mm de diámetro y 100 mm de longitud. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla adjunta. Se pide: a) Dibujar el diagrama tensión-deformación unitarias. (1 punto) b) ¿Cuál será el módulo elástico de la aleación y el alargamiento al romper? (1 punto) c) Explicar las diferencias entre límite de elasticidad y módulo de elasticidad. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Una máquina frigorífica actúa entre dos focos que están a - 5 ºC y 25 ºC, respectivamente. Se pide: a) Calcular la eficiencia como máquina frigorífica y como bomba de calor. (1 punto) b) Si absorbe 2 kJ del foco frío, ¿qué calor cede al foco caliente y cuánto trabajo necesita? (1 punto) c) Representar el ciclo de Carnot para una máquina frigorífica. Especificar el tipo y el sentido de las transformaciones representadas. (0,5 puntos) Ejercicio 3 En la siguiente tabla de verdad existen combinaciones cuyas salidas son indiferentes (marcadas con “X”), es decir, pueden tomar los valores “1” o “0” según convenga. Se pide: a) Obtener la función lógica simplificada mediante Karnaugh. (1 punto) b) Para el apartado anterior, representar la función simplificada mediante puertas lógicas. (1 punto) c) Explicar el concepto de estabilidad de un sistema de control. (0,5 puntos) Ejercicio 4 En un cilindro de doble efecto, cuyos diámetros de émbolo y vástago son 150 mm y 80 mm, respectivamente, actúa un caudal de 50 l/min, tanto en el avance como en el retroceso. Se pide: a) Calcular la velocidad de avance. (1 punto) b) Calcular la velocidad de retorno. (1 punto) c) Enunciar la ecuación de continuidad para un líquido con flujo estacionario. (0,5 puntos)

Fuerza (N) Long. (mm)

700

7000

14000

17500

14000

100,2

102

104

106,5

110 (Rompe)

x 0 0 0 0 1 1 1 1 y 0 0 1 1 0 0 1 1 z 0 1 0 1 0 1 0 1 S X X 1 0 1 X 0 0


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MODELO 4 - 2005/2006

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Una fundición gris ferrítica del 3% de C, se encuentra en equilibrio a la temperatura ambiente. Se sabe que la solubilidad del C en el Fe α a la temperatura ambiente es de 0,008%. Se pide: a) Fases presentes y su composición a temperatura ambiente. (1 punto) b) Cantidades relativas de cada fase, a esa misma temperatura. (1 punto) c) Describir las principales diferencias entre un acero y una fundición, en función de la composición y de las propiedades mecánicas. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor de 4 cilindros desarrolla una potencia efectiva de 75 CV a 3750 r.p.m. Se sabe que el diámetro de cada pistón es de 72 mm, la carrera de 87 mm y la relación de compresión de 9:1. Se pide: a) Calcular el volumen de la cámara de compresión y el par motor. (1 punto) b) Calcular el rendimiento efectivo del motor, si consume 6,5 litros/hora de un combustible cuyo poder calorífico es 10500 kcal/kg y su densidad 1,2 kg/litro. (1 punto) c) Si, como consecuencia de un calentamiento, nos viésemos obligados a rectificar (planificar) la culata, ¿qué ocurriría con la relación de compresión? (0,5 puntos) Ejercicio 3 Dada la función lógica:

cbabaadcdcbadcbadcbaf ++++=),,,( a) Simplifíquela empleando el método de Karnaugh. (1 punto) b) Dibujar un circuito lógico que realice la siguiente función, utilizando puertas NAND. (1 punto)

c) En relación con los termopares, explique en qué se basa su funcionamiento, e indique el lugar y función que ocuparía en un sistema de control de lazo cerrado. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Se dispone de un circuito hidráulico con las siguientes características: diámetro de la tubería 9,5 mm, velocidad del aceite hidráulico 2,5 m/s y presión 500 MPa. Se pide: a) Hallar el caudal que circula por la tubería. (1 punto) b) Calcular la potencia absorbida suponiendo un rendimiento del 75%. (1 punto) c) Enunciar el teorema de Pascal y explicar su aplicación en una prensa hidráulica. (0,5 puntos)








OPCIÓN A

Ejercicio 1 Un eje de 15 cm2 de sección que trabaja a tracción, debe soportar, sin deformarse plásticamente, 460 kN y, sin romperse, 1010 kN. Se pide: a) Con qué material de los de la tabla podría fabricarse el eje. (1 punto) b) Calcular el diámetro mínimo del eje necesario para el caso de seleccionar el material Nº 1. (1 punto) c) Representar las gráficas aproximadas del ensayo de tracción de los materiales 2 y 4, indicando cuál de ellos sería: 1) el más dúctil, 2) el más frágil, 3) el más resistente y 4) el más tenaz. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor de combustión interna alternativo de cuatro tiempos, tiene tres cilindros. Sus prestaciones son: potencia máxima 74,4 kW a 5600 r.p.m. y par máximo 130 N·m a 2500 r.p.m. La cilindrada del motor es de 698 cm3 y la carrera de 67 mm. Se pide: a) Calcular el volumen de la cámara de combustión y el diámetro de los cilindros. (1 punto) b) Calcular, al régimen de potencia máxima, el par que está proporcionando y el número de ciclos por segundo que realiza. (1 punto) c) Describir en qué consiste la sobrealimentación por gases de escape. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Sea la siguiente función lógica: cbacbacbaS ++= . Se pide: a) Simplificar la función por Karnaugh. (1 punto) b) Dibujar el circuito lógico de la función simplificada, utilizando cualquier tipo de puertas. (1 punto) c) Enunciar las expresiones del teorema de Morgan. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Dos cilindros neumáticos iguales de simple efecto, de 5 cm de diámetro y una carrera de 12 cm, realizan los siguientes ciclos de trabajo: - El cilindro A, una embolada cada 2 segundos. - El cilindro B, dos emboladas cada 2 segundos. Se pide: a) Calcular el caudal de aire en litros/minuto, en condiciones normales, para los dos cilindros. (1 punto) b) Calcular la potencia desarrollada en cada accionamiento por cada cilindro, si la presión de trabajo es de 5 bares. (1 punto) c) Dibujar un circuito en el que se explique la regulación de la velocidad de entrada y de salida de un cilindro de doble efecto utilizando válvulas de estrangulación unidireccional. (0,5 puntos)

Material E(GPa) σe (MPa) R (MPa)

A (%)

Nº1 193 205 515 40 Nº2 110 825 895 10 Nº3 110 320 652 34 Nº4 179 283 579 39,5


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MODELO 5 - 2005/2006

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 El cobre y el níquel presentan solubilidad total en los estados líquido y sólido. Sus puntos de fusión son 1084 ºC y 1455 ºC respectivamente. Si las temperaturas de comienzo (Tc) y final (Tf) de la solidificación, para tres aleaciones distintas del sistema, son las que se indican a continuación: Aleación del 20% Ni Tc = 1180 ºC Tf = 1150 ºC Aleación del 45% Ni Tc = 1300 ºC Tf = 1230 ºC Aleación del 70% Ni Tc = 1340 ºC Tf = 1300 ºC Se pide: a) Calcular para una aleación del 47% de Cu a la temperatura de 1300 ºC, el porcentaje en peso de cobre que habrá en las fases sólida y líquida. (1 punto) b) Calcular la cantidad de sólido que se habrá fundido y la que quedará sin fundir, en un lingote de 20 kg de la aleación anterior, si se calienta a 1300 ºC. (1 punto) c) Explicar, ayudándose de los diagramas de fases, las diferencias existentes entre solubilidad total, parcial e insolubilidad en el estado sólido. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Una máquina frigorífica funciona según un ciclo reversible de Carnot entre 2 focos a – 6 ºC y 28 ºC, recibiendo desde el exterior una energía de 85000 kJ. Se pide: a) Calcular las eficiencias de la máquina, funcionando como máquina frigorífica y como bomba de calor. (1 punto) b) Calcular la cantidad de calor entregado al foco caliente. (1 punto) c) Explicar el funcionamiento de un motor de 2 tiempos. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Se desea activar una cinta transportadora “C” cuando se dan alguna de las siguientes condiciones: • Se acciona manualmente el interruptor de marcha “a”. • Un sensor “b” detecta la presencia de un objeto al

comienzo de la cinta. Se pide: a) Representar la tabla de verdad y hallar la función lógica correspondiente. (1 punto) b) Dibujar el esquema lógico usando sólo puertas NOR o NAND. (1 punto) c) Para el diagrama lógico adjunto, diga qué valor toma la salida S cuando la entrada E vale “1”. ¿Y si, posteriormente, E pasa a “0”? Justifique la respuesta en ambos casos. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Por una conducción hidráulica con un estrechamiento, circula un fluido de densidad 0,9 kg/l. Los diámetros y las presiones de la tubería y del estrechamiento son, respectivamente: 10 mm y 2 mm, y 3 MPa y 0,5 MPa. Se pide: a) Calcular el caudal del fluido. (1 punto) b) Calcular el diámetro de la tubería si se duplica la velocidad y se mantiene constante el caudal. (1 punto) c) Respecto de una instalación hidráulica, ¿dónde deben colocarse los filtros y qué función debe cumplir el fluido hidráulico? (0,5 puntos)

E S








OPCIÓN A

Ejercicio 1 a) Dibuje el diagrama de equilibrio que forman los metales Ag y Cu, cuyos puntos de fusión son 962 ºC y 1084 ºC respectivamente. Estos metales forman un eutéctico a 780 ºC con el 28% de Cu, siendo sus solubilidades máximas a 780 ºC, del 9% de Cu en Ag, y del 8% de Ag en Cu. Al bajar la temperatura desde el eutéctico, ambas solubilidades disminuyen hasta ser casi nulas a la temperatura ambiente. (1 punto) b) Localice en el diagrama las líneas de líquidus y de sólidus. ¿Cuántas fases están presentes donde esas líneas se cortan? (1 punto) c) Explique el concepto de varianza o grados de libertad de un sistema. Ponga un ejemplo relativo a una zona bifásica del diagrama dibujado. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor de ciclo Diesel de cuatro cilindros, con unas dimensiones DxC (diámetro x carrera) de 85x97 mm, y cuatro tiempos, presenta los valores de par que se expresan en la tabla:

Nº r.p.m. 1500 2000 2500* 3000 3500 4000 Par motor (N·m) 220 320 340 330 290 250

*Par máximo 340 N·m a 2500 r.p.m. Se pide: a) Calcular el rendimiento a 2000 r.p.m. si está consumiendo 10 kg de combustible de 41000 kJ/kg por cada hora de funcionamiento (1 punto) b) Calcular la cilindrada y la potencia a 4000 r.p.m. (1 punto) c) Dibujar la curva de par motor y analizar la variación de dicha curva con el número de revoluciones. (0,5 puntos) Ejercicio 3 En una cadena de producción se realizan tres pruebas (A, B y C) sobre el producto elaborado. Todas las piezas elaboradas han de ser recogidas por tres canales de distribución, X, Y y Z. X sólo acepta unidades perfectas. Y acepta unidades que pasen dos o tres pruebas. Z acepta unidades que pasen una o ninguna prueba. Se pide: a) Construir la tabla de verdad del sistema y obtener sus funciones lógicas. (1 punto) b) Simplificarlas por Karnaugh e implementarlas con puertas lógicas. (1 punto) c) Principios y aplicaciones de los transductores de temperatura basados en la variación de la resistencia eléctrica. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Un depósito cerrado de gran sección contiene agua, y sobre ella, aire comprimido ejerciendo una presión de 5 atm. A una distancia vertical de 2 m bajo la superficie libre del líquido, hay practicado un orificio circular de 0,4 cm de diámetro, situado a 1 m sobre el suelo. La presión atmosférica es de 1 atm. Se pide: a) Calcular la velocidad de salida del agua. (1 punto) b) Calcular el gasto teórico. (1 punto) c) Enunciar el teorema de Bernoulli. (0,5 puntos)


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MODELO 6 - 2005/2006

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Para determinar la dureza Brinell de un material, se ha utilizado una bola de 5 mm de diámetro y se ha elegido una constante k = 30. La huella obtenida en el ensayo ha sido de 2,3 mm de diámetro. Se pide: a) Calcular la dureza Brinell del material. (1 punto) b) Calcular la profundidad de la huella. (1 punto) c) Explicar las diferencias entre un ensayo Brinell y otro Rockwell. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor monocilíndrico Otto 4T cuyo volumen total en el P.M.I. es de 136,36 c.c., correspondiendo el 8,33% del mismo a la cámara de combustión, realiza 83,33 ciclos de trabajo por segundo y entrega un par a máxima potencia de 10,55 N·m. Se pide: a) Hallar la cilindrada y la relación de compresión. (1 punto) b) Hallar la potencia máxima y el régimen de giro a esa potencia. (1 punto) c) Dibujar en un diagrama P-V el ciclo de trabajo que realiza el motor, indicando las transformaciones termodinámicas que suceden. (0,5 puntos) Ejercicio 3 a) Obtenga la tabla de verdad del siguiente circuito y la función lógica correspondiente. (1 punto) b) Simplifique la función del apartado a) mediante el método de Karnaugh. (1 punto) c) Indique la función lógica de un multiplexor de cuatro entradas y una salida. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Un cilindro de doble efecto con un émbolo de 40 mm de radio y un vástago de 30 mm de diámetro, realiza 8 ciclos en un minuto con una carrera de 350 mm. Tiene un rendimiento del 70% cuando está conectado a una red de aire de 10 bares de presión. Se pide: a) Calcular las fuerzas efectivas en el avance y en el retroceso. (1 punto) b) Calcular el gasto de aire en condiciones normales. (1 punto) c) Dibujar el sistema de mando de un cilindro de doble efecto. (0,5 puntos)

a b

c y







OPCIÓN A

Ejercicio 1 De un lingote de una fundición gris ferrítica se extraen dos muestras, una para análisis químico y otra para su observación en el microscopio metalográfico. El análisis indica un contenido en carbono del 4 %. Suponiendo que el carbono disuelto en la ferrita a temperatura ambiente sea despreciable, se desea saber: a) ¿Qué fases se observan a temperatura ambiente en el microscopio? Dibuje un esquema aproximado de su microestructura. (1 punto) b) ¿Qué cantidad habría de cada una de ellas, expresada en porcentaje en peso? (1 punto) c) Comente las diferencias principales existentes en cuanto a propiedades mecánicas, entre una fundición gris y un acero de construcción. (0,5 puntos)

Ejercicio 2 Un refrigerador desarrolla un ciclo que absorbe calor desde un congelador a un ritmo de 192x106 J por día, cuando la temperatura interior es de –5 ºC y la exterior de 22 ºC. a) Determine la eficiencia máxima de la máquina. (1 punto) b) Calcule la potencia mínima necesaria para hacer funcionar el refrigerador. (1 punto) c) ¿Qué se entiende por máquina frigorífica de alta eficiencia? Especifique de qué factor depende ésta. (0,5 puntos)

Ejercicio 3 a) Para el circuito lógico mostrado en la figura, obtenga la función lógica de salida y su tabla de verdad. (1 punto) b) Simplifique por Karnaugh la función obtenida en el apartado anterior y dibuje el nuevo el circuito. (1 punto) c) ¿Qué es un termopar? ¿Para qué sirve? (0,5 puntos) Ejercicio 4 En un cilindro de simple efecto situado debajo de una carga de 150 N, alimentado a una presión de 5 bares, se pide: a) Calcular el diámetro mínimo del cilindro para elevar la carga verticalmente con una velocidad uniforme de 1 m/s, teniendo en cuenta que la fuerza del muelle es de 50 N. (1 punto) b) Calcular el caudal de alimentación. (1 punto) c) Explique el efecto Venturi. (0,5 puntos)

A

B

C

S


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MODELO 1 - 2006/2007

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Un acero tiene un módulo elástico de 200 GPa y un límite elástico de 360 MPa. Una varilla de este material, de 12 mm2 de sección y 80 cm de longitud, se somete a una carga vertical de 1800 N. Razone: a) ¿Recuperará la varilla su longitud inicial? (1 punto) b) ¿Qué diámetro mínimo debería tener una barra de dicho material, para que sometida a una carga de 50 kN no experimente deformación permanente? (1 punto) c) Qué se entiende por fatiga en un material. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor tipo Otto de cuatro tiempos posee un rendimiento mecánico del 45 % y desarrolla una potencia útil o efectiva de 75 kW a 3500 rpm. Calcular: a) El par suministrado a esa potencia. (1 punto) b) El trabajo por ciclo. (1 punto) c) Explique la sobrealimentación en motores de combustión interna alternativos: finalidad, proceso y elementos. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Sea la función lógica: ( ) cbacbcacbaf +++⋅+⋅=),,( . Se pide: a) Obtener la tabla de verdad. (1 punto) b) Obtener la función lógica simplificada y su circuito con puertas lógicas. (1 punto) c) ¿Cuál es el principal inconveniente de un sistema de control de lazo cerrado? (0,5 puntos) Ejercicio 4 Dos cilindros neumáticos iguales de simple efecto de 5 cm de diámetro y carrera de 12 cm, realizan los siguientes ciclos de trabajo: a) el cilindro A una embolada cada 2 segundos. b) el cilindro B dos emboladas cada 2 segundos. a) Calcule el caudal de aire en l/ min en condiciones normales para los dos cilindros. (1 punto) b) Calcule la potencia desarrollada en cada accionamiento por cada uno de los cilindros, si la presión de trabajo es de 5 bar. (1 punto) c) Describa las principales características de las bombas hidráulicas. (0,5 puntos)







OPCIÓN A

Ejercicio 1 En un diagrama de solubilidad total de un sistema de componentes A y B, la temperatura de fusión de A es 150 ºC y la de B 300 ºC. Los intervalos de solidificación de las aleaciones del 20 %, 40 % y 80 % de B son: (200 ºC-160 ºC), (225 ºC-180 ºC) y (290 ºC-250 ºC), respectivamente. a) Dibuje el diagrama, indicando las fases presentes en cada región del mismo. (1 punto) b) Determine la composición y la cantidad relativa de cada una de las fases en equilibrio para la aleación del 40 % de B a la temperatura de 200 ºC. (1 punto) c) Explique las diferencias entre resistencia mecánica y tenacidad. (0,5 puntos)

Ejercicio 2 Se dispone de un aparato de aire acondicionado accionado por bomba de calor para mantener la temperatura de un recinto a 24 ºC. Supóngase una temperatura media en verano de 35 ºC y en invierno de 8 ºC. El aparato tiene una eficiencia del 70 % de la ideal, una potencia de 2 kW y está funcionando seis horas diarias. a) Calcule la cantidad de calor extraída del recinto en un día de verano. (1 punto) b) Calcule la cantidad de calor aportada al recinto en un día de invierno. (1 punto) c) Dibuje los circuitos de la máquina en cada caso. (0,5 puntos)

Ejercicio 3 a) Reemplace las “X” por unos o por ceros para que la función “y” resulte lo más simplificada posible. (1 punto) b) Sólo con puertas NOR, obtenga un circuito lógico que realice la siguiente función: babay ·· += .(1 punto) c) ¿Qué diferencias existen entre un circuito lógico combinacional y otro secuencial? (0,5 puntos) Ejercicio 4 Se dispone de un cilindro de doble efecto cuyo émbolo y vástago tienen un diámetro de 80 mm y 20 mm, respectivamente. Este cilindro se conecta a una red de aire comprimido a 2 MPa de presión. Suponiendo que no existe rozamiento: a) Calcule la fuerza que ejerce el vástago en la carrera de avance. (1 punto) b) Calcule la fuerza que ejerce el vástago en la carrera de retorno. (1 punto) c) Dibuje el símbolo de una válvula hidráulica 4/3 y explique su funcionamiento. (0,5 puntos)


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MODELO 2 - 2006/2007

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Sobre un acero se ha realizado un ensayo Brinell utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 kp, obteniéndose un valor de 150 HB. a) Calcule el diámetro de la huella. (1 punto) b) Si la carga empleada fuera de 187,5 kp, ¿qué diámetro de bola utilizaría? (1 punto) c) Describa un tratamiento termoquímico superficial explicando en qué consiste, para qué se utiliza, qué ventajas tiene y cómo se realiza. (0,5 puntos) Ejercicio 2 El pistón de un motor monocilíndrico tipo Otto, tiene un diámetro de 70 mm y efectúa una carrera de 150 mm. Siendo el volumen de la cámara de combustión de 60 cm 3 , determine: a) El volumen del cilindro. (1 punto) b) La relación de compresión. (1 punto) c) Explique el tiempo de admisión en un motor 4T tipo Otto. (0,5 puntos) Ejercicio 3 a) Un ratón de ordenador dispone de tres pulsadores: izquierdo (i), central (c) y derecho (d). Al accionar el pulsador central se invierten las funciones de los otros dos, es decir, el izquierdo realiza la función del derecho y viceversa. Obtenga las funciones lógicas simplificadas por Karnaugh, “D” para el pulsador derecho e “I” para el izquierdo. (1 punto) b) Simplifique la siguiente función y dibuje su circuito con el mínimo número de puertas lógicas.

zxywyyxwf ⋅+⋅++⋅⋅= (1 punto) c) Indique los elementos que diferencian a un sistema de control en lazo abierto de otro en lazo cerrado. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Una máquina neumática consta de dos cilindros. Su presión de trabajo es de 6 bares y realiza 120 ciclos por hora. Sabiendo que la carrera del cilindro es 250 mm, el diámetro del émbolo 120 mm y el diámetro del vástago 20 mm y suponiendo nulas las pérdidas por rozamiento: a) Calcule la fuerza de avance y retroceso de cada cilindro. (1 punto) b) Calcule el caudal de aire en condiciones normales que debe aspirar el compresor para abastecer a la máquina. (1 punto) c) Exprese las diferencias entre los compresores alternativos y rotativos. (0,5 puntos)







OPCIÓN A

Ejercicio 1 Un elemento A funde a la temperatura de 1000 ºC, y otro B lo hace a 500 ºC. En el estado líquido, ambos son completamente solubles. En el estado sólido, B es parcialmente soluble en A mientras que A es totalmente insoluble en B, formando un eutéctico a 300 ºC que contiene un 50 % de A. La máxima solubilidad de B en A es del 20 % y se da a 300 ºC, disminuyendo hasta el 0 % a la temperatura ambiente. a) Dibuje el Diagrama de Fases y determine la temperatura a la que empieza a solidificar una aleación con el 70 % de B, y la que tendrá cuando termine de solidificar, de acuerdo con el diagrama dibujado. (1 punto) b) ¿Cuáles son las fases de una aleación con el 15 % de A a la temperatura de 200 ºC? ¿Qué cantidad hay de cada una? (1 punto) c) Indique cuándo y en qué tipo de productos estaría indicado aplicar un ensayo de defectos no destructivo. Cite, al menos, tres ensayos no destructivos. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor de encendido por chispa y cuatro tiempos, tiene unas dimensiones (D x C) de 76,5 x 65 mm, y una relación de compresión de 10,5:1. Su par máximo es 112 N·m a 3000 rpm y su potencia máxima 51 kW a 5400 rpm. Se pide: a) Calcular la cilindrada y el volumen de la cámara de combustión si tiene cuatro cilindros. (1 punto) b) Calcular la potencia cuando el par es máximo y el par cuando la potencia es máxima. (1 punto) c) Explicar el concepto de motor de encendido por chispa y cuatro tiempos. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Una luz de alarma esta gobernada por tres sensores, A, B y C, de modo que se enciende si se cumple alguna de las 4 condiciones de la tabla. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y función lógica. (1 punto) b) Simplicar por el método de Karnaugh la función del apartado anterior y obtener el circuito con puertas lógicas. (1 punto) c) Dibujar el esquema de un biestable RS y elaborar una tabla con los estados de funcionamiento del mismo. (0,5 puntos) Ejercicio 4 En un pantano, el agua retenida ejerce sobre el fondo del muro de contención una fuerza de 1250 N. El desagüe se realiza a través de una compuerta de 2 m de diámetro situada en la parte inferior del muro, con un caudal de 15 m3/s. a) Calcule la velocidad de salida del agua por el desagüe. (1 punto) b) Calcule la presión, en kp/cm2 y en Pa, sobre la compuerta. (1 punto) c) Dibuje el esquema de una prensa hidráulica y explique su funcionamiento. (0,5 puntos)

A accionado B en reposo C en reposo A en reposo B accionado C accionado A en reposo B en reposo C accionado A accionado B accionado C en reposo


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MODELO 3 - 2006/2007

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Una barra de 30 mm de diámetro, tiene las siguientes características: módulo de elasticidad E = 700 MPa, resistencia a tracción 20 MPa y límite elástico 10 MPa. Calcule: a) La tensión unitaria a la que está sometida la barra cuando se aplica una fuerza de tracción de 1500 N. Si esa carga dejara de actuar, razone si la barra recupera su longitud inicial. (1 punto) b) La longitud inicial de la barra para que el alargamiento producido por la carga de 1500 N sea de 1,25 mm. (1 punto) c) Defina los términos siguientes: elasticidad, dureza y tenacidad. Ponga ejemplos representativos de materiales que destaquen por cada una de esas propiedades. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor 2T, monocilíndrico y encendido por chispa, tiene un diámetro de 52 mm y una cilindrada de 124,23 cm3. Su potencia máxima es de 12 kW y el volumen de su cámara de combustión es de 11,83 cm3. Se pide: a) Calcular la carrera y la relación de compresión. (1 punto) b) Si el rendimiento es del 30 % y consume un combustible de 41000 kJ/kg de poder calorífico, ¿cuál será su consumo en g/s? (1 punto) c) Explicar cómo se lleva a cabo la admisión dentro del cilindro en este tipo de motores. (0,5 puntos) Ejercicio 3 a) Diseñar un circuito digital con cuatro entradas y una salida. La salida es 1 cuando la entrada es múltiplo de cuatro. Obtener la tabla de verdad y la función lógica correspondiente. (1 punto) b) Simplificar por Karnaugh la función del apartado anterior y diseñar el circuito utilizando puertas NAND. (1 punto) c) Describir dos tipos de transductores de presión. (0,5 puntos) Ejercicio 4 El émbolo de un elevador hidráulico tiene un diámetro de 242 mm y una longitud de 2,5 m. Se desplaza con una velocidad de 9 m/min dentro de un cilindro de 242,5 mm de diámetro interior. El espacio comprendido entre el pistón y el cilindro está lleno de aceite de 0,352 N· s/m2 de viscosidad dinámica y 0,85 kg/dm3 de densidad. a) Calcule la masa de aceite comprendida entre cilindro y pistón. (1 punto) b) Determine el valor de la fuerza de viscosidad que se origina en el funcionamiento del elevador. (1 punto) c) Defina la viscosidad cinemática y exprese de qué depende en un líquido. (0,5 puntos)







OPCIÓN A

Ejercicio 1 a) Dibuje el diagrama Fe-C simplificado, de acuerdo con los datos siguientes: (1 punto): - Temperatura eutéctica: 1143 ºC. Composición del eutéctico: 4,3 % C. - Temperatura eutectoide: 723 ºC. Composición del eutectoide: 0,8 % C. - Composición de la cementita: 6,67 % C - Máxima solubilidad del C en la austenita: 2 % a 1143 ºC. - Temperatura de transformación del Fe γ en Fe α : 910 ºC. - Solubilidad del C en el Fe α a 723 ºC: 0,02 %. - Suponga despreciable el % de carbono disuelto en la ferrita a temperatura ambiente. b) Sobre el diagrama que ha trazado, realice un análisis de fases a 200 ºC y 1,5 % C. (1 punto) c) En relación con los tratamientos de metales y aleaciones, describa un tratamiento térmico superficial, explicando en qué consiste, para qué se utiliza, qué ventajas tiene y cómo se realiza. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor Otto bicilíndrico con una relación DxC = 54x54.6 mm, tiene una cámara de combustión de 11,36 cm3 y entrega una potencia máxima de 22,1 kW, con un par de 10,54 N·m. a) Calcule la cilindrada y la relación de compresión del motor. (1 punto) b) Calcule su régimen de giro a máxima potencia en rpm. (1 punto) c) Explique cómo se produce la inyección de combustible y la combustión del mismo en un motor Diesel. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Un automóvil dispone de un sistema acústico para avisar al conductor que deja las luces del coche encendidas. El sistema se activa cuando simultáneamente están: las luces encendidas, el motor parado y cualquiera de las dos puertas delanteras abiertas. a) Obtener la tabla de verdad y su función lógica de salida. (1 punto) b) Simplificarla por Karnaugh y dibujar el circuito con puertas lógicas. (1 punto) c) Describir el principio de funcionamiento de un termistor NTC. (0,5 puntos) Ejercicio 4 El principio de funcionamiento de un gato hidráulico es el mismo que el de una prensa hidráulica. En un taller de automoción se dispone de un gato hidráulico con émbolos de 16 y 80 cm de diámetro. La fuerza máxima que puede soportar el émbolo pequeño es de 2000 N. a) ¿Podría levantar vehículos de 6000 kg de masa? Justifíquelo. (1 punto) b) ¿Qué presión máxima soporta el émbolo pequeño? (1 punto). c) Explique brevemente la ecuación de continuidad. (0,5 puntos)


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MODELO 4 - 2006/2007

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 En un ensayo de dureza realizado a un material por el método Brinell, se obtuvo un valor de 40 HB. Se desea saber: a) La carga que se ha aplicado en el ensayo si se ha utilizado como penetrador una bola de 5 mm de diámetro y la huella producida fue de 1,2 mm de diámetro. (1 punto) b) ¿Cuál fue la constante de ensayo del material? (1 punto) c) Cite otro método de medida de dureza en materiales y explique cómo se determina su valor. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Una instalación de aire acondicionado debe mantener un recinto a 24 ºC tanto en invierno como en verano. Las temperaturas medias exteriores son de 5 ºC en invierno y 30 ºC en verano. La instalación necesita para su funcionamiento 5 kW y su eficiencia real es del 65 % de la ideal. a) Calcule la eficiencia ideal de la instalación en invierno y en verano. (1 punto) b) Calcule el calor aportado en invierno y el extraído en verano. (1 punto) c) Analice el funcionamiento del evaporador y el condensador de la instalación. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Se desea diseñar un circuito combinacional que realice la tabla de verdad que se muestra, donde A, B y C son las variables de entrada y S la salida: a) Exprese la función lógica de salida como suma de productos. (1 punto) b) Simplifique la función empleando Karnaugh y dibuje el circuito con puertas lógicas. (1 punto) c) ¿Qué entiende por función de transferencia de un sistema? (0,5 puntos) Ejercicio 4 En un circuito neumático se desea utilizar un cilindro de doble efecto (diámetro de émbolo 8 cm y carrera 10 cm) para ejercer una fuerza de 8500 N en su carrera de avance. El fabricante dispone de dos tipos de cilindro con el mismo diámetro de vástago (5 cm). En uno de ellos, la tensión máxima admisible del material con el que está construido el vástago es de 10 MPa y en el otro es de 1 MPa. a) ¿Qué tipo de cilindro utilizaría? Justifique la respuesta. (1 punto) b) Calcule el consumo de aire medido a la presión de trabajo, si efectúa 10 ciclos por minuto y la presión de la red de aire comprimido es de 3 MPa. (1 punto) c) ¿Qué otros elementos de consumo de aire, distintos a los cilindros, se utilizan en neumática? (0,5 puntos)

A B C S 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0







OPCIÓN A

Ejercicio 1 Teniendo en cuenta el diagrama hierro-carbono: a) Calcule el tanto por ciento de cementita que contiene el eutéctico. (1 punto) b) Calcule el tanto por ciento de ferrita que contiene el eutéctoide. (1 punto) c) Explique los puntos eutéctoide y eutéctico e indique las transformaciones que ocurren en ellos. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor Diesel sobrealimentado de cuatro cilindros y cuatro tiempos, tiene una cilindrada de 1896 cm3 y una relación de compresión de 19:1. Dicho motor se presenta en varias configuraciones, una de ellas de 74 kW a 4000 rpm y otra de 118 kW a 3750 rpm. Se pide: a) Calcular el volumen de la cámara de combustión y el diámetro de los cilindros, si tiene una carrera de 95,5 mm. (1 punto) b) Calcular el par que ofrece este motor en esas configuraciones y a esas potencias. (1 punto) c) Justificar la necesidad de la lubricación y explicar cómo se realiza en los motores de cuatro tiempos. (0,5 puntos) Ejercicio 3 a) Un circuito digital tiene cuatro entradas y una salida. La entrada acepta un número decimal de 0 a 9 expresado en binario. La salida se activa cuando la entrada es 0, 1, 2 ó 9. Obtenga la tabla de Karnaugh y la función simplificada. (1 punto) b) Dibuje un circuito que realice la función: )( acbcbay ++⋅⋅= , con el mínimo número de puertas lógicas. (1 punto) c) Indique la función que realiza un controlador de acción proporcional y otro de acción integral. (0,5 puntos) Ejercicio 4 Por una tubería de una pulgada (25,4 mm) de diámetro, pasa un líquido a una velocidad de 0,15 m/s. En la instalación existe un estrechamiento a la entrada de un tanque para una válvula, con una reducción a media pulgada. a) Calcule la velocidad del fluido en el estrechamiento. (1 punto) b) Calcule el caudal de entrada al tanque. (1 punto) c) Defina “régimen laminar” y “régimen turbulento”. (0,5 puntos)


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MODELO 5 - 2006/2007

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 Una barra cilíndrica de 80 mm de longitud y 8 mm2 de sección, está sometida a una fuerza de tracción de 4 kN. Sabiendo que el módulo de elasticidad del material es 4x104 MPa y que el límite elástico es 250 MPa: a) Calcule el alargamiento unitario en el límite elástico. (1 punto) b) Justifique si la barra recuperará la longitud primitiva al retirar la carga de 4 kN. En caso negativo, qué diámetro mínimo habrá de tener la barra para que la deformación no sea permanente. (1 punto) c) Indique las diferencias que existen entre un tratamiento térmico y un tratamiento termoquímico. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor térmico que sigue el ciclo ideal de Carnot, absorbe del foco caliente que se encuentra a 300 ºC, 600 J por ciclo. Sabiendo que tiene un rendimiento del 40 %, se pide: a) Calcular el calor cedido al foco frío y la temperatura de dicho foco. (1 punto) b) Calcular la potencia que proporciona el motor si realiza 100 ciclos por segundo. (1 punto) c) Describir las transformaciones que tienen lugar en el ciclo de Carnot. (0,5 puntos) Ejercicio 3 Un sistema de alarma está constituido por cuatro detectores: A, B, C y D. El sistema debe hacer sonar la alarma cuando uno y sólo uno de los detectores se active. Si se activan dos, tres o cuatro detectores al mismo tiempo el disparo de la alarma es indiferente. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y la función lógica correspondiente. (1 punto) b) Simplificar por Karnaugh la función del apartado anterior y obtener el circuito de puertas con el menor número posible de ellas. (1 punto) c) Enumerar los transductores de temperatura basados en la variación de la resistencia eléctrica y describir brevemente su funcionamiento. (0,5 puntos) Ejercicio 4 El agua de una presa fluye a través de una tubería hasta una turbina situada 100 m por debajo de ella. El rendimiento de la turbina es del 90 % y el caudal que llega a ella es de 2000 litros por minuto. Sabiendo que la densidad del agua es 1 kg/dm3, se pide: a) Calcular la potencia de salida de la turbina. (1 punto) b) Calcular la pérdida de energía durante un día. (1 punto) c) Explicar el concepto de potencia y las unidades en que se mide. (0,5 puntos)







OPCIÓN A

Ejercicio 1 a) Dibuje un diagrama de equilibrio de dos metales (A y B) totalmente solubles en estado líquido y en estado sólido, cuyos puntos de fusión son 500 ºC y 750 ºC, respectivamente. A la composición del 50 %, las temperaturas de líquidus y de sólidus son 700 ºC y 550 ºC, respectivamente. Rellene las distintas zonas del mismo. (1 punto) b) En una aleación con el 60 % de B, a una temperatura en la que las fases sean una líquida y otra sólida, determine la composición de esas fases y la cantidad relativa de cada una de ellas. (1 punto) c) Dibuje en un mismo gráfico de tracción las curvas correspondientes a un material muy resistente y a otro muy tenaz, indicando sus diferencias. (0,5 puntos) Ejercicio 2 Un motor de 6 kW de potencia máxima a 6000 rpm, consume 185 g/kWh, de un combustible cuyo poder calorífico es de 41000 kJ/kg. a) Calcule el par entregado y el trabajo realizado en una hora, a potencia máxima. (1 punto) b) Calcule la masa de combustible consumida en ese tiempo. (1 punto) c) Explique las diferencias, en cuanto a los fundamentos de funcionamiento, entre un motor térmico y una máquina frigorífica. (0,5 puntos)

Ejercicio 3 Un circuito combinacional tiene dos entradas de datos (A y B), dos entradas de selección de operación (S0 y S1) y una salida (Y). El funcionamiento es tal que, mediante las señales S0 y S1, puede seleccionarse la función lógica Y(A, B) según la tabla adjunta. a) Obtenga la función lógica correspondiente simplificada: Y (S0, S1, A, B). (1 punto) b) Simplifique la siguiente función lógica dcacbaY +⋅+⋅⋅= y obtenga un circuito que la realice. (1 punto) c) Indique el principio de funcionamiento y la aplicación de un termistor PTC. (0,5 puntos)

Ejercicio 4 Una máquina neumática dispone de cuatro cilindros de doble efecto, con diámetros del émbolo y vástago de 125 mm y 30 mm respectivamente. Los cilindros están alimentados a una presión de trabajo de 6 atmósferas y cada uno realiza 150 ciclos por hora. a) Calcule las fuerzas de avance y retroceso de cada cilindro. (1 punto) b) Calcule el caudal de aire atmosférico (en l/min) a la presión de trabajo, que debe aspirar el compresor para abastecer a la máquina, sabiendo que la carrera es 200 mm. (1 punto) c) Dibuje el esquema de uno de los cilindros. (0,5 puntos)

S1 S0 Y

0 0 A+B

0 1 A·B+A

1 0 NOT A

1 1 B(A+B)


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MODELO 6 - 2006/2007

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OPCIÓN B

Ejercicio 1 En un ensayo Charpy la maza de 30 kg ha caído desde una altura de 100 cm y, después de romper la probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado y 2 mm de profundidad de la entalla, se ha elevado hasta una altura de 60 cm. a) Dibuje el esquema del ensayo y calcule la energía empleada en la rotura. (1 punto) b) Calcule la resiliencia del material de la probeta. (1 punto) c) Desde el punto de vista de la microestructura y las propiedades mecánicas, indique las diferencias más importantes entre las fundiciones blancas y grises. (0,5 puntos)

Ejercicio 2 Una máquina térmica que desarrolla un ciclo reversible, recibe 1,5x106 J desde un foco caliente a 227 ºC y cede calor a un foco frío a –53 ºC. a) Calcule el rendimiento del ciclo y el trabajo desarrollado. (1 punto) b) Calcule el calor transferido al foco frío. (1 punto) c) Razone y justifique con qué tipo de transformaciones teóricas debe realizarse el ciclo. (0,5 puntos)

Ejercicio 3 a) Obtenga la tabla de Karnaugh de la siguiente función:

bcdacdbcdady ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅= (1 punto) b) Obtenga un circuito con el menor número de puertas lógicas que realice la función del apartado anterior. (1 punto) c) ¿Cuál es la función del controlador en un sistema de control de lazo cerrado? (0,5 puntos) Ejercicio 4 Un cilindro neumático de doble efecto, con un diámetro del émbolo D = 20 mm y un diámetro del vástago d = 12 mm, realiza una carrera de 45 mm a un régimen de trabajo de 15 ciclos/min. a) Calcule el caudal de aire consumido en m3/min. (1 punto) b) Calcule el caudal si el cilindro fuese de simple efecto y compárelo con el caudal anterior: ¿A qué se debe la diferencia? (1 punto) c) Explique el funcionamiento de una válvula selectora y el de una válvula de simultaneidad, indicando alguna aplicación y dibujando sus símbolos. (0,5 puntos)






b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida. c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados. d) Sólo se permite el uso de calculadora no programable. e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) Cada uno de los cuatro ejercicios se puntuará con un máximo de 2,5 puntos. g) Dentro de un mismo ejercicio, todos los apartados tendrán el mismo valor, si no se especificara.

OPCIÓN A

1.- El bismuto tiene una temperatura de fusión de 271 ºC y el cadmio de 320 ºC, siendo totalmente insolubles en estado sólido. Forman una eutéctica a 144 ºC, que contiene 60 % de Bi. Se pide: a) Dibuje el diagrama de equilibrio del sistema Bi-Cd, suponiendo que las líneas sean rectas. Indique las fases presentes en cada región y las líneas y los puntos notables del diagrama. (1,25 puntos) b) En una aleación con 75 % de Cd, determine la composición y el porcentaje de las fases que existen a 200 ºC y a temperatura ambiente, así como el de los constituyentes estructurales. (1,25 puntos) 2.- Un motor térmico tiene el foco frío a una temperatura de 14 ºC y un rendimiento del 30 %. Calcule: a) La temperatura del foco caliente. (1,25 puntos) b) Cuántos grados se tendría que aumentar la temperatura del foco caliente para que su rendimiento fuera del 50 %.(1,25 puntos) 3.- En el esquema que se muestra en la figura, CL representa un circuito lógico que funciona según la tabla de verdad que se muestra. Se pide: a) Función lógica correspondiente al circuito mostrado. (1 punto) b) Simplificación de la función lógica anterior y circuito con puertas lógicas de la función simplificada. (1,5 puntos)

E1 0 0 0 0 1 1 1 1 E2 0 0 1 1 0 0 1 1 E3 0 1 0 1 0 1 0 1 S 0 1 0 1 0 1 1 1

4.- Responda a las siguientes cuestiones: a) Explique brevemente el funcionamiento de un motor de combustión interna de cuatro tiempos. (0,9 puntos) b) Explique en qué consiste la realimentación en un sistema de control y qué ventajas presentan los sistemas realimentados. (0,8 puntos) c) En elementos mecánicos móviles (ej. válvulas hidráulicas, hélices marinas, etc.) donde circulan líquidos y burbujas de gas sometidos a cambios bruscos de presión, ¿qué fenómeno se puede dar y en qué consiste? (0,8 puntos)


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MODELO 1 - 2007/2008

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OPCIÓN B

1.- Un scooter tiene un motor monocilíndrico de 4T con una cilindrada de 124 cm3 y una cámara de combustión de 11,3 cm3. Su potencia máxima es de 7,6 kW a 8000 rpm. Se pide: a) Calcular la relación de compresión y el diámetro del cilindro sabiendo que la carrera es de 48,6 mm. (1,25 puntos) b) Si el motor tiene un rendimiento total del 40 %. ¿Qué cantidad de un combustible, de 41000 kJ/kg de poder calorífico, consumirá en una hora al régimen de potencia máxima? (1,25 puntos) 2.- En un circuito lógico existen tres pulsadores: A, B y C; la salida se activa si se pulsan dos pulsadores cualesquiera. Si se pulsa C, la salida se activa siempre. Se pide: a) Construir la tabla de verdad y la expresión booleana correspondiente. (1,25 puntos) b) Simplificar dicha expresión por Karnaugh y diseñar el correspondiente circuito haciendo uso de puertas lógicas. (1,25 puntos) 3.- Un líquido no viscoso de densidad 0,9 g/cm3, circula a través de una tubería horizontal con un caudal de 2 l/s. La tubería tiene dos secciones transversales diferentes. La más ancha tiene un diámetro de 10 cm y la más estrecha un diámetro D2. La presión en los dos tramos se mide con dos manómetros y resulta ser, en el tramo de 10 cm de diámetro, de 30 kp/cm2 y, la del tramo más estrecho, de 6 kp/cm2. Calcule: a) La sección transversal del tramo de diámetro D2. (1,25 puntos) b) La velocidad en cada tramo de la tubería. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones: a) ¿Por qué los materiales que se utilizan en los diseños de ingeniería se calculan para que trabajen con valores inferiores al límite elástico? (0,9 puntos)b) ¿Qué se entiende por estabilidad en un sistema de control? (0,8 puntos) c) ¿Qué es el efecto Venturi? (0,8 puntos)







OPCIÓN A

1.- En un sistema de aleación A-B existe insolubilidad total en el estado sólido y se presenta una transformación eutéctica para una composición del 40 % de A a la temperatura de 350 ºC. Si los puntos de fusión son de 500 ºC para el metal A y 400 ºC para el B, se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio del sistema indicando las fases existentes en cada región del mismo. Dibuje la curva de enfriamiento temperatura-tiempo desde la zona líquida hasta la temperatura ambiente (20 ºC) de una aleación del 30 % de B, indicando las fases presentes en cada tramo de la curva. (1,25 puntos) b) Para esta misma aleación, indique las fases existente, y calcule su porcentaje, a 351 ºC. (1,25 puntos) 2.- Para la apertura y cierre de forma automática de la puerta de un garaje, se dispone de las señales de control siguientes: A: Sensor de proximidad de un vehículo para entrar. B: Sensor de proximidad de un vehículo para salir. C: Interruptor de funcionamiento automático. Además, dispone de una salida para accionar el motor de la puerta (Y). Se desea diseñar un circuito que realice las siguientes operaciones: 1.- Si el interruptor de funcionamiento automático C está desactivado (C = 0), la puerta permanecerá cerrada (Y = 0). 2.- Si C está activado (C = 1) la puerta se abre (Y = 1) al detectar la presencia de un vehículo mediante el sensor de proximidad de entrada A o de salida B y se cierra (Y = 0) si no detecta presencia. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad. (1 punto) b) Obtener la función lógica simplificada y su circuito con puertas lógicas. (1,5 puntos) 3.- El volumen de aire desplazado por el émbolo de un cilindro de doble efecto, en un ciclo completo, es de 2 litros medido a la presión de trabajo. La fuerza nominal en la carrera de avance es 16000 N y la presión de trabajo 0,5 MPa. La fuerza de rozamiento es el 10 % de la fuerza teórica. El diámetro del vástago es de 25 mm. Calcular: a) El diámetro del émbolo. (1,25 puntos) b) La carrera del émbolo. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones: a) En un ensayo a tracción, explicar qué se entiende por límite elástico y resistencia a tracción del material ensayado. En qué unidades se expresan en el SI. (1 punto) b) Misión del condensador en una máquina frigorífica de Carnot. (1 punto) c) ¿Qué elementos utilizaría para medir la presión de un circuito hidráulico a través de una señal eléctrica? (0,5 puntos)


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MODELO 2 - 2007/2008

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OPCIÓN B

1.- Un eje metálico se ensaya a dureza, aplicando al penetrador (bola de acero de 5 mm de diámetro) una carga de 1000 kp durante 30 segundos. Tras el ensayo, se observa la huella que resulta ser un casquete esférico de 7,23 mm2 de superficie. Se pide: a) Calcular y expresar correctamente la dureza del material, explicando cada uno de los términos que se utilizan para ello. (1,25 puntos) b) Determinar el diámetro de la huella obtenida y justificar la validez del ensayo. (1,25 puntos) 2.- Una máquina frigorífica desarrolla un ciclo reversible con una eficiencia de 9,93, y trabaja con una diferencia de temperaturas, entre el interior del congelador y el exterior, de 27 K. La máquina realiza un trabajo de 19,34 x 103 kJ por día de funcionamiento. Se pide: a) Calcular la temperatura a la que mantiene el interior del congelador en ºC. (1,25 puntos) b) Calcular el calor extraído del congelador y la potencia mínima de la máquina. (1,25 puntos)

3.- Un circuito digital consta de tres entradas: una de datos (a) y dos de selección (s1 y s2). Los valores que toma la salida f, vienen dados por la tabla que se adjunta. Se pide: a) Obtener la función lógica y su tabla de verdad. (1,25 puntos) b) Simplificarla por Karnaugh y obtener su circuito con puertas lógicas. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones: a) En un ciclo Diesel ideal, justifique qué área representa el trabajo útil. (0,8 puntb) Clasificar los elementos de control en un circuito neumático. (0,8 puntos) c) Sobre un diagrama de equilibrio Fe-C simplificado, señale la transformación (0,9 puntos)

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eutéctica y la eutectoide.

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OPCIÓN A

1.- En un ensayo Charpy, se deja caer una maza de 25 kg desde una altura de 1,20 m. Después de romper la probeta el péndulo asciende una altura de 50 cm. Datos: La probeta es de sección cuadrada de 10 mm de lado y presenta una entalla de 2 mm de profundidad. Se pide: a) Calcular la energía empleada en la rotura. (1,25 puntos) b) Dibujar un esquema del ensayo y calcular la resiliencia del material de la probeta. (1,25 puntos)

2.- Un motor Otto monocilíndrico de 2T y 60 mm de diámetro de pistón, tiene una cilindrada de 360 cm3 y una relación volumétrica de compresión de 11:1. Se pide: a) Calcular los volúmenes del cilindro correspondientes al PMS y PMI. (1,25 puntos) b) Calcular la carrera del cilindro. (1,25 puntos) 3.- Un cilindro neumático tiene las siguientes características: Diámetro del émbolo: 100 mm, diámetro del vástago: 20 mm, carrera: 700 mm, presión de trabajo: 6 kg/cm2. Si realiza 5 ciclos por minuto, se pide: a) Calcular la fuerza que ejerce en ambas direcciones. (1,25 puntos) b) Calcular el caudal de aire en condiciones normales, expresado en m3/s. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones. a) Si en un plano se encuentra con la notación 100 HB 5/500/30, explique lo que significa cada uno de esos términos. (1 punto) b) Justifique la utilidad del intercooler en los sistemas de sobrealimentación de los motores térmicos. (1 punto) c) Dibuje el diagrama de bloques de un sistema de control de lazo cerrado, indique sobre él las variables más importantes y explique brevemente su funcionamiento. (0,5 puntos)


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MODELO 3 - 2007/2008

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OPCIÓN B

1.- Un acero de herramientas tiene un 1,2 % de carbono y se encuentra a una temperatura ligeramente superior a la temperatura de transformación eutectoide (723 ºC). Se pide: a) Determinar las fases presentes a esa temperatura, su contenido en carbono y el porcentaje en peso de las mismas. Dibujar la microestructura a dicha temperatura señalando los constituyentes presentes. (1,25 puntos) b) Si el acero anterior se enfría lentamente hasta la temperatura ambiente, determine el porcentaje de fases y dibuje su microestructura a esta temperatura. (1,25 puntos) Datos: Solubilidad despreciable del C en la ferrita a temperatura ambiente. Composición eutectoide, 0,8 % C. Composición de la cementita, 6,67 % C. 2.- El eje de salida de una máquina está girando a 2500 rpm y se obtiene un par de 180 Nm. Si el consumo horario de la máquina es de 0,5 x 106 kJ. Se pide: a) Determinar el trabajo que proporciona en un minuto. (1,5 puntos) b) Determinar el rendimiento de la máquina. (1 punto)

3.- Para el circuito lógico mostrado en la figura. Se pide: a) Obtener la función y(x1, x2, x3) y simplificarla por Karnaugh. (1,25 puntos) b) Dibujar de nuevo el circuito a partir de la función simplificada en el apartado anterior usando sólo puertas AND Y NOT. (1,25 puntos)

4.- Responda a las siguientes cuestiones. a) En relación con los sistemas metálicos, explique dos tipos de soluciones sólidas. (0.7 punto) b) En los motores térmicos explique los siguientes términos: puntos muertos, relación de compresión, cilindrada y carrera. (1 punto) c) ¿Qué diferencia hay entre flujo laminar y flujo turbulento? (0.8 punto)







OPCIÓN A

1.- Un redondo de 50 cm de longitud está fabricado con un acero de límite elástico 250 MPa y de módulo de elasticidad 21 x 104 MPa. Se pide: a) Si se sometiera a una carga de 12500 N, ¿cuál debería ser su diámetro mínimo, para que la barra no se alargara más de 0,50 mm? (1,5 puntos) b) Si la carga fuera de 25000 N y el diámetro de la barra 10 mm, justifique si se produciría deformación plástica. (1 punto) 2.- Una motocicleta posee un motor de dos cilindros y 4T, con un diámetro de 82 mm y una carrera de 75,6 mm. La relación de compresión es de 12:1 y según el fabricante proporciona una potencia máxima de 52 kW a 7000 rpm y un par máximo de 75,4 Nm a 4500 rpm. Se pide: a) Calcular la cilindrada y el volumen de la cámara de combustión. (1,25 puntos) b) Calcular la potencia al régimen de par máximo y el par al régimen de potencia máxima. (1,25 puntos) 3.- Un depósito que contiene un compuesto en estado líquido se ha de dotar de un sistema de alarma. El depósito posee cuatro sensores con dos posiciones lógicas (“1” y “0”) cada uno, utilizándose para monitorizar la temperatura (T), la presión (P), el nivel (N) y el peso (M) del producto contenido. Al valor alto de cada una de las variables se le asigna la posición “1” mientras que al valor bajo se le asigna la posición “0”. Se desea que la alarma actúe cuando se dé cualquiera de estas circunstancias: 1.- Alta temperatura, bajo nivel y alto peso. 2.- Alta temperatura, bajo nivel y bajo peso. 3.- Alta temperatura, alta presión y alto nivel. 4.- Baja temperatura, alta presión y bajo nivel. a) Obtenga la tabla de verdad de dicho sistema y la función lógica correspondiente. (1 punto) b) Simplifíquela mediante Karnaugh y obtenga su circuito con puertas lógicas. (1,5 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones. a) Defina la eficiencia de una bomba de calor. Justifique si puede ser 0,5. (0,7 puntos) b) ¿Qué elementos diferencian a los sistemas de control de lazo cerrado de los de lazo abierto? (0.8 puntos) c) Enumere cinco elementos de control en una instalación hidráulica e indique su utilidad en la misma. (1 punto)


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MODELO 4 - 2007/2008

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OPCIÓN B

1.- Un elemento A funde a la temperatura de 700 ºC, y otro B lo hace a 1000 ºC. En el estado líquido, ambos son completamente solubles. En el estado sólido, A y B son totalmente insolubles, formando un eutéctico a 500 ºC que contiene un 40 % de A. Se pide: a) Dibujar el diagrama de fases. Determinar la temperatura a la que empieza a solidificar una aleación con el 30 % de B y la que tendrá cuando termine (puede dibujar las líneas rectas). (1,5 puntos) b) ¿Cuáles son las fases de una aleación con el 15 % de A a 600 ºC? (1 punto) 2.- Un circuito combinacional tiene dos entradas de datos (x1 y x2), dos entradas de selección de operación (s0 y s1) y una salida (Y). El funcionamiento es tal que mediante las señales s0 y s1 pueden seleccionarse cuatro funciones lógicas Y(x1, x2) según la siguiente tabla:

s1 s0 Y 0 0 x1 OR x2

0 1 0 1 0 1 1 1 x1 AND x2

Se pide: a) Obtener la función lógica correspondiente simplificada por Karnaugh, Y (s0, s1, x1, x2), y su circuito lógico. (1,25 puntos) b) Demostrar que la función lógica AND puede realizarse utilizando puertas NOT y OR. (1,25 puntos)

3.- Una tubería horizontal de 80 mm de diámetro conduce agua con una velocidad de 2 m/s a una presión de 15 kPa. La tubería tiene un estrechamiento, siendo la presión en el mismo de 2,5 kPa. Densidad del agua 1000 kg/m3. Se pide: a) Dibujar un esquema del dispositivo y calcular la velocidad del agua en el estrechamiento. (1,50 puntos) b) Calcular el diámetro del estrechamiento. (1 punto) 4.- Responda a las siguientes cuestiones. a) Definir y diferenciar los términos elasticidad y dureza, utilizando ejemplos representativos de materiales que destaquen por cada una de esas propiedades. (1 punto) b) ¿En qué se diferencia un motor de 2T de uno 4T en cuanto a como realiza los tiempos del ciclo de trabajo? (0.5 puntos) c) Termistores y termopares: Función y principio de funcionamiento de cada uno. (1 punto)







OPCIÓN A

1.- Un motor de encendido por compresión y 4T, tiene cuatro cilindros con unas dimensiones D x C = 81 x 95,5 mm y proporciona una potencia máxima de 125 kW a 4200 rpm, cuando está consumiendo 25 litros por hora de un combustible de 0,85 kg/dm3 de densidad y 41000 kJ/kg de poder calorífico. Se pide: a) Calcular la cilindrada y el par que está dando al régimen de potencia máxima. (1,25 puntos) b) El rendimiento al régimen de potencia máxima. (1,25 puntos) 2.- Un joystick tiene dos pulsadores principales: izquierdo i y derecho d. Cada uno con su salida digital correspondiente, I y D, respectivamente. Además, dispone de un tercer botón s que al accionarse se invierten las funciones de los pulsadores principales; es decir, el izquierdo realiza la función del derecho y viceversa. Se pide: a) Obtener un circuito con puertas lógicas que realice dicha función. (1,25 puntos) b) Simplificar mediante Karnaugh la función lógica siguiente:

(1,25 puntos) 3.- Por una tubería horizontal de 3 cm de diámetro circula un fluido hidráulico con una velocidad de 6 m/s. Se pide: a) Determinar el caudal en m3/s. (1,25 puntos) b) Calcular cuál será la velocidad del fluido en un punto de la conducción en el que hay un estrechamiento de 10 mm de diámetro. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones. a) Utilizando gráficos del ensayo de tracción, muestre y explique la diferencia entre un material muy resistente y otro muy tenaz. (1,5 puntos) b) Las funciones de transferencia de un sistema de control de lazo cerrado son las siguientes: planta (G), realimentación (H) y controlador (C). Dibuje el diagrama de bloques de dicho sistema y obtenga la función de transferencia global entre la salida y la entrada. (1 punto)


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MODELO 5 - 2007/2008

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OPCIÓN B

1.- Dos elementos A y B se disuelven mutuamente hasta un 10 % cada uno a 550 ºC, disminuyendo la solubilidad con la temperatura. Las temperaturas de fusión son 700 ºC para el A y 600 ºC para el B. A 550 ºC la aleación de 45 % de B solidifica formando un eutéctico. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases que existen en cada región. (1,25 puntos) b) Explicar el proceso de solidificación de la aleación eutéctica y determinar la cantidad relativa de cada fase que forma el eutéctico, a la temperatura de solidificación. (1,25 puntos) 2.- Un motor Otto de 4T y 1195 cm3, tiene 4 cilindros de 76,5 mm de diámetro y 31,45 cm3 de volumen en su cámara de combustión. El motor suministra una potencia máxima de 51 kW con un par motor de 90,18 Nm absorbiendo una potencia calorífica de 170 kW. Se pide: a) Calcular la relación de compresión y el rendimiento del motor. (1,25 puntos) b) Calcular el régimen de giro a máxima potencia en rpm y la carrera del cilindro. (1,25 puntos)

3.- Sea la función lógica: cbacbacbacbacbaf ++++= . Se pide: a) Obtener la tabla de verdad. (1 punto) b) Obtener la función lógica simplificada y su circuito con puertas NAND. (1,5 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones. a) Explicar las diferencias en cuanto a composición y cite alguna propiedad mecánica representativa de las siguientes aleaciones del sistema hierro-carbono: aceros y fundiciones grises. (1 punto) b) Controlador Proporcional-Integral (PI): dibuje un diagrama de bloques de un sistema de control y coloque un PI en su lugar correspondiente. ¿Cuál es su misión? (0,8 puntos) c) En relación con los circuitos neumáticos, defina el caudal, con la expresión de su fórmula y de sus unidades de medida en el SI. (0,7 puntos)







OPCIÓN A

1.- Una pieza de acero como la de la figura, de sección circular, se somete a una fuerza F. El acero tiene un límite elástico de 630 MPa y se desea un coeficiente de seguridad de 4. Determine:

20 mm F

50 mm

30 mm

40 mm

F

a) El valor máximo de la fuerza a aplicar. (1,25 puntos) b) El alargamiento total producido. (1,25 puntos) E= 210 GPa 2.- Un frigorífico doméstico posee dos zonas diferenciadas, con dos máquinas independientes, una de refrigeración ( 5 ºC ) y otra de congelación ( -20 ºC ). La cocina donde se encuentra está a una temperatura media de 25 ºC. Se pide: a) Calcular la eficiencia de cada máquina. (1,25 puntos) b) Si el frigorífico tiene un consumo de 300 W y ambas máquinas consumen por igual. Calcular el calor extraído de los alimentos refrigerados y de los congelados en una hora. (1,25 puntos) 3.- Por una tubería de 4 cm de diámetro circula un caudal de 200 l/min de un fluido hidráulico cuya densidad es de 925 kg/m3.Determine: a) La velocidad del fluido. (1,25 puntos) b) El régimen de circulación, sabiendo que la viscosidad dinámica es 0,0006 Nxs/m2. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones: a) Dibuje dos gráficos del ensayo de tracción que expliquen y muestren la diferencia entre un material muy plástico y otro muy frágil. (0,9 puntos) b) Describa el primer tiempo en los motores de dos tiempos. (0,8 puntos) c) ¿Por qué son más precisos los sistemas de control de lazo cerrado que los de lazo abierto? (0,8 puntos)


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MODELO 6 - 2007/2008

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OPCIÓN B

1.- En un ensayo Brinell se ha utilizado una bola de 2,5 mm de diámetro y se ha obtenido un diámetro de huella de 1,5 mm. Si la constante de ensayo es 30, determinar: a) La carga aplicada en el ensayo. (1 punto) b) Valor de la dureza del material. (1,50 puntos) 2.- El motor de un vehículo consume en una hora 9 litros de un combustible, cuyo poder calorífico es de 45000 kJ/kg y su densidad de 0,8 kg/dm3, girando a 4000 rpm con un rendimiento del 30 %. Calcule: a) La potencia que está proporcionando. (1,5 puntos) b) El par motor. (1 punto) 3.- Un circuito lógico recibe como entradas un número decimal (de 0 a 9) codificado en binario (4 entradas de un bit). La salida será 1 siempre que el número decimal sea menor o igual a 5. Se pide: a) Función lógica y tabla de verdad. (1,25 puntos) b) Simplificación por Karnaugh y circuito con puertas lógicas de la función simplificada. (1,25 puntos) 4.- Responda a las siguientes cuestiones: a) Explicar qué diferencias existen en la protección contra la corrosión entre una chapa de acero cincada o estañada. Razone qué ocurriría si las capas de protección dejan una pequeña zona al descubierto en una atmósfera corrosiva. (1 punto) b) ¿Cuál es la diferencia, en cuanto al principio de funcionamiento, de una máquina frigorífica y una bomba de calor, y cómo se define su aprovechamiento energético? (1 punto) c) Defina los distintos tipos de bombas hidráulicas e indique sus principales características. (0,5 puntos)




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MODELO 1 - 2008/2009

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MODELO 2 - 2008/2009

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MODELO 3 - 2008/2009

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MODELO 4 - 2008/2009

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MODELO 5 - 2008/2009

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MODELO 6 - 2008/2009

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PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CURSO 2009-2010



b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida. c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados. d) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables, gráficas ni con capacidad para almacenar o transmitir datos. e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas. f) La puntuación de cada apartado viene indicada al final del mismo.

OPCION A

Ejercicio 1

El límite elástico de una aleación de magnesio es 180 MPa y su módulo elástico 45 GPa. a) Calcule la carga máxima, en N, que puede soportar sin sufrir deformación permanente, una probeta de 20 mm2

b) ¿Cuánto se alarga cada mm de la probeta cuando se aplica la carga calculada en el apartado anterior? (1,25 puntos)

de sección de dicho material. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Dada la función lógica: f A BC ABC ABC ABC ABC= + + + +

a) Obtenga la tabla de verdad. (1 punto) b) Obtenga la función simplificada por Karnaugh y realice el circuito con puertas lógicas simples. (1,5 puntos)

Ejercicio 3

Un fluido hidráulico circula por una tubería horizontal de 4 cm de diámetro a una velocidad de 8 m/s. Calcule: a) El caudal de circulación. (1,25 puntos) b) La velocidad del fluido en un punto de la tubería donde se reduce el diámetro a 15 mm. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) En un engranaje de acero se midieron durezas en su superficie y en el interior utilizando la misma carga, obteniéndose valores de 700 HV y 250 HV, respectivamente. Indique el tipo de ensayo efectuado y explique la razón de esos valores tan dispares. (1,25 puntos) b) Dibuje el ciclo Diesel ideal de 4 tiempos e indique los procesos termodinámicos que intervienen. (1,25 puntos)


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MODELO 1 - 2009/2010

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OPCION B

Ejercicio 1

En un ensayo de dureza, utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 kp durante 30 s, se obtiene un valor de HB 125. Calcule: a) El diámetro de la huella. (1,25 puntos) b) ¿Se realizó correctamente el ensayo? ¿Cuál es la expresión normalizada del resultado? Explíquelo brevemente. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Del motor de un automóvil se conocen los siguientes datos: - Cuatro cilindros y cuatro tiempos. - Diámetro x Carrera = 89 x 86 mm. - Relación de compresión 11,3 : 1. - Potencia máxima 312,5 kW a 7000 rpm.

Se pide: a) La cilindrada y el volumen de la cámara de combustión. (1,25 puntos) b) El trabajo por ciclo, cuando está proporcionando la potencia máxima. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

En la figura adjunta, CD es un circuito digital que indica el nivel del agua de un depósito. Si el líquido no llega a S1, no se enciende ninguna lámpara, si llega a S1 sólo se enciende la lámpara L1, si llega a S2, se enciende sólo L2 y si llega a S3, sólo se activa L3. Por último, si se da alguna combinación de la que se deduzca un fallo en la detección de nivel se encenderán las tres lámparas a la vez. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para las tres entradas y las tres salidas y las funciones lógicas correspondientes. (1,25 puntos) b) Simplificar por Karnaugh las funciones de salida y obtener su circuito con puertas lógicas. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) Defina los términos cilindrada unitaria y total en un motor térmico, exprese sus fórmulas y sus unidades de medida. (1 punto) b) Dada una puerta NAND de dos entradas y las puertas NOT necesarias, dibuje el diagrama lógico que realice la función AND de dos entradas. (1 punto) c) Defina los conceptos de presión relativa y presión absoluta y explique cómo se relacionan entre sí. (0,5 puntos)

CD

L3

L2

L1

S3

S2

S1








OPCION A

Ejercicio 1

Un hipotético motor de Carnot que trabaja entre 25 ºC y 350 ºC, consume 0,05 g por ciclo de un combustible de 41000 kJ/kg de poder calorífico. Se pide: a) Su rendimiento. (1 punto) b) El trabajo producido y el calor cedido al foco frío. (1,5 puntos) Ejercicio 2

Dada la función lógica: ·( )f A B C BC ABC ABC ABC= + + + + +

a) Obtenga la tabla de verdad. (1 punto) b) Obtenga la función simplificada por Karnaugh y dibuje el circuito con puertas lógicas simples. (1,5 puntos)

Ejercicio 3

Una máquina consta de un cilindro de doble efecto alimentado a una presión de trabajo de 0,6 MPa, realizando 120 ciclos a la hora. Sabiendo que la carrera es 250 mm, el diámetro del émbolo 120 mm, el diámetro del vástago 20 mm, y suponiendo que las fuerzas de rozamiento son nulas, calcule: a) Las fuerzas de avance y retroceso del cilindro. (1,25 puntos) b) El caudal de aire en condiciones normales que debe aspirar el compresor para abastecer la máquina. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) Dibuje los esquemas de las curvas de tracción que se obtendrán al ensayar una barra de acero al carbono antes y después de someterla a un tratamiento de temple. Comente las diferencias más significativas y explique a qué serían debidas. (1 punto) b) Defina el concepto “relación de compresión” e indique su expresión matemática. (0,7 puntos) c) ¿Qué ventajas supone en la práctica la simplificación de funciones lógicas? (0,8 puntos)


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MODELO 2 - 2009/2010

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OPCION B

Ejercicio 1

Una varilla de 20 mm de diámetro se fabrica con un metal que tiene las siguientes características: módulo de elasticidad: 120·107 Pa; resistencia a la tracción: 26·106 Pa; límite elástico: 130·105

a) La tensión a la que estará sometida la varilla y su longitud inicial. (1,5 puntos)

Pa. Si la sometemos a una fuerza de tracción de 1500 N y no se quiere que el alargamiento exceda de 1,25 mm, calcule:

b) La fuerza máxima que puede soportar la varilla sin romperse. (1 punto)

Ejercicio 2

Un motor Otto de 4T y 798,4 cm3

a) La potencia máxima del motor. (1,25 puntos)

de cilindrada, cuya DxC = 82 x 75,6 mm, entrega un par de 71 N·m a un régimen de 7000 rpm a máxima potencia. Sabiendo que el volumen de la cámara de combustión de cada cilindro es 1/11 de la cilindrada unitaria, calcule:

b) El número de cilindros que tiene y la relación de compresión. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

Diseñe un sistema que active una alarma mediante el uso de tres pulsadores. La alarma se activa en cualquiera de las siguientes situaciones:

1- Accionando solamente el pulsador 1 2- Accionando solamente el pulsador 2 3- Accionando simultáneamente el pulsador 3 y el pulsador 1 4- Accionando simultáneamente el pulsador 3 y el pulsador 2 a) Obtenga la tabla de verdad y la función lógica correspondiente. (1 punto) b) Obtenga la función lógica simplificada por Karnaugh y el circuito correspondiente con puertas lógicas. (1,5 puntos) Ejercicio 4

a) En relación con los sistemas de control, ¿qué se entiende por perturbaciones y cuáles pueden ser sus posibles causas? (0,9 puntos) b) Explique el principio de funcionamiento de un termopar. (0,8 puntos) c) Defina el concepto de pérdida de carga en una conducción hidráulica. (0,8 puntos)








OPCION A

Ejercicio 1

Una máquina frigorífica trabaja entre dos focos que están a -10 ºC y 25 º

a) La eficiencia de la máquina frigorífica y la cantidad de calor que se extrae del foco frio. (1,25 puntos)

C de temperatura. La eficiencia de la máquina es la cuarta parte de la ideal. Si la máquina cede al foco caliente 3000 J, calcule:

b) El trabajo absorbido por el sistema. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

En un vehículo de dos plazas, existe un circuito para detectar si el conductor o el pasajero no llevan abrochados los cinturones de seguridad. El circuito consta de un sensor en cada asiento que se activa con el peso del ocupante (P1 y P2) y otros dos sensores en los cierres de los cinturones (C1 y C2). Por último, la salida del circuito es una señal acústica de alarma (AL) que avisa si alguno de los asientos está ocupado y su cinturón está desabrochado. Se pide: a) Confeccionar la tabla de verdad correspondiente a la salida y obtener su función lógica. (1.25 puntos) b) Simplificar la función por Karnaugh y obtener su circuito correspondiente con puertas lógicas. (1.25 puntos)

Ejercicio 3

Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle, se encuentra realizando trabajo por compresión conectado a una red de aire de 0,6 MPa de presión. Si el diámetro del émbolo es 40 mm, la fuerza de rozamiento del 10 % de la teórica y la fuerza de recuperación del muelle del 6 % de la teórica, se pide: a) La fuerza de empuje en el avance. (1,5puntos) b) La fuerza de retroceso. (1 punto)

Ejercicio 4

a) Describa tres ensayos para determinar la dureza de un material. (0,9 puntos) b) Establezca al menos cuatro diferencias entre el funcionamiento de un motor de ciclo Otto y otro de ciclo Diesel. (0,8 puntos) c) En relación con los transductores, ¿qué se entiende por campo o rango de medida? (0,8 puntos)


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MODELO 3 - 2009/2010

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OPCION B

Ejercicio 1

Una varilla metálica que tiene una longitud de 1,5 m y una sección de 20 mm2

a) El módulo de elasticidad del material. (1,25 puntos)

, experimenta un alargamiento de 2 mm cuando está sometida a una carga de 1870 N, dentro del campo elástico. Calcule:

b) La fuerza de tracción necesaria a aplicar sobre un alambre del mismo material, de 1,2 mm de diámetro y 80 cm de longitud, para que se alargue hasta alcanzar 80,10 cm. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Un motor de cuatro cilindros desarrolla una potencia de 70 CV a 3500 rpm. El diámetro de cada pistón es 70 mm y la carrera 90 mm, teniendo una relación de compresión de 9:1. Calcule: a) El volumen de la cámara de compresión y el par motor. (1,25 puntos) b) El rendimiento del motor si el consumo es de 8 litros/h de un combustible con poder calorífico 12000 kcal/kg y una densidad de 0,9 kg/dm3

. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

Un motor se controla mediante un circuito de dos salidas, con cuatro pulsadores de entrada; (a, b, c, d), de forma que se cumplan las siguientes condiciones de funcionamiento: 1 - Al accionar un solo pulsador, (a, b, c), el motor se activa. 2 - Al accionar dos o tres pulsadores cualesquiera, (a, b, c), el motor se activa y se enciende una lámpara de peligro. 3 - Si se acciona el pulsador d, independientemente del estado de los otros pulsadores, el motor no se activa, encendiéndose la lámpara que indica peligro. 4 - Si no se pulsa ninguno de los pulsadores, el motor y la lámpara están desactivados. Se pide: a) La tabla de verdad y funciones lógicas. (1,25 puntos) b) Las funciones simplificadas y circuitos lógicos asociados con el menor número de puertas de dos entradas. (1,25 puntos) Ejercicio 4

a) Explique el principio de funcionamiento de un termistor. (0,8 puntos) b) ¿En qué se basa el funcionamiento de un sensor de proximidad inductivo? Indique una de sus aplicaciones. (0,7 puntos) c) En relación con los circuitos neumáticos, dibuje el símbolo de una unidad de mantenimiento, nombre los elementos que la componen y describa su uso. (1 punto)








OPCION A

Ejercicio 1

Se dispone de un cable de acero de 10 m de longitud y 80 mm2

a) El alargamiento unitario del cable y módulo de elasticidad del acero. (1,25 puntos)

de sección. Al someterlo a una carga axial de 120 kN, se alarga 80 mm dentro del campo elástico. Se pide:

b) Qué carga habría que aplicar al cable, para que alargue elásticamente 40 mm. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Para el circuito digital de la figura, se pide:

a) La función lógica que representa y su tabla de verdad. (1,25 puntos) b) La función lógica simplificada e implementada con puertas lógicas simples. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

En una almazara se desea bombear aceite de oliva virgen a una velocidad de circulación de 1 m/s y a una presión de trabajo de 5 MPa. El diámetro de la conducción es de 40 mm. La densidad y viscosidad cinemática del aceite a temperatura ambiente es 0,919 kg/dm3 y 0,9 cm2

a) El caudal que circula por la tubería y la potencia absorbida, suponiendo un rendimiento del 78 %. (1,25 puntos)

/s, respectivamente. Calcule:

b) Determine el régimen de circulación del aceite. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) En relación con los ensayos de tracción, defina los siguientes términos: tensión, alargamiento unitario y módulo de Young. Indique la relación entre estas magnitudes. (1,25 puntos) b) ¿Cómo podría aumentarse la potencia de un motor de combustión interna alternativo sin aumentar su cilindrada? Cite y razone algunas formas de hacerlo. (1,25 puntos)

a

b

c

d

f


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MODELO 4 - 2009/2010

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OPCION B

Ejercicio 1

Se realiza un ensayo Charpy sobre una probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado y con una entalla en forma de V de 2 mm de profundidad. La resiliencia obtenida fue de 110·104 J·m-2

a) Calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta. (1,25 puntos)

utilizando un martillo de 30 kp desde una altura de 150 cm. Se pide:

b) Si el martillo hubiera sido de 20 kp y se hubiera lanzado desde 2 m de altura, determine la energía sobrante tras el impacto. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

La potencia efectiva de un motor de dos cilindros es de 70 CV a 6000 rpm. Se sabe que el diámetro de cada pistón es 70 mm, la carrera 75 mm y la relación de compresión de 9:1. Calcule: a) El volumen de la cámara de combustión. (1,25 puntos) b) El par motor. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

Dada la función lógica: dcbadcbadcbadcbacadcadcbadcbaf ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=

a) Obtenga la función lógica simplificada. (1,25 puntos) b) Obtenga el circuito con puertas lógicas simples de dos entradas, de la función simplificada. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) Describa el funcionamiento del evaporador en una máquina frigorífica. En un aparato de aire acondicionado que funcione en invierno como bomba de calor, ¿dónde está situado el evaporador? (1 punto) b) En un sistema automático de control, defina los siguientes elementos: planta o proceso, entrada o consigna, perturbación y actuador. (0,75 puntos) c) Explique por qué varía la velocidad de un fluido circulando a caudal constante por una tubería de sección variable. (0,75 puntos)








OPCION A

Ejercicio 1

Una pieza de latón deja de tener un comportamiento elástico para tensiones superiores a 250 MPa. Su módulo de elasticidad es de 10,3·104

a) La fuerza máxima que puede aplicarse a una probeta de 175 mm MPa. Calcule:

2

b) La longitud máxima a la que puede ser estirada una probeta de 100 mm de longitud, sin producir deformación plástica. (1,25 puntos)

de sección, sin que se produzca deformación plástica. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Una bomba de calor se utiliza para mantener el recinto de una piscina climatizada a 27 ºC, cuando la temperatura exterior es de -3 ºC. Para su funcionamiento, hay que suministrarle a la bomba 216·106

a) La potencia de la bomba y la eficiencia real, si ésta es el 40 % de la ideal. (1,25 puntos) J en doce horas de funcionamiento. Calcular:

b) El calor absorbido del medio ambiente y el calor cedido al recinto de la piscina, durante las doce horas de funcionamiento. (1,25 puntos) Ejercicio 3

Para la función lógica:

( )W X Y Z Y Z X Y= + + +

Se pide: a) La tabla de verdad y su función lógica simplificada. (1,5 puntos) b) El circuito con puertas lógicas NAND de la función simplificada. (1 punto)

Ejercicio 4

a) Defina el concepto de rendimiento de una máquina y razone porqué ha de ser siempre inferior a la unidad. (0,8 puntos) b) Defina los conceptos de sensor, transductor, comparador y actuador, referidos a un sistema de control. (0,9 puntos) c) Explique el efecto Venturi. (0,8 puntos)


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MODELO 5 - 2009/2010

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OPCION B

Ejercicio 1

Sobre una pieza de bronce se ha realizado un ensayo Brinell, utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 1000 kp, obteniéndose un valor de 150. a) Calcule el diámetro de la huella. (1,25 puntos) b) Si la carga empleada hubiera sido 250 kp, ¿qué otro cambio tendría que haberse realizado? (1,25 puntos)

Ejercicio 2

En un motor bicilíndrico con una cilindrada de 720 cm3

a) El diámetro y la carrera de los cilindros. (1,25 puntos)

, el diámetro de los cilindros es igual a la carrera y su relación de compresión es 12:1. Calcule:

b) El volumen de la cámara de combustión y el volumen en el PMI. (1,25 puntos) Ejercicio 3

Un dispositivo neumático dispone de un cilindro de doble efecto con las siguientes características: diámetro del émbolo 90 mm; fuerza teórica de retroceso 3393 N; presión de trabajo 6·105

a) La fuerza de empuje en el avance. (1,25 puntos)

Pa; pérdidas por rozamiento 10 % de la fuerza teórica. Calcule:

b) El diámetro del vástago. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) En relación con los ensayos de materiales, diga cuándo y en qué tipo de piezas estaría indicado aplicar un ensayo no destructivo. (0,9 puntos) b) Cite al menos tres ensayos no destructivos. (0,6 puntos) c) Para un controlador proporcional e integral, explique brevemente el principio de funcionamiento y la diferencia entre ambas acciones. (1 punto)








OPCION A

Ejercicio 1

Una pieza se somete a un ensayo Brinell con constante de proporcionalidad k = 30 y bola de 5 mm de diámetro. La huella producida tiene un diámetro de 1,8 mm. Calcule: a) La carga aplicada. (1,25 puntos) b) La dureza Brinell. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Una máquina funciona según un ciclo reversible de Carnot entre dos focos a -6 ºC y 28 ºC, recibiendo desde el exterior un trabajo de 85000 kJ. Calcule: a) La eficiencia de la máquina, cuando funciona como máquina frigorífica, y el coeficiente de amplificación, cuando funciona como bomba de calor. (1,25 puntos) b) La cantidad de calor entregada al foco caliente. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

Diseñe un circuito digital de cuatro entradas, “a”, “b”, “c” y “d”, de forma que su salida “y” venga dada por la siguiente tabla de verdad, donde “X” representa estados indiferentes:

a 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 b 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 c 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 d 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 y 0 0 0 1 X 1 1 1 0 1 1 X 1 X X 1

Se pide: a) La función lógica simplificada. (1,25 puntos) b) El circuito con puertas lógicas simples de dos entradas de la función simplificada. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) ¿Cómo podría aumentarse la potencia de un motor de combustión interna sin aumentar su cilindrada? Cite y razone, indicando la magnitud afectada y la técnica empleada, tres formas de hacerlo. (1,25 puntos) b) Dibuje un cilindro neumático de simple efecto y otro de doble efecto e indique sus partes más importantes así como las ventajas e inconvenientes de su utilización. (1,25 puntos)


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MODELO 6 - 2009/2010

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OPCION B

Ejercicio 1

Se somete a un ensayo de tracción, una probeta de sección transversal cuadrada de 2,5 cm de lado y 25 cm de longitud. La probeta se deforma elásticamente hasta alcanzar una fuerza de 15 kN, rompiendo cuando la fuerza aplicada es de 30 kN. Su módulo elástico es 70 GPa. Calcule: a) El límite elástico y la tensión de rotura. (1,25 puntos) b) El alargamiento total cuando se aplica una fuerza de 10000 N. (1,25 puntos)

Ejercicio 2

Un motor de combustión interna de dos cilindros y cilindrada total de 99 cm3

a) La carrera del pistón y el volumen de la cámara de combustión. (1,25 puntos)

, tiene un diámetro de pistón de 40 mm, una relación de compresión de 10:1 y un par de 8 N·m, dando una potencia de 7 kW. Calcule:

b) El régimen de giro en rpm. (1,25 puntos)

Ejercicio 3

Un cilindro neumático vertical de simple efecto con retroceso por gravedad (sin muelle), debe elevar una carga total de 50 kp (incluida la necesaria para vencer el rozamiento), con una presión de trabajo de 0,7 MPa. Si debe realizar 12 maniobras por minuto, calcule: a) El diámetro del cilindro a elegir. (1,25 puntos) b) El consumo de aire a la presión de trabajo, si la carrera es 500 mm. (1,25 puntos)

Ejercicio 4

a) Explique el concepto de fluencia e indíquela sobre el diagrama de tracción de un acero. (1,25 puntos) b) Dibuje el diagrama de bloques de un sistema de control de lazo cerrado e indique en qué bloque se incluiría un sensor de temperatura. Justifique la respuesta. (1,25 puntos)



UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍAPRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

CURSO 2010-2011


Instrucciones: a) Duración: 1 hora y 30 minutos.b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida.c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados.d) No se permite el uso de calculadoras programables, gráficas o con capacidad para transmitir datos.e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas y los resultados se expresarán en unidades del S.I., salvo que se pida en otras unidades.f) Cada uno de los cuatro ejercicios se puntuará con un máximo de 2,5 puntos. g) Dentro de un mismo ejercicio, cada apartado podrá tener el valor máximo que se especifica.

OPCION A

Ejercicio 1.- Teniendo en cuenta el diagrama hierro-carbono, se pide:a) Determinar el tanto por ciento de cementita que contiene el eutéctico al formarse. (1 punto)b) Determinar el tanto por ciento de ferrita que contiene el eutectoide al formarse. (1 punto)Datos: composición eutectoide 0,8 % C, composición eutéctica 4,3 % C, composición de la cementita 6,67 % C, solubilidad del C en la austenita a la temperatura eutéctica 2 % y solubilidad del C en la ferrita a la temperatura eutectoide 0,025 %.c) Explique dos ensayos de dureza. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor de combustión interna alternativo de encendido por compresión tiene los siguientes datos: cuatro cilindros con diámetro de 81 mm, cilindrada 1968 cm3, relación de compresión 16,5:1 y par máximo 320 N·m a 2100 rpm. Se pide:a) Calcular la carrera y el volumen de la cámara de combustión. (1 punto)b) Calcular el trabajo desarrollado en un minuto a par máximo. (1 punto)c) Comparar las combustiones de los motores de ciclo Diesel y de ciclo Otto. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- En un cilindro neumático de simple efecto, la presión de trabajo es de 500 kPa y la fuerza teórica de avance es de 1000 N. Sabiendo que las pérdidas de fuerza por rozamiento son del 10 % y la fuerza de recuperación del muelle del 6%. Calcular:a) La fuerza nominal de avance.(1 punto)b) El diámetro del émbolo. (1punto)c) En un sistema hidráulico indicar la misión del filtro hidráulico y dibujar su símbolo . (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Diseñar un circuito digital de tres entradas, a, b y c, de forma que su salida, y, venga dada por la tabla de verdad que se muestra, donde X representa estados indiferentes. Se pide:

a) La función lógica simplificada. (1 punto)b) El circuito con puertas lógicas de dos entradas de la función simplificada. (1 punto)c) Qué se entiende por función de transferencia. (0,5 puntos)

a 0 0 0 0 1 1 1 1b 0 0 1 1 0 0 1 1c 0 1 0 1 0 1 0 1y 1 X 0 1 X 1 0 X


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MODELO 1 - 2010/2011

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CURSO 2010-2011



OPCION B

Ejercicio 1.- En un ensayo de dureza realizado a un material por el método Brinell, se obtuvo un valor de 40 HB. Se desea saber:a) La carga que se ha aplicado en el ensayo si se ha utilizado como penetrador, una bola de 5 mm de diámetro y la huella producida fue de 1,95 mm de diámetro. (1 punto)b) ¿Cuál es la constante de ensayo del material? (1 punto) c) Tipos de soluciones sólidas. Explique sus diferencias brevemente. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor Otto de dos tiempos y dos cilindros cuadrados (D = C), con cámaras de combustión de 10,3 cm3 de volumen cada una, tiene una cilindrada de 247,34 cm3. Se pide: a) El diámetro del cilindro y el rendimiento del ciclo ideal. Coeficiente adiabático γ = 1,4. (1 punto)b) Si el motor proporciona una potencia de 70 kW a 15000 rpm, ¿qué par está entregando? (1 punto)c) El émbolo o pistón es un elemento de los motores de combustión interna alternativos. Analice la función que realiza. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Una empresa dedicada a la manufactura de piezas de acero pretende realizar grabados sobre el metal. La fuerza requerida es 35·104 N. Se dispone de una prensa hidráulica con diámetro de émbolos de 150 mm y 550 mm. Se pide:a) Calcular la fuerza que ha de suministrarse al émbolo pequeño. (1 punto)b) Si el émbolo mayor se desplaza 1 mm, ¿cuánto se desplaza el émbolo pequeño? (1 punto) c) La fuerza que un cilindro de simple efecto ejerce en el retroceso, ¿es la misma que en el avance? Justifique la respuesta. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- El compresor de un frigorífico es accionado por una unidad de control que tiene tres sensores a, b, y c, de modo que el compresor debe funcionar si se da alguna de las siguientes condiciones:

• a activo, b y c inactivos.• a inactivo, b y c activos.• a y b inactivos y c activo.• a y b activos y c inactivo.

a) Obtener la tabla de verdad y su función simplificada por Karnaugh. (1 punto)b) Implementar la función simplificada con puertas lógicas. (1 punto)c) Para este tipo de circuitos, los sensores ¿tienen que ser de tipo analógico o de tipo todo/nada?.Razone la respuesta. (0,5 puntos)




CURSO 2010-2011



OPCION A

Ejercicio 1.- Dos elementos A y B se disuelven mutuamente hasta un 10 % cada uno. La aleación de 45 % de B solidifica formando un eutéctico. Se pide:a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases que existen en cada región. (1 punto)b) Determinar la cantidad relativa de cada fase en el eutéctico, a la temperatura de solidificación. (1 punto)c) Explicar en qué consisten los tratamientos mecánicos. Ponga algunos ejemplos. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor de combustión interna tiene cuatro cilindros con una cilindrada de 1600 cm 3 y consume 7 litros/hora de gasolina. La relación de compresión es de 9:1 y la carrera de 78 mm. Se pide:a) Calcular el diámetro de los pistones. (1 punto)b) Calcular la cantidad de calor consumida, si el poder calorífico de la gasolina es de 41000 kJ/kg y su densidad es de 0,8 kg/dm3. (1 punto)c) ¿Por qué en las máquinas frigoríficas y en las bombas de calor no se suele hablar del rendimiento? (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Para elevar verticalmente una carga de 150 N, con una velocidad uniforme de 1 m/s, se emplea un cilindro de simple efecto, fuerza del muelle 50 N, alimentado por una presión de 500 kPa. Se pide: a) Calcular el diámetro mínimo del cilindro. (1 punto)b) Calcular el caudal mínimo de alimentación. (1 punto) c) Dibujar el esquema del cilindro de simple efecto indicando sus partes. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- La bomba de un pozo está gobernada por un autómata que tiene 4 sensores, a, b, c y d, que la accionará sólo en las siguientes condiciones:

• a y b inactivos y c y d activos.• b inactivo y a, c y d activos.• c y d inactivos y a y b activos.• d inactivo y a, b y c activos.

a) Obtenga la tabla de verdad y simplifique por Karnaugh la función obtenida. (1 punto)b) Implemente el circuito con el menor número de puertas lógicas. (1 punto)c) Describa dos aplicaciones de los ultrasonidos. (0,5 puntos)


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MODELO 2 - 2010/2011

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CURSO 2010-2011



OPCION B

Ejercicio 1.- Una probeta cilíndrica de un material metálico, de 8 mm de diámetro y 100 mm de longitud, se ensaya a tracción. Parte de los resultados obtenidos en el ensayo se muestran en la tabla adjunta. Se pide:a) Dibujar el diagrama tensión-deformación. (1 punto) b) Calcular el módulo elástico de la aleación y el alargamiento que tendrá la probeta una vez rota, tras juntar las dos partes. (1 punto)c) Explicar las diferencias entre límite elástico y módulo de elasticidad. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor hipotético, que funcionara siguiendo un ciclo ideal de Carnot, proporciona un trabajo de 1200 J por ciclo cuando absorbe calor de un foco caliente que está a 450 ºC, y cede parte de ese calor a un foco frío a 20 ºC. Se pide: a) Calcular el calor absorbido y cedido por el motor. (1 punto)b) Calcular el consumo por ciclo, de un combustible de 41000 kJ/kg. (1 punto)c) Dibujar el ciclo ideal de Carnot, analizando cada una de sus transformaciones. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Por una tubería horizontal de 10 mm de diámetro circula un fluido de 0,85 Kg/dm3 de densidad. En un tramo del circuito hay un estrechamiento de 5 mm de diámetro. En el tramo ancho la presión es de 25·105 Pa y en el estrecho 15·105 Pa. Se pide:a) Determinar la velocidad del fluido en ambos tramos. (1 punto)b) Calcular el caudal. (1 punto)c) Explicar cómo puede ser el régimen de circulación de un fluido y cómo se determina. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Una familia compuesta por padre (a), madre (b) e hijo (c), no se ponen de acuerdo en ir o no de vacaciones. Tras meditarlo, llegan al siguiente acuerdo: si los padres se ponen de acuerdo, esa será la decisión a tomar, en caso contrario decide el hijo. Se pide:a) La tabla de verdad y la simplificación de la función por Karnaugh. (1 punto)b) La implementación de la función con puertas NAND. (1 punto)c) En un circuito de control, ¿qué misión tiene el comparador? (0,5 puntos)

Fuerza(N)

Longitud(mm)

5005000

100001105012560159851256010000

100,2102104

105,5106,5107,5108,5

109 (Rompe)




CURSO 2010-2011



OPCION A

Ejercicio 1.- En un acero de 0,5 % C, determinar:a) El % de austenita a la temperatura justo por encima de la línea eutectoide. (1 punto)b) El % de ferrita a la misma temperatura, y a 500 ºC, considerando que el contenido en carbono de la ferrita es cero. (1 punto)Datos: composición eutectoide, 0,8 %C. Solubilidad del C en la ferrita a temperatura eutectoide, 0,025 %.c) Explique el fenómeno de la fluencia en los aceros. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- En un motor de encendido provocado de 2967,48 cm3 de cilindrada y seis cilindros, cuyos diámetros son de 89 mm y sus cámaras de combustión de 52,06 cm3, y sabiendo que el exponente adiabático γ = 1,4, se pide:a) Calcular la carrera de los cilindros. (1 punto)b) Calcular la relación de compresión y el rendimiento termodinámico. (1 punto)c) ¿Qué otro tipo de motor de combustión interna existe respecto al encendido, y en qué se diferencia de éste? (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Un cilindro de simple efecto y retroceso por muelle de constante 120 N·cm-1, que tiene pérdidas por rozamiento del 15 % de la fuerza teórica y está conectado a una red de aire de 1,1 MPa de presión. El émbolo tiene un diámetro de 12 cm y su carrera es de 4 cm. Se pide:a) Calcular la diferencia entre las fuerzas ejercidas por el vástago al comienzo del ciclo de trabajo (con el muelle estirado a su longitud natural) y al final de la carrera. (1 punto)b) Calcular el consumo de aire en condiciones normales, si efectúa 10 ciclos por minuto. (1 punto)c) Denominar e indicar la aplicación/es de los elementos representados. (0,5 puntos)

100%

1 12

1 12

Ejercicio 4.- Se desea poner en marcha dos motores M1 y M2 mediante tres interruptores, a, b y c, según las siguientes condiciones:

• sólo a accionado, sólo marcha M1• b y c accionados, sólo marcha M2• sólo b accionado, marcha M1 y M2• todos accionados, marcha M1 y M2

a) Confeccionar la tabla de verdad y simplificar la función por Karnaugh. (1 punto)b) Implementar la función simplificada con puertas lógicas. (1 punto)c) En un circuito de control, ¿qué representa la función de transferencia? (0,5 puntos)


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MODELO 3 - 2010/2011

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CURSO 2010-2011



OPCION B

Ejercicio 1.- En un ensayo de impacto, cae una maza de 30 kg desde una altura de 1 m y, después de romper la probeta con 80 mm2 de sección en la entalla, se eleva hasta una altura de 60 cm. Se pide:a) Dibujar un esquema del ensayo y calcular la energía absorvida en la rotura. (1 punto) b) Calcular la resiliencia del material de la probeta. (1 punto)c) ¿Que es la martensita? ¿Cómo se obtiene? (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- En el congelador doméstico seleccionamos una temperatura de -18 ºC, existiendo en el exterior una temperatura media de 26 ºC. Se pide:a) Calcular la eficiencia de la máquina. (1 punto)b) Calcular el calor cedido al medio exterior y el trabajo requerido, si según el fabricante se extraen del congelador 4 kJ. (1 punto)c) Describir brevemente el principio de funcionamiento de una bomba de calor. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Se desea bombear biodiesel, cuya densidad y viscosidad cinemática a temperatura ambiente son, respectivamente, 0,870 kg/litros y 0,04 cm2/s, a una velocidad de 2m/s y una presión de trabajo de 6 MPa, por una conducción de 3 cm de diámetro. Se pide:a) Calcular el caudal y la potencia absorbida, suponiendo un rendimiento del 0,82. (1 punto)b) Calcular el régimen de circulación del biocombustible. (1 punto)c) Dibujar de forma esquemática un cilindro de doble efecto y explicar su funcionamiento. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Sea la función lógica:f a b a b c a b c a b c= × + × × + × × + × ×

Se pide:a) Obtener la función lógica simplificada. (1 punto)b) Representar el circuito con puertas lógicas de dos entradas de la función simplificada. (1 punto)c) En un sistema de control en lazo cerrado a qué se denomina señal de error y cómo actúa sobre el sistema. (0,5 puntos)




CURSO 2010-2011



b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida.

c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados.

d) No se permite el uso de calculadoras programables, gráficas o con capacidad para transmitir datos.

e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas y los resultados se expresarán en unidades del S.I., salvo que se pida en otras unidades.

f) Cada uno de los cuatro ejercicios se puntuará con un máximo de 2,5 puntos.

g) Dentro de un mismo ejercicio, cada apartado podrá tener el valor máximo que se especifica.

OPCION A

Ejercicio 1.- Dos metales A y B cuyas temperaturas de fusión son 900 ºC y 1000 ºC respectivamente, forman un eutéctico a 700 ºC con el 70 % de B. Las solubilidades mutuas máximas en el eutéctico son del 10 % y disminuyen con la temperatura hasta ser nulas a la temperatura ambiente. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio incluyendo las fases presentes en cada región. (1 punto) b) Calcular los porcentajes y composición de las fases presentes a la temperatura ambiente en una aleación del 40 % de A. (1 punto) c) Explicar la varianza o grados de libertad de un sistema. Ponga algún ejemplo relativo al diagrama dibujado. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor entrega un par de 150 N�m a 5000 rpm y consume 1,4� 610 kJ durante una hora de funcionamiento. Se pide: a) Calcular el trabajo que realiza en un minuto. (1 punto) b) Calcular el rendimiento del motor. (1 punto) c) Explicar el funcionamiento de un motor de cuatro tiempos. (0,5 puntos) Ejercicio 3.- El volumen de aire desplazado por el émbolo de un cilindro de doble efecto, en un ciclo completo y medido a la presión de trabajo de 2 MPa, es de 3 dm3. La fuerza nominal en la carrera de avance es de 9000 N y la fuerza de rozamiento es del 10 % de la fuerza teórica. El diámetro del vástago es de 25 mm. Se pide: a) Calcular el diámetro del émbolo. (1 punto) b) Calcular la carrera del émbolo. (1 punto) c) Describir el funcionamiento del compresor radial. (0,5 puntos) Ejercicio 4.- Como medida de seguridad en sistemas de vital importancia, se exige que los circuitos lógicos deban estar triplicados para que el fallo de uno no cause una catástrofe. En caso de que los tres circuitos no produzcan la misma salida, ésta se escogerá de forma que tome como resultado el valor mayoritario de las tres entradas. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y su función lógica. (1 punto) b) Simplificarla por Karnaugh e implementar su circuito lógico con puertas de dos entradas. (1 punto) c) Explique el principio de funcionamiento de un termopar y su aplicación en los circuitos de control. (0,5 puntos)


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MODELO 4 - 2010/2011

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CURSO 2010-2011









OPCION B

Ejercicio 1.- Una probeta de 8 mm de diámetro y longitud entre puntos de 25 mm, se ensaya a tracción. Después del ensayo se obtienen los siguientes resultados: carga máxima 30 kN, carga al final del periodo elástico 23 kN, diámetro final 6,2 mm y longitud final 30,7 mm. Se pide: a) Calcular la resistencia de rotura y el límite elástico. (1 punto) b) Calcular el alargamiento de rotura en % y la estricción de rotura. (1 punto) c) Diferencias entre los ensayos Brinell y Vickers. (0,5 puntos) Ejercicio 2.- El pistón de un motor tiene un diámetro de 70 mm y su carrera es de 150 mm. Si el

volumen de la cámara de combustión de 60 cm 3 , se pide: a) Calcular el volumen del cilindro. (1 puntos) b) Calcular la relación de compresión. (1 punto) c) Qué se entiende por admisión en los motores térmicos. (0,5 puntos) Ejercicio 3.- Por una tubería de 60 mm de diámetro circula aceite de 900 kg/m3 de densidad, con un caudal de 2 m3/h. Se pide: a) Calcular la velocidad de circulación del aceite. (1 punto) b) El régimen de circulación si la viscosidad dinámica es de 0,000676 N�s/m2. (1 punto) c) Principio de Pascal. Enunciado y aplicación a la prensa hidráulica. (0,5 puntos) Ejercicio 4.- Para el circuito digital de la figura, se pide: a) La función lógica f (a, b, c) que representa y su tabla de verdad. (1 punto) b) La simplificación de la función e implementación con puertas lógicas. (1 punto) c) Explicar la realimentación en los sistemas de control y sus ventajas. (0,5 puntos)

a

b

c

f




CURSO 2010-2011



OPCION A

Ejercicio 1.- Un acero de herramientas contiene un 93,18 % de perlita y un 6,82 % de cementita, cantidades expresadas en porcentaje másico. Se pide: a) Determinar el contenido en carbono del acero. (1 punto)b) Dibujar un esquema de su microestructura a temperatura ambiente señalando cada microconstituyente. (1 punto) Datos: Composición eutectoide 0,8 % C, composición de la cementita 6,67 % C. c) Explicar en qué consistiría un tratamiento de temple en dicho acero. Cómo lo realizaría. Comente los cambios que produciría el tratamiento en su microestructura final y en sus propiedades. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor diesel de 4T consume 9,5 kg de combustible por hora de funcionamiento. El poder calorífico del combustible es de 43200 kJ/kg, siendo el rendimiento térmico del motor del 30 %. Se pide:a) Calcular la energía transformada en trabajo y la disipada en calor. (1 punto)b) Calcular la potencia desarrollada por el motor. (1 punto)c) Qué tipo de transformaciones teóricas realiza este motor en su ciclo termodinámico. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Un cilindro neumático de doble efecto tiene un émbolo de 65 mm de diámetro con un vástago de 10 mm de diámetro. La presión de trabajo es de 5·105 Pa. Se pide:a) Calcular la fuerza de avance. (1 punto)b) Calcular la fuerza de retroceso. (1 punto)c) Dibuje los símbolos de los siguientes elementos neumáticos y explique la función que realizan: válvula antirretorno, válvula 4/2 accionada neumáticamente en ambos sentidos y cilindro de simple efecto con retorno por muelle. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- El encendido de la luz interior (L) de un automóvil de dos puertas depende del estado de dos sensores (s1 y s2) colocados en las mismas, cuyos estados lógicos son “0” si la puerta está abierta y “1” si está cerrada, y dos pulsadores (s3 y s4) de acción manual, que toman el valor “1” al ser pulsados. La lámpara se enciende si alguna de las puertas se abre o se activa alguno de los pulsadores. Se pide:a) La tabla de verdad y su función simplificada por Karnaugh. (1 punto)b) Un circuito con el mínimo número de puertas lógicas. (1 punto)c) Diferencias entre los sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado. Ponga un ejemplo de cada uno de ellos. (0,5 puntos)


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MODELO 5 - 2010/2011

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CURSO 2010-2011



OPCION B

Ejercicio 1.- En un ensayo Charpy, se ha utilizado una probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado, con entalla en forma de V y 2 mm de profundidad. La energía absorbida fue de 180 J, utilizando un martillo de 30 kg desde una altura de 102 cm. Se pide:a) Determinar la energía almacenada por el martillo. (1 punto)b) Calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta. (1 punto)c) Definir: límite elástico, módulo de elasticidad, resistencia de rotura, estricción y alargamiento de rotura. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Una máquina funciona según el ciclo reversible de Carnot entre dos focos a -4 ºC y 22 ºC recibiendo desde el exterior un trabajo de 8000 kJ. Se pide:a) La eficiencia de la máquina funcionando como máquina frigorífica y como bomba de calor. (1 punto)b) La cantidad de calor entregado al foco caliente. (1 punto)c) ¿Por qué los motores Diesel no necesitan bujías? (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- En un circuito oleohidráulico circula aceite a una velocidad de 2 m/s y 100 N/cm2 de presión. El diámetro de la tubería es 21,70 mm. El rendimiento de la instalación es el 85 %. Se pide:a) Calcular el caudal que circula. (1 punto)b) Calcular la potencia de la bomba. (1 punto)c) Bombas hidráulicas: funcionamiento y características. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- En una instalación hay cuatro motores, de los cuales sólo pueden conectarse dos simultáneamente para evitar el exceso de consumo. Como limitador se emplea un circuito combinacional con cuatro entradas, R1, R2, R3 y R4, conectadas a cada uno de los motores, que detectan si estos se encuentran conectados mediante un “1” o, desconectados, mediante un “0”. El circuito dispone también de una salida, L, que toma el valor “1” si están conectados tres o más motores y “0” en caso contrario.a) Obtenga la tabla de verdad y la función lógica correspondiente. (1 punto)b) Simplifique la función lógica anterior mediante Karnaugh. (1 punto)c) Diferencia entre lógica cableada y programada. (0,5 puntos)




CURSO 2010-2011









OPCION A

Ejercicio 1.- En un diagrama de solubilidad total de un sistema de componentes A y B, la temperatura de fusión de A es 150 ºC y la de B 300 ºC. Si los intervalos de solidificación de las aleaciones del 20 %, 40 % y 80 % de B son, respectivamente, (200 ºC - 160 ºC), (225 ºC - 180 ºC) y (290 ºC - 250 ºC), se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio asignando las fases presentes en cada región del mismo. (1 punto) b) Determinar la composición de las fases en equilibrio para la aleación del 40 % de B y la cantidad relativa de cada fase a la temperatura de 200 ºC. (1 punto) c) Explicar las propiedades que se modifican en un temple y en un recocido. (0,5 puntos) Ejercicio 2.- Un motor de cuatro tiempos desarrolla una potencia de 90 kW a 4500 rpm. Se pide: a) Calcular el par motor a 4500 rpm y el trabajo que realiza en una hora. (1 punto) b) Calcular la cantidad de calor que consume en una hora, si las pérdidas son del 75 %. (1 punto) c) ¿Qué se entiende por motor de combustión interna? (0,5 puntos) Ejercicio 3.- En un cilindro neumático de doble efecto, el émbolo tiene un diámetro de 70 mm y el vástago de 20 mm. La carrera es 100 mm y la presión de trabajo 0,6 MPa. Se pide: a) Calcular la fuerza de retorno. (1 punto) b) Calcular el volumen de aire que necesita para realizar un ciclo completo. (1 punto) c) Nombrar y describir las partes de un cilindro de doble efecto. (0,5 puntos) Ejercicio 4.- Un ratón de ordenador dispone de tres pulsadores, izquierdo (I), derecho (D) y central (C), y un interruptor (S) situado en la parte inferior del mismo. El funcionamiento es tal que, al accionar (S), el pulsador izquierdo realiza la función del derecho y viceversa, mientras que la acción del pulsador central no cambia. Se pide: a) Obtener las tablas de verdad para las variables de entrada y de salida. (1 punto) b) Obtener las funciones simplificadas por Karnaugh e implementarlas con puertas lógicas. (1 punto) c) ¿Qué ventajas tiene en la práctica la simplificación de funciones lógicas? (0.5 puntos)


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MODELO 6 - 2010/2011

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CURSO 2010-2011









OPCION B

Ejercicio 1.- En un ensayo Brinell se ha utilizado una bola de 5 mm de diámetro y una constante k = 30, obteniéndose una huella de 2 mm de diámetro. Se pide: a) Calcular la dureza Brinell del material. (1 punto) b) Calcular la profundidad de la huella. (1 punto) c) Explicar las transformaciones eutectoide y eutéctica, así como la varianza o grados de libertad del sistema en esos puntos. (0,5 puntos) Ejercicio 2.- Un congelador con una potencia de 80 kW, mantiene su interior a -19 ºC cuando la temperatura exterior es 25 ºC. Si trabaja 12 horas con una eficiencia del 40 % de la ideal, se pide: a) El calor que extrae de los alimentos. (1 punto) b) El calor que cede al exterior. (1 punto) c) Comparar la eficiencia ideal de un frigorífico con la que tendría si funcionara como una bomba de calor. (0,5 puntos) Ejercicio 3.- Se dispone de una prensa hidráulica cuyos émbolos tienen secciones de 50 cm2 y 250 cm2. Con ella se desea elevar una masa de 400 kg. Se pide: a) Calcular la fuerza que hay que aplicar al émbolo pequeño. (1 punto) b) Calcular cuánto se desplazará el émbolo grande si el pequeño se desplaza 25 mm. (1 punto) c) Defina la cavitación. (0,5 puntos) Ejercicio 4.- Para comprobar el correcto funcionamiento de un semáforo se colocan tres sensores en cada uno de los indicadores, Verde (V), Rojo (R) y Ámbar (A), de forma que sus salidas toman el valor “1” cuando la lámpara correspondiente está encendida y “0” en caso contrario. La salida (S) se pondrá a “1” si el funcionamiento es incorrecto. Se considerará funcionamiento correcto si está encendida una sola lámpara de las tres e incorrecto en cualquier otro caso. a) Obtenga la tabla de verdad, su función canónica y simplifíquela por Karnaugh. (1 punto) b) Obtenga un circuito con el mínimo número de puertas lógicas de tres entradas como máximo. (1 punto) c) Dibuje el diagrama de bloques de un sistema de control en lazo cerrado, indicando el nombre de los bloques y las variables de entrada y salida de cada uno. (0.5 puntos)




CURSO 2011-2012

TECNOLOGÍAINDUSTRIAL II

Instrucciones: a) Duración: 1 hora y 30 minutos.b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida.c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados.d) No se permite el uso de calculadoras programables, gráficas o con capacidad para transmitir datos.e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas y los resultados se expresarán en unidadesdel S.I., salvo que se pida en otras unidades.f) Cada uno de los cuatro ejercicios se puntuará con un máximo de 2,5 puntos.g) Dentro de un mismo ejercicio, cada apartado podrá tener el valor máximo que se especifica.

OPCION A

Ejercicio 1.- Dos metales A y B son completamente solubles en estado líquido e insolubles en estado sólido.La temperatura de fusión del metal A es de 900 ºC y la del B de 700 ºC. La aleación del 40 % de B solidifica a400 ºC, formando un eutéctico. Se pide:a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases que existen en cada región. (1 punto)b) Determinar la cantidad de eutéctico de una aleación del 20% de B a temperatura ambiente. (1 punto)c) ¿Que propiedades mecánicas aumentan y disminuyen en un tratamiento de temple? ¿Cómo se realiza en lapráctica? (0.5 puntos)

Ejercicio 2.- Un congelador de Carnot absorbe de su interior 750 kJ cada hora. La temperatura del interior debemantenerse a -18 ºC, mientras que la de la dependencia donde se encuentra está a 22 ºC. Se pide:a) Calcular el coste en 30 días para mantener dicho congelador, sabiendo que funciona 8 horas de media al díay que un kWh cuesta 20 céntimos de euro. (1 punto)b) Calcular la potencia del motor del compresor si la eficiencia del congelador fuese el 60 % de la ideal.(1 punto)c) Dibujar el esquema de una máquina frigorífica de Carnot y el ciclo correspondiente. Explique el recorrido delciclo y la trasformación que tiene lugar en cada elemento. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Se desea diseñar un circuito lógico que detecte los números primos comprendidos entre 0 y 15,representados en binario natural. (No considere el cero y el 1 como primos a efectos de realizar la tabla deverdad). Se pide:a) Obtener la tabla de verdad y su función lógica. (1 punto)b) Obtener la función lógica simplificada y su circuito con puertas lógicas. (1 punto)c) En qué consiste el efecto Seebeck y para qué se utiliza. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Por una tubería de 11,4mm de diámetro, circula un fluido a una velocidad de 2,5 m/s y a unapresión de 50 kp/cm2. Se pide:a) Calcular el caudal. (1 punto)b) Calcular la potencia absorbida suponiendo un rendimiento del 78 %. (1 punto)c) Dibujar el esquema para el mando de un cilindro de simple efecto, accionado indistintamente desde dospuntos (puerta “OR” neumática) e identifique los elementos que lo forman. (0,5 puntos)


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MODELO 1 - 2011/2012


CURSO 2011-2012



OPCION B

Ejercicio 1.- Se sabe que las propiedades de un acero son: Módulo de elasticidad: 210 GPa. Límite elástico:250MPa. Resistencia a la rotura: 400MPa. Se ensaya una probeta de este material de 50mm de longitud y 12 mmde diámetro. Se pide:a) Determinar la carga a la que empezará la deformación plástica, y la carga máxima soportada en el ensayo.(1 punto)b) La deformación en el límite elástico, suponiendo que coincide con el de proporcionalidad. (1 punto)c) Definir: Límite elástico, módulo de elasticidad y estricción. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor de encendido por chispa y 4T, tiene una potencia de 70 kW cuando proporciona un par de133,7Nm. El rendimiento del motor es del 45%. El poder calorífico del combustible 41500kJ/kg y su densidad de0,85 kg/dm3. Se pide:a) Calcular el régimen de giro del motor en esas condiciones. (1 punto)b) Calcular el consumo en una hora. (1 punto)c) Comparar la admisión y la combustión de los motores Otto y Diesel. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Una máquina selladora por ultrasonidos está gobernada por tres sensores. Sólo podrá ponerse enmarcha si el operario pulsa a la vez los dos botones que hay a ambos lados de la máquina (sensores S1 y S2)y un tercer sensor (S3) detecta que hay una pieza en la máquina. Se pide:a) La tabla de verdad. (0,5 puntos)b) Un esquema del circuito lógico usando puertas NAND de 2 entradas y otro esquema utilizando puertas NORde dos entradas. (1,5 puntos)c) Definir los conceptos de sensor y transductor referidos a un sistema de control. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.a) Calcular el trabajo de expansión en un cilindro de 80 mm de diámetro, con un gas en su interior a presiónconstante de 400 kPa y produciendo un desplazamiento del émbolo de 30cm. (1 punto)b) Calcular la potencia de una bomba de agua que eleva 150 m3 a 25 m de altura en 50 minutos. Densidad delagua:1000kg/m3. (1 punto)c) ¿Cómo se calcula la potencia de rotación? ¿En qué unidades se expresan sus factores? (0,5 puntos)




CURSO 2011-2012



OPCION A

Ejercicio 1.- Suponga los siguientes datos del diagrama Fe-C: composición del eutectoide: 0,8 % de carbono,composición de la ferrita a temperatura eutectoide: 0,025 % de carbono, concentración de carbono en la ferritaa temperatura ambiente: despreciable. Para un acero de 0,5 %C, se pide:a) Determinar el % de austenita a la temperatura justo por encima del eutectoide. (1 punto)b) Determinar el % de ferrita a la temperatura eutectoide y a la temperatura ambiente. (1 punto)c) Diferencias entre los tratamientos térmicos de temple y revenido. Cómo afectan a las propiedades mecánicasdel acero. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Una máquina aporta, desde el exterior a 10 ºC, 480·103 kJ de calor a una estancia paramantenerla a 20 ºC. El coeficiente de amplificación calorífica es la mitad del ideal de Carnot. Se pide:a) Calcular el trabajo mínimo necesario para que la máquina funcione. (1 punto)b) Calcular la cantidad de calor extraído del foco frío. (1 punto)c) ¿De qué tipo de maquina se trata? Justificar la respuesta. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Para el circuito digital de la figura, se pide:a) Determinar la función lógica F (a,b,c) que representa y su tabla de verdad. (1 punto)b) Simplificar la función y diseñar el circuito correspondiente con el menor número de puertas lógicas. (1 punto)c) Diferencias entre sistemas de control en lazo abierto y lazo cerrado. Poner un ejemplo real de aplicación decada uno de ellos. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Por una tubería horizontal de 3cm de diámetro circula un fluido hidráulico a una velocidad de6m/s. Se pide:a) Determinar el caudal. (1 punto)b) Calcular la velocidad del fluido en un estrechamiento de la tubería donde el diámetro es de 10mm. (1 punto)c) Indicar el principio en el que se basa el funcionamiento de la prensa hidráulica. Dibujar su esquema.(0,5 puntos)


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MODELO 2 - 2011/2012

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CURSO 2011-2012



OPCION B

Ejercicio 1.- En un ensayo de impacto realizado con el péndulo Charpy, la maza de 18,5 kg está situada a1,2 m de altura. Una vez liberado el péndulo y fracturada la probeta de 80 mm2 de sección transversal, la mazaasciende hasta una altura de 65 cm. Se pide:a) Calcular la resiliencia del material. (1 punto)b) Calcular la energía sobrante tras el impacto. (1 punto)c) Dibujar un esquema del ensayo. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor térmico gira a 3000 rpm y proporciona un par de 110 Nm. A este régimen consume 9 l /hde un combustible de densidad 0,85 kg/l y 41500 kJ/kg de poder calorífico. Se pide:a) Calcular la potencia que suministra y el rendimiento del motor. (1 punto)b) Calcular el consumo específico en g/kWh. (1 punto)c) Justificar la refrigeración de los motores térmicos y explicar las distintas formas de hacerlo. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.-En un “Fórmula 1” se enciende un led (L) de alarma cuando se da al menos una de las siguientescircunstancias: Poco combustible (C); Alta temperatura en frenos (F); Rotura del alerón (A). Cuando ocurre almenos una de estas circunstancias, el piloto puede activar un pulsador (P) para apagar el led. Éste no seapagará, si el sensor que ha activado la alarma es el de rotura del alerón. Se pide:a) La tabla de verdad. (1 punto)b) Simplificar por el método de Karnaugh y obtener el esquema del circuito con puertas lógicas. (1 punto)c) Explicar el principio de funcionamiento de un termopar y sus aplicaciones. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Un cilindro de doble efecto, conectado a una red de aire comprimido de 5 bares, tiene un embolode 80 mm de diámetro y realiza un ciclo de funcionamiento cada 6 segundos, con carreras de 0,5 m. El émbolotiene un vástago de 25 mm de diámetro. Se pide:a) Calcular la fuerza que ejerce el vástago en la carrera de avance y en la de retroceso. (1 punto)b) Calcular el volumen de aire que consume el cilindro en condiciones normales. (1 punto)c) Dibujar el esquema de mando de un cilindro de doble efecto. (0,5 puntos)



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CURSO 2011-2012



OPCION A

Ejercicio 1.- Dos metales A y B, cuyas temperaturas de fusión son 700 ºC y 300 ºC respectivamente, forman unsistema de aleaciones completamente solubles en estado líquido y en estado sólido. Sabiendo que lasaleaciones de 20 %, 50 % y 80 % de B, comienzan su fusión a las temperaturas de 550 ºC, 400 ºC y 320ºCrespectivamente y terminan a las temperaturas de 650 ºC, 550 ºC y 420 ºC respectivamente, se pide:a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases presentes en cada región. (1 punto)b) Determinar, a la temperatura de 400 ºC, la composición y las cantidades relativas de las fases en equilibriopara una aleación de 70 % de B. (1 punto)c) Enunciar la regla de las fases de Gibb y explicar el significado de cada término. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un aparato de aire acondicionado cuya eficiencia es la tercera parte de la de Carnot, absorbecalor de una estancia a 13 ºC y cede 80 kJ de energía cada segundo al exterior a 30 ºC. Se pide:a) La eficiencia de la máquina. (1 punto)b) La potencia que debe desarrollar el motor. (1 punto)c) Explicar el funcionamiento de la máquina. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Una puerta de corredera se mueve mediante dos motores: MA para la apertura y MC para elcierre. Se controla mediante un pulsador para abrirla PA y otro para cerrarla PC, un final de carrera de aperturaFA y otro para el cierre FC. Si se mantiene pulsado PA o PC, la puerta se abre o se cierra hasta el final,dejando el motor de funcionar cuando se activa el final de carrera correspondiente. Si se pulsan PA y PCsimultáneamente, la puerta se detiene. Se pide:a) Obtener la tabla de verdad y las funciones lógicas de MA y de MC. (1 punto)b) Simplificar por Karnaugh las funciones e implementarlas con puertas lógicas. (1 punto)c) En relación con los sistemas de control, ¿qué se entiende por señal de error? ¿Cómo es utilizada por elsistema? (0.5 puntos)

Ejercicio 4.- Una estación de tratamiento de agua potable bombea agua por una tubería horizontal de 30 mmde diámetro, con una velocidad de 4 m/s. Se pide:a) Calcular el caudal de agua en l /min. (1 punto)b) Determinar la velocidad en un punto de la misma tubería en el que el diámetro sea de 20 mm. (1 punto)c) ¿En qué consiste el efecto Venturi? (0,5 puntos)


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MODELO 3 - 2011/2012


CURSO 2011-2012



OPCION B

Ejercicio 1.- Se dispone de una chapa de acero de la que se obtiene una probeta de sección rectangular de300mm2 y 200 mm de longitud. Ensayada a tracción, rompe con una carga de 210 kN. Tras la rotura se midió unalargamiento de 10 mm. Se pide:a) La tensión de rotura del material y alargamiento a la rotura en %. (1 punto)b) La carga a la que rompería y cuál sería el alargamiento sufrido por una probeta obtenida de la misma chapade 200mm2 de sección y 50mm de longitud. (1 punto)c) Diferencias entre los ensayos Brinell y Vickers. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.-. Un motor monocilíndrico de 2T y encendido por chispa, tiene una cilindrada de 101,3 cm3 con unvolumen de la cámara de combustión de 12,66 cm3. Proporciona una potencia máxima de 6 kW a 6200 rpm yun par máximo de 10 Nm a 4580 rpm. Se pide:a) La relación de compresión y el diámetro del cilindro, si la carrera es de 49,6 mm. (1 punto)b) El par a potencia máxima y la potencia a par máximo. (1 punto)c) Explique el significado de motor 2T y encendido por chispa. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Dada la tabla de verdad adjunta, se pide:a) Obtener la expresión más simplificada posible de la función F. (1 punto)b) Diseñar el circuito con puertas lógicas de la función simplificada. (1 punto)c) En un sistema de control, ¿cuál es la función del comparador o detector de error?¿En qué tipo de sistemas se utiliza? (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Los diámetros de los émbolos de una prensa hidráulica son 0,1 m y 1 m. Lafuerza aplicada al émbolo menor es 100 N. Se pide:a) La masa que podrá levantar la prensa. (1 punto)b) El desplazamiento del émbolo mayor cuando el pequeño baja 0,2 m. (1 punto)c) Definir los conceptos de caudal y flujo laminar. (0,5 puntos)

A B C D F0 0 0 0 10 0 0 1 00 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 10 1 1 0 10 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 0 1 1 01 1 0 0 11 1 0 1 01 1 1 0 11 1 1 1 0




CURSO 2011-2012



OPCION A

Ejercicio 1.- Considere los siguientes datos del diagrama Fe-C: Solubilidad del C en la ferrita a temperaturaeutectoide: 0,025%. Solubilidad del C en la ferrita a temperatura ambiente: despreciable. Composicióneutectoide: 0,8 % C. Composición de la cementita: 6,67 % C. Se pide:a) Determinar el porcentaje de carbono a temperatura ambiente, de un acero hipoeutectoide constituido por un40 % de ferrita y 60 % de perlita. (1 punto)b) Calcular las cantidades relativas de ferrita y cementita presentes en la perlita a temperatura ambiente.(1 punto)c) Establecer al menos dos diferencias entre aceros y fundiciones. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Un motor 4T consume 8,47 litros a la hora, de un combustible de 0,85 kg/dm3 de densidad y41000 kJ/kg de poder calorífico. Entrega un par de 78,3 Nm a 3000 rpm. Se pide:a) Calcular la masa de combustible consumida en cada ciclo. (1 punto)b) Calcular el rendimiento del motor. (1 punto)c) ¿Qué consecuencias tendría en el consumo/ciclo si el motor fuera de 2T? Razonar la respuesta.(0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Diseñar un circuito digital que tenga como entrada un número binario (X) de 4 bits (A,B,C,D), pararealizar las siguientes operaciones según el valor del número de entrada:Si X 5, se activa S1, que enciende una luz verde. Si X > 10, se activa S2, que enciende una luz roja.Si 5 X ≤ 10, se activa S3, que enciende una luz ámbar. Se pide:a) La tabla de verdad para las tres salidas: S1, S2 y S3. (1 punto)b) Las funciones lógicas simplificadas de cada salida y el circuito con puertas lógicas. (1 punto)c) En un sistema en bucle cerrado, explicar brevemente en qué consiste la realimentación. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- En relación con el esquema de la figura, se pide:a) El nombre y la función de cada elemento. (1 punto)b) Si la sección del émbolo es 10 cm2 y la presión del aire comprimido600 kPa, calcular la fuerza ejercida en el movimiento de avance.(1 punto)c) Definir la viscosidad de un fluido. (0,5 puntos)


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MODELO 4 - 2011/2012

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CURSO 2011-2012



D

E1

E2C

S1 S2

E3

OPCION B

Ejercicio 1.- Para determinar la dureza de un material se realiza un ensayo Rockwell B. La profundidad de lahuella cuando se aplica la precarga de 10 kp es de 0,010 mm, y la que permanece tras aplicar la sobrecarga depenetración de 90 kp y restituir el valor de precarga (10 kp) es de 0,150 mm. Se pide:a) Esquema y descripción del ensayo. (1 punto).b) Calcular la dureza. (1 punto)c) Diferencias entre los ensayos Brinell y Vickers. (0.5 puntos)

Ejercicio 2.- Para mantener una habitación a 22 ºC con una bomba de calor, es necesario suministrarle2x105 kJ al día, cuando la temperatura exterior es de 10 ºC. Si el coeficiente de amplificación calorífica de labomba de calor es el 90 % de la ideal, se pide:a) Calcular la potencia que necesita la máquina. (1 punto)b) Calcular la potencia necesaria si la temperatura exterior baja a -5 ºC, manteniendo el mismo aportecalorífico. (1 punto)c) Explicar el funcionamiento de una bomba de calor reversible. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Una línea de datos digitales D puede ser enviada a tres equipos diferentesE1, E2 y E3, mediante un circuito C y dos señales de control S1 y S2. La selecciónse realiza de forma que el número binario introducido en S1 y S2 se correspondecon el número del equipo conectado a D. Las señales de entrada de los equipos noconectados se ponen a “1”. Se pide:a) Tabla de verdad para las variables de salidas E1, E2 y E3. (1 punto)b) Simplificar por Karnaugh e implementar el circuito con puertas lógicas. (1 punto)c) Indicar en qué se basa el efecto piezoeléctrico y algunas aplicaciones del mismo. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Se desea diseñar un cilindro de doble efecto cuyo émbolo soporte en el avance una fuerza de3000 N, con una carrera de 9 cm. Se pide:a) Calcular el diámetro del émbolo, sabiendo que el diámetro del vástago es 20 mm y el consumo de airemedido a la presión de trabajo es 0,8 litros por ciclo. (1 punto)b) Calcular la presión de trabajo, despreciando la fuerza de rozamiento. (1 punto)c) Indicar cómo se puede calcular la potencia hidráulica en función del caudal. Unidades en el S.I. de lasmagnitudes que intervienen en el cálculo. (0,5 puntos)





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INDUSTRIAL II








OPCION A

Ejercicio 1.- Dos metales A y B son solubles en estado líquido y se disuelven parcialmente en estado sólido. El metal A disuelve un máximo de 5 % de B y el metal B disuelve un máximo de 10 % de A, ambos a la temperatura de 400 ºC. Las solubilidades disminuyen con la temperatura hasta temperatura ambiente. Las temperaturas de fusión son 700 ºC para el A y 500 ºC para el B. A 400 ºC la aleación de 30 % de B solidifica formando un eutéctico. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases que existen en cada región. (1 punto) b) Determinar la cantidad relativa de cada fase que forma el eutéctico a 350 ºC. (1 punto) c) ¿Qué características tiene una aleación eutéctica en relación con la solidificación? (0.5 puntos) Ejercicio 2.- Un automóvil utiliza una bomba de calor para mantener la temperatura interior del vehículo a 21 ºC cuando la del exterior es 0 ºC. Para ello es necesario que la bomba aporte 200x106 J/hora. Si el coeficiente de amplificación calorífica es la mitad del ideal, se pide: a) El calor extraído del medio ambiente. (1 punto) b) La potencia extra que debe desarrollar el motor del vehículo. (1 punto) c) Definir los conceptos de caloría y frigoría. (0.5 puntos) Ejercicio 3.- Se quiere diseñar un sistema con dos luces de alarma y tres sensores (entradas digitales). Llamaremos L1 y L2 a las luces de alarma y A, B y C a los sensores digitales. El sistema deberá funcionar de la siguiente manera: - La alarma L1 se dispara si recibe señal del sensor B exclusivamente. - La alarma L2 se dispara si recibe señal del sensor A exclusivamente. - Las dos alarmas se disparan si reciben señal de al menos dos sensores cualesquiera. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y las funciones lógicas. (1 punto) b) Las funciones lógicas simplificadas y sus circuitos con puertas lógicas. (1 punto) c) Explicar el principio de funcionamiento de un detector de proximidad capacitivo. ¿Para qué se utiliza? (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Una trituradora neumática dispone de un cilindro de doble efecto cuyo diámetro del émbolo es de 60 mm, el diámetro del vástago es de 20 mm, la carrera es de 300 mm y la presión de trabajo de 400 kPa. Presión atmosférica 105 Pa. Se pide: a) La fuerza de retorno. (1 punto) b) El volumen de aire en condiciones normales que se necesita para realizar un ciclo completo. (1 punto) c) Nombre dos tipos de válvulas de control de caudal y describa su funcionamiento. (0,5 puntos).


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MODELO 5 - 2011/2012

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INDUSTRIAL II








OPCION B Ejercicio 1.- Se desea medir la dureza Brinell de una pieza de acero y de otra de aluminio, cuyas constantes de ensayo son 30 y 5, respectivamente. Se dispone de penetradores de 5 mm y 2,5 mm de diámetro. El durómetro sólo puede cargarse con 125 kp, 187,5 kp o 250 kp. Se pide: a) La carga y el diámetro del penetrador que se debería utilizar para el acero. (1 punto) b) La carga y el diámetro del penetrador que se debería utilizar para el aluminio. (1 punto) c) ¿Qué es una solución sólida? Clasificación. (0.5 puntos) Ejercicio 2.- Un motor Otto ideal de 1,6 litros, 4T y 4 cilindros, con una relación de compresión de 6,2 entrega, una potencia de 76,1 kW, siendo el coeficiente adiabático γ = 1,4. Se pide: a) El volumen de la cámara de combustión de cada cilindro y el rendimiento del motor. (1punto) b) La energía absorbida del combustible y la perdida en forma de calor en un segundo. (1 punto) c) ¿Cómo realiza la admisión y el encendido de la mezcla este motor? (0,5 puntos) Ejercicio 3.- El movimiento vertical de una grúa se realiza mediante dos motores: M1 para subir y M2 para bajar. Además, posee un freno F y una llave de seguridad L. El operario dispone de dos pulsadores: P1 para subir y P2 para bajar. El funcionamiento es el siguiente: si se pulsa P1 o P2 de forma individual, se activa el motor correspondiente. Si se activa la llave de seguridad (L = 1) o se pulsan simultáneamente P1 y P2 los motores se detienen y el freno se activa (F = 1). Se pide: a) Tabla de verdad para las variables de salidas M1, M2 y F y para las de entrada P1, P2 y L. (1 punto) b) Simplificar por Karnaugh e implementar las funciones con puertas lógicas. (1 punto) c) Describir el principio de funcionamiento de un transductor PTC y de un NTC. (0.5 puntos) Ejercicio 4.- Se desea elevar un automóvil de masa 1750 kg mediante una prensa hidráulica cuyos émbolos tienen 35 cm2 y 275 cm2 de sección Se pide: a) Calcular la fuerza que hay que aplicar al émbolo pequeño. (1 punto) b) Calcular cuánto se desplazará el émbolo grande si el pequeño se desplaza 50 mm. (1 punto) c) Explicar cómo puede ser el régimen de circulación de un fluido y como se determina. (0,5 puntos)




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L1

L2

P1

P2C

S1 S2

Linea

Impresora

OPCION A

Ejercicio 1.- Un acero de herramientas tiene un 1,2% de carbono y se encuentra a una temperatura ligeramente superior ala temperatura de transformación eutectoide. Datos: Solubilidad despreciable del C en la ferrita a temperatura ambiente.Composición eutectoide, 0,8% C. Composición de la cementita, 6,67% C. Se pide:a) Determinar las fases presentes a esa temperatura, su contenido en carbono y el porcentaje en peso de las mismas.(1 punto)b) Si el acero anterior se enfría lentamente hasta la temperatura ambiente, determinar el porcentaje de fases y dibujar sumicroestructura. (1 punto)c) Definir: Resistencia a la rotura, estricción y alargamiento a la rotura. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- Una motocicleta tiene un motor de cuatro tiempos de dos cilindros en V a 45º. Su cilindrada es de 888 cm3 y eldiámetro de sus cilindros 76,2 cm, con una relación de compresión de 9:1. Los valores de su par motor se recogen en latabla adjunta. Se pide:

Nº rpm 1500 2000 3000* 4000 5000 5500Par [Nm] 60 67 73 70 60 55 (*) Par motor máximo.

a) Calcular la carrera y el volumen de la cámara de combustión. (1 punto)b) Obtener y dibujar las curvas de par y de potencia. (1 punto)c) En los motores de combustión interna alternativos, analizar el funcionamiento de los siguientes órganos transformadoresdel movimiento: biela-manivela y cigüeñal. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Una impresora recibe los datos a través de dos líneas: L1 y L2. Dichosdatos pueden ser modificados antes de llegar a la impresora mediante un circuito C ylas señales de control S1 y S2. El circuito C realiza las siguientes funciones: si S1 = S2 = 0,P1 = L1 y P2 = L2; si S1 = 1 y S2 = 0, P1 = L2 y P2 = L1; en los demás casos, P1 = 1L y P2 = 2L .Se pide:a) La Tabla de verdad del circuito C. (1 punto)b) Simplificar por Karnaugh las funciones obtenidas e implementar el circuito con puertas lógicas. (1 punto)c) Dibujar el diagrama de bloques de un sistema de control en lazo cerrado e indicar el bloque que representaría uncilindro neumático. (0.5 puntos)

Ejercicio 4.- Una máquina consta de un cilindro neumático de doble efecto alimentado por una presión de trabajo de0,35 MPa realizando 150 ciclos a la hora. Sabiendo que el diámetro del émbolo es de 150 mm, el diámetro de vástago25 mm y la carrera 400 mm. Se pide:a) Calcular las fuerzas de avance y retroceso del cilindro.(1 punto)b) El caudal de aire en condiciones normales que debe suministrar el compresor para abastecer al cilindro. (1punto)c) Principio de funcionamiento de un compresor dinámico. (0,5 puntos)


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MODELO 6 - 2011/2012

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OPCION B

Ejercicio 1.- Una probeta de sección cuadrada de 10 mm de lado y una entalla de 2 mm de profundidad, essometida a un ensayo Charpy. La masa del martillo es de 20 kg y cae desde una altura de 1 m. Tras la roturaalcanza una altura de 85 cm. Se pide:a) Determinar la energía absorbida en la rotura. (1 punto)b) Determinar la Resiliencia del material. (1 punto)c) Realizar un esquema del ensayo. (0,5 puntos)

Ejercicio 2.- El motor de un automóvil desarrolla una potencia de 75 kW y tiene un consumo específico de140 g/kWh de un combustible de 0,85 kg/l de densidad y 41000 kJ/kg de poder calorífico. Se pide:a) La distancia que puede recorrer a 120 km/h con 60 litros de combustible. (1 punto)b) El rendimiento del motor. (1 punto)c) Dibujar el diagrama de un ciclo de Carnot y deduzca la expresión de su rendimiento. (0,5 puntos)

Ejercicio 3.- Una función lógica F de cuatro variables (a, b, c, d), toma el valor 1 cuando el número de variablesen estado 1 es igual o superior al de las que se encuentran en estado 0. Se pide:a) La tabla de verdad. (1punto)b) La función lógica simplificada y su circuito con puertas lógicas de dos entradas. (1 punto)c) En un sistema de control, qué se entiende por perturbación. Cite algún ejemplo. (0,5 puntos)

Ejercicio 4.- Un cilindro neumático de simple efecto, de 10 cm de diámetro y 15 cm de carrera, realiza 48 ciclospor minuto. Presión de trabajo 500 kPa. Se pide:a) El caudal de aire en litros por minuto, en condiciones normales. (1 punto).b) Potencia del motor de accionamiento si el rendimiento mecánico de la máquina es de 0,75. (1 punto).c) Dibujar el símbolo y explicar el funcionamiento dentro de un circuito neumático, de la válvula reguladora decaudal. (0.5 puntos).





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Opción A Ejercicio 1.- Dos metales A y B solidifican a 1000 ºC y 500 ºC respectivamente y presentan solubilidad total tanto en estado sólido como líquido. Una aleación de 30 % de B es totalmente líquida por encima de 850 ºC y sólida por debajo de 650 ºC. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases presentes en cada región. Dibujar la curva de enfriamiento para una aleación de 30 % de B (1 punto). b) Se dispone de 5 kg una aleación de 30 % de B a 750 ºC. La concentración en la línea de líquidus es de 42 % de B y en la de sólidus de 10 % de B. Determinar la masa de sólido y líquido de la aleación a esa temperatura (1 punto). c) Describir el principio de funcionamiento de un transductor de presión piezoeléctrico. Indicar algunos ejemplos de su utilización (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un motor de dos cilindros y 4T tiene un diámetro de cilindros de 80 mm y 75 mm de carrera. La relación de compresión es 11:1 y proporciona una potencia máxima de 40 kW a 7500 rpm y un par máximo de 70 Nm a 4700 rpm. Se pide: a) Calcular la cilindrada total y el volumen de la cámara de combustión (1 punto). b) Calcular la potencia a par máximo y el par a potencia máxima (1 punto). c) Dibujar el ciclo termodinámico de Carnot y describir las transformaciones que tienen lugar en él (0,5 puntos). Ejercicio 3.- Dada la siguiente tabla de verdad, se pide:

Nota: X= estado indiferente a) Obtener la expresión de la función F más simplificada posible (1 punto). b) Diseñar el circuito con puertas lógicas de la función F simplificada (1 punto). c) Indicar cuándo un sistema de control es estable (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Por una tubería horizontal de 20 mm de diámetro circula un líquido a una velocidad de 3 m/s. Se pide: a) Calcular el caudal en dm3/min (1 punto). b) Calcular la velocidad del líquido en otra sección de la misma tubería de 1 cm de diámetro (1 punto). c) Diferencias entre sistemas neumáticos e hidráulicos (0,5 puntos).

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

F 1 0 1 0 1 X X 0 1 0 1 0 1 X 1 X


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MODELO 1 - 2012/2013

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INDUSTRIAL II








Opción B Ejercicio 1.- Un latón tiene un módulo de elasticidad de 120 GPa y un límite elástico de 250 MPa. A una varilla de este material de sección 10 mm2 y 100 cm de longitud, se le aplica una carga de 1500 N. Se pide: a) Determinar si la varilla recuperará su longitud inicial cuando se elimine la carga (1 punto). b) Calcular el alargamiento unitario en estas condiciones (1 punto). c) Explicar en qué consiste un ensayo de resiliencia (ensayo Charpy). ¿Cuáles son las dimensiones de las probetas normalizadas utilizadas en este tipo de ensayo? (0,5 puntos).

Ejercicio 2.- Un motor que funciona siguiendo un ciclo ideal de Carnot, proporciona un trabajo de 1500 J por ciclo cuando absorbe calor de un foco caliente a 460 ºC, y cede calor a un foco frío a 15 ºC. Se pide: a) Calcular el calor absorbido y cedido por el motor (1 punto). b) Calcular el consumo por ciclo, de un combustible de 41000 kJ/kg de poder calorífico (1 punto). c) Dibujar el ciclo ideal de Carnot analizando cada una de sus transformaciones (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- La junta directiva de un equipo deportivo está formada por un presidente “a” y tres vocales “b”, “c” y “d”. En una votación ningún miembro de la junta puede abstenerse y las decisiones se toman por mayoría simple. En caso de empate decide el voto del presidente. Diseñe un sistema digital que automatice el proceso de votación, y emita el resultado de la misma “V” (Voto favorable “1” y desfavorable “0”). Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para “V” y su función lógica (1 punto). b) Simplificar por Karnaugh y obtener el circuito lógico con el menor número posible de puertas (1 punto). c) Diferencias entre circuito lógico combinacional y circuito lógico secuencial (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Se dispone de un cilindro de doble efecto que trabaja a una presión de 5·105 Pa. El vástago tiene 28 mm de diámetro y el rendimiento es del 85 %. Se pide: a) Calcular el diámetro del cilindro para obtener una fuerza efectiva de avance de 8435 N (1 punto). b) Calcular la fuerza efectiva en el retroceso (1 punto). c) Representar simbólicamente las siguientes válvulas: Válvula 3/2 normalmente cerrada, accionada por rodillo y retorno por muelle; válvula 4/2 accionada mediante pulsador y retorno por muelle (0,5 punto).





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Opción A Ejercicio 1.- Sabiendo del diagrama hierro-carbono, que la composición de la cementita es de 6,67 %C, la del eutectoide 0,8 %C, la de la austenita 2 %C (a la temperatura eutéctica), la de la ferrita 0,02 %C y la del eutéctico 4,3 %C. Se pide: a) Determinar el tanto por ciento de cementita que contiene el eutéctico (0,75 puntos). b) Determinar el tanto por ciento de ferrita que contiene el eutectoide (0,75 puntos). c) Explicar las transformaciones eutectoide y eutéctica, así como los grados de libertad del sistema en esos puntos (1 punto). Ejercicio 2.- Un motor que funciona siguiendo un ciclo ideal de Carnot, proporciona un trabajo de 1500 J por ciclo cuando absorbe calor de un foco caliente que está a 300 ºC, y cede calor a un foco frío a 25 ºC. Se pide: a) Calcular el calor absorbido del foco caliente y cedido al foco frio (1 punto). b) Calcular el consumo por ciclo de un combustible de 41000 kJ/kg de poder calorífico (1 punto). c) Explicar brevemente el funcionamiento de una máquina térmica (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- Dada la función S a b c d a b c d ab c d a b c d ab c d a bc d ab c d , se pide:

a) Obtener la expresión de la función S más simplificada posible (1 punto). b) Diseñar el circuito con puertas lógicas de la función S simplificada (1 punto). c) Definir el concepto de perturbación y su influencia en un sistema de control de lazo abierto y en uno de lazo cerrado (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Un cilindro de doble efecto trabaja a una presión de 25 MPa y tiene un rendimiento del 85 %. El diámetro del émbolo es 6 cm, el del vástago 3 cm y la carrera 18 cm. El cilindro realiza 5 ciclos por minuto. Se pide: a) Calcular las fuerzas efectivas de avance y retroceso del vástago (1 punto). b) Calcular el consumo de fluido hidráulico en una hora (1 punto). c) Tipos de compresores (0,5 puntos).


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MODELO 2 - 2012/2013

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INDUSTRIAL II








Opción B Ejercicio 1.- En un ensayo de dureza Brinell se ha utilizado una bola de 10 mm de diámetro. Durante el ensayo se ha elegido una K = 10 y se ha obtenido una huella de 2,5 mm de diámetro. Se pide: a) Calcular la dureza del material (1 punto). b) Calcular el diámetro de la huella producida, si al usar una bola de igual diámetro, se obtiene una dureza de 300 HB al aplicar una carga de 500 kp (1 punto). c) Explicar brevemente los principales tratamientos termoquímicos para los aceros (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un congelador ideal de Carnot extrae calor de su interior a razón de 800 kJ por hora, para mantenerlo a -15 ºC. Si la temperatura exterior es de 25 ºC, se pide: a) Calcular la eficiencia teórica del sistema y la potencia necesaria del motor del compresor del congelador (1 punto). b) Si la eficiencia real fuese el 70 % de la teórica, ¿Cuál sería la potencia del motor del compresor? (1 punto). c) Explicar la función del evaporador y del condensador en una máquina frigorífica (0,5 puntos). Ejercicio 3.- La figura muestra un sistema para controlar la longitud de troncos a su paso por cuatro sensores (S1, S2, S3 y S4), cada uno de los cuales toman el valor lógico “1” si detecta la presencia del tronco y “0” en caso contrario. El sistema tiene una salida, F, que se pone a “1” si un tronco de longitud L igual o mayor de 1 metro pasa por los sensores. Un tronco no entra en el sistema hasta que no haya salido el anterior. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para la función F (1 punto). b) Simplificar por Karnaugh la función F y obtener su circuito con puertas lógicas (1 punto). c) Termistores: Principio de funcionamiento y tipos (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Una prensa hidráulica consta de tres émbolos de superficies 0,15 m2 (A), 0,35 m2 (B) y 0,5 m2 (C). Si en el émbolo B se ejerce una fuerza de 70 N, se pide: a) Determinar la presión sobre los émbolos A y C (1punto). b) Calcular la fuerza que ejercen los émbolos A y C (1 punto). c) Describa la función de una válvula limitadora de presión en un circuito neumático (0,5 puntos).

S1 S2 S3 S4

L

1m 1m 1m





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Opción A

Ejercicio 1.- Las temperaturas de fusión del bismuto y el cadmio son 271 ºC y 320 ºC, respectivamente. Ambos son totalmente insolubles en estado sólido y forman un eutéctico a 144 ºC de 60 % de Bi. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio del sistema Bi-Cd, suponiendo que las líneas de equilibrio son rectas. Indique las fases y las regiones, líneas y puntos notables del diagrama (1 punto). b) Determinar para una aleación de 75 % de Cd, el porcentaje de las fases que existen a temperatura ambiente (1 punto). c) Definir los siguientes conceptos: límite elástico, módulo de elasticidad y resistencia a la tracción (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una máquina frigorífica de congelación trabaja entre dos focos que están a -20 ºC y 30 ºC de temperatura. La eficiencia de la máquina es la mitad de la ideal. Si la máquina necesita un trabajo de 1692 kJ por hora, se pide: a) Calcular la eficiencia de la máquina frigorífica y la cantidad de calor que se extrae del foco frío por hora (1 punto). b) Calcular el calor que se cede al foco caliente por hora (1 punto). c) Definir el concepto “relación de compresión” en un motor de combustión interna e indicar su expresión matemática (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- Para el circuito digital de la figura, se pide: a) Obtener la función de salida F y su tabla de verdad (1 punto). b) Simplificar la función lógica por Karnaugh y realizar el circuito empleando puertas NAND de dos entradas (1 punto). c) Describir el principio de funcionamiento de los termistores e indicar los principales tipos que existen (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Un cilindro de doble efecto con una carrera de de 10 cm, ejerce en el avance una fuerza de 7200 N. Se pide a) Calcular el diámetro que tiene el vástago si la tensión que soporta es de 4000 kPa (1 punto). b) Calcular el diámetro del émbolo teniendo en cuenta que el consumo de aire medido a la presión de trabajo, es de 1 litro por ciclo (1 punto). c) Indicar cómo se puede calcular la potencia hidráulica en función del caudal y cuáles son las unidades en el S.I. de todas las magnitudes que intervienen en el cálculo (0,5 puntos).


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MODELO 3 - 2012/2013

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Opción B Ejercicio 1.- En un ensayo de tracción de una probeta de acero de 6 mm de diámetro y de 30 mm longitud, se han obtenido los datos de la tabla adjunta. Se pide: a) Determinar las tensiones y alargamientos unitarios para cada uno de los puntos obtenidos en el ensayo y dibujar la curva de tracción (1,5 puntos). b) Determinar el módulo de elasticidad del acero (0,5 puntos). c) ¿Qué tipo de sistema de control elegiría para controlar la temperatura al calentar un horno de precisión? (0.5 puntos). Ejercicio 2.- Una bomba de calor de Carnot trabaja entre dos focos a -5 ºC y 25 ºC, necesitando un trabajo exterior de 9000 kJ/h. Se pide: a) Calcular el coeficiente de amplificación calorífica (є’) de la bomba (1 punto). b) Calcular la potencia necesaria del motor del compresor de la bomba (1 punto). c) Dibujar el esquema de una máquina frigorífica de Carnot y explicar su funcionamiento cuando funcione como bomba de calor (0,5 puntos). Ejercicio 3.- Para que se active el motor de arranque, MA, de un motor diesel se deben cumplir las siguientes condiciones: que se presione el pulsador de arranque, P, que el sensor que detecta exceso de temperatura del motor diesel, T, esté a “0” y que la llave de contacto, LC, esté a “1”. En el caso de que la temperatura sea excesiva (T = 1) el motor de arranque se podrá activar mediante un pulsador auxiliar PA, independientemente del estado de las demás variables. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y la función lógica MA simplificada por Karnaugh (1 punto). b) Obtener el circuito lógico mediante puertas (1 punto). c) Enunciar las leyes de Morgan para tres variables e implementarlas con puertas lógicas (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Una tubería horizontal de 200 mm de diámetro conduce agua a una velocidad de 6 m/s y una presión de 40 kPa. La tubería tiene un estrechamiento, siendo la presión en el mismo de 8 kPa. La densidad del agua es 1000 kg/m3. Se pide: a) Calcular la velocidad del agua en el estrechamiento (1 punto). b) Calcular el diámetro del estrechamiento (1 punto). c) Enunciar la ecuación de continuidad y su expresión matemática (0,5 puntos).

Alargamiento (mm) Fuerza (kN) 0,000 0,00

0,023 1,72

0,032 2,30

0,048 3,49

0.210 7,07

0,900 8,58

1,200 7,63





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Opción A Ejercicio 1.- Sabiendo que la composición de la perlita del acero es de 0,8 %C, que la composición de la ferrita a la temperatura eutectoide es de 0,02 %C y la composición de la cementita es de 6,67 %C, se pide: a) Determinar el porcentaje en masa de ferrita y cementita que tiene la perlita a la temperatura eutectoide (1 punto). b) Determinar el porcentaje de ferrita y de perlita de un acero de 0,25 %C, a la temperatura eutectoide (1 punto). c) Diferencias entre los ensayos Brinell y Vickers (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una máquina térmica funciona según el ciclo de Carnot entre las temperaturas de 29 °C y 330 °C, y absorbe del foco caliente 220·103 kcal/h. Se pide: a) Calcular eI rendimiento del ciclo (1 punto). b) Calcular eI caudal de agua de refrigeración, si el agua entra a 12 °C y sale a 35 °C, sabiendo que la densidad del agua es 1000 kg/m3 y su calor específico es de 1 cal / g ºC (1 punto). c) Definir el concepto de rendimiento de una máquina térmica y razonar por qué debe ser siempre inferior a la unidad (0,5 puntos). Ejercicio 3.- La lógica de control de un sistema automático digital requiere que se cumpla la tabla de verdad adjunta. Se pide: a) Obtener la función booleana F(a, b, c) simplificada (1 punto). b) Dibujar el circuito electrónico digital de la función del apartado anterior utilizando puertas lógicas (1 punto). c) En un sistema de control, ¿qué es la función de transferencia? (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Un líquido no viscoso, de densidad 900 kg/m3 circula por una tubería horizontal con un caudal de 2 L /s. La tubería tiene dos secciones transversales. Una de 10 cm de diámetro y otra más estrecha de diámetro desconocido. La presión es de 30 kp/cm2 en el tramo de 10 cm de diámetro y de 6 kp/cm2 en el tramo más estrecho. Se pide: a) Calcular la velocidad en los dos tramos de la tubería (1 punto). b) Calcular la sección transversal del tramo de menor diámetro (1 punto). c) Expresión de la potencia hidráulica y unidades en que se mide (0,5 puntos).

a b c F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1


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MODELO 4 - 2012/2013

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INDUSTRIAL II








Opción B Ejercicio 1.- Se realiza un ensayo de resiliencia (Charpy) dejando caer una maza de 22 kg desde una altura de 1 m sobre una probeta. La probeta es de sección cuadrada de 10 mm de lado y presenta una entalla de 2 mm de profundidad. Después de romperla, el martillo se eleva hasta una altura de 67 cm. Se pide: a) Dibujar un esquema del ensayo propuesto. Calcular la energía absorbida por la probeta al romper (1 punto). b) Calcular la resiliencia y la velocidad que alcanza la maza en el momento del impacto (1 punto). c) ¿Cuál es la diferencia entre los ensayos dinámicos y estáticos? (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un climatizador trabaja entre -5 ºC y 20 ºC, con una eficiencia del 45 % del ciclo ideal. Si el calor absorbido del foco frío es 1500 J, se pide: a) Calcular la eficiencia real trabajando como máquina frigorífica y como bomba de calor (1 punto). b) Considerando que trabaja como máquina frigorífica, calcular el calor cedido al foco caliente y el trabajo ejercido por el compresor sobre el sistema (1 punto). c) Explicar cómo se cumple el principio de conservación de la energía en una máquina térmica y en una máquina frigorífica (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- La trituradora de un vertedero utiliza una cinta transportadora automatizada para seleccionar residuos según su peso, altura y si es metálico o no. El sistema consta de tres sensores (P = peso, A = altura y M = metal). Un cilindro hidráulico (C) se encargará de expulsar de la cinta los residuos que no sean metálicos o los que sobrepasen a la vez los límites de peso y altura. Se pide: a) Tabla de verdad para la función “C” (1 punto). b) Simplificar por Karnaugh y obtener el circuito digital que controla al cilindro (1 punto). c) Transductores de proximidad. Tipos y principios de funcionamiento (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Se desea bombear un disolvente orgánico a una velocidad de 20 m/s y una presión de 12 MPa. El diámetro de la conducción es de 1,5 cm. Se pide: a) Calcular el caudal que circula por la tubería en m3/s y en L /min (1 punto). b) Calcular la potencia absorbida por la bomba, suponiendo un rendimiento del 80 % (1 punto). c) Explicar la diferencia entre régimen laminar y régimen turbulento (0,5 puntos).





CURSO 2012-2013

TECNOLOGÍA

INDUSTRIAL II








Opción A Ejercicio 1.- Dos metales A y B presentan solubilidad total en estado líquido e insolubilidad total en estado sólido. Sabiendo que la temperatura de fusión del metal A es de 900 °C, la del metal B de 800 °C, la temperatura del eutéctico 500 °C con un porcentaje del 40 % en A, se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio, asignando las fases presentes en cada región del mismo (1 punto). b) Para una aleación del 80 % de A, dibujar la curva de enfriamiento y determinar la composición de las fases presentes a 600 ºC (1 punto). c) Describir los siguientes constituyentes de los aceros: austenita y perlita (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una máquina frigorífica mantiene el interior de un congelador a -20 ºC para lo cual requiere un trabajo de 42 J y funciona siguiendo el ciclo de Carnot. La temperatura en el exterior de la máquina es de 20 ºC. Se pide: a) Realizar un esquema de la máquina frigorífica indicando las temperaturas y los flujos de calor y calcular la eficiencia de la máquina frigorífica (1 punto). b) Calcular el calor extraído del interior del congelador y el calor cedido al ambiente (1 punto). c) Explicar brevemente el funcionamiento de una máquina frigorífica (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- Para la siguiente función lógica: S c d a b c d a b c d b c d , se pide:

a) Obtener la función lógica simplificada utilizando el método de Karnaugh (1 punto). b) Dibujar el circuito digital con puertas lógicas que realice la función obtenida en el apartado anterior (1 punto). c) Si las variables a, b, c y d provienen de cuatro captadores, ¿qué tipo de sensores serían, analógicos o todo/nada? Razone la respuesta (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Una máquina neumática dispone de un cilindro de doble efecto cuyas características son: carrera 20 cm, diámetro del émbolo 12,5 cm, diámetro del vástago 3 cm. El cilindro está alimentado con una presión de trabajo de 3 MPa y realiza 200 ciclos por hora. Se pide: a) Calcular la fuerza de avance y la fuerza de retroceso del cilindro (1 punto). b) Calcular el caudal de aire necesario para el funcionamiento a la presión de trabajo en m3/min (1 punto). c) Explicar el fenómeno de la cavitación (0,5 puntos).


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MODELO 5 - 2012/2013

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Opción B

Ejercicio 1.- El resultado de un ensayo de dureza es 630 HV 50. Se pide: a) Calcular la diagonal de la huella (1 punto). b) Calcular el valor de la dureza, si se ha realizado el mismo ensayo en otro material, utilizando una carga de 20 kp, y la diagonal de la huella obtenida es de 0,5 mm (1 punto). c) Describir el ensayo Rockwell. ¿Qué tipos de penetradores se utilizan en este ensayo? (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un motor térmico consume 5,5 litros por hora de un combustible de 0,85 kg/dm3 de densidad y 41000 kJ/kg de poder calorífico, cuando gira a 5200 rpm. Si el rendimiento del motor es del 32 %, se pide: a) Calcular la potencia útil que proporciona (1 punto). b) Calcular el par motor proporcionado (1 punto). c) Explicar en qué consiste el sistema de sobrealimentación de un motor (0,5 puntos). Ejercicio 3.- La calefacción de una vivienda está controlada mediante 3 variables: Humedad (H), Temperatura (T), y Ventanas (V). El sistema consta de dos salidas: Aire Acondicionado (A/A) y Circulación de aire (C) y funcionarán según las condiciones de la siguiente tabla:

A/A C

Funciona cuando no se alcanza la Temperatura de consigna (T=1) y las ventanas están cerradas (V=0)

Se activa cuando hay humedad (H=1), excepto cuando V=1 y T=1.

Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para las funciones A/A y C (1 punto). b) Simplificar las funciones lógicas por el método de Karnaugh y diseñar sus circuitos lógicos utilizando el menor número de puertas posible (1 punto). c) Descripción y principio de funcionamiento de un termopar. (0,5 puntos). Ejercicio 4.- En la línea de producción de una fábrica se utiliza un cilindro de simple efecto para empujar las piezas elaboradas hacia un contenedor. La fuerza que debe ejercer el vástago sobre las piezas es de 633 N, el diámetro del émbolo es de 40 mm, la fuerza de rozamiento en el avance es de 75 N y la fuerza de recuperación del muelle de 45 N. Se pide: a) Calcular la fuerza teórica de avance (1 punto). b) Calcular la presión de trabajo (1 punto). c) Enunciar el teorema de Bernoulli para conducciones horizontales (0,5 puntos).



Enunciados Examenes Selectividad Tecnologia Industrial II Andalucia 2003-2013

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