UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIEMNTAL POLITECNICO ANTONIO !OSE DE SUCRE" VICE#RETORADO DE PUERTO ORDA$ DEPARTAMENTO DE IN%ENIERIA MECANICA
MAQUINA PARA BISEAR !I"RI#S "E "IMENSI#N $%&M PR#'EC(# )&
Bachiller: MOLERO ZULMA C.I. 22.822.513
PUERTO ORDA$& !ULIO DEL '()* Cálculo del sub-sistema de conversión
Calculo de potencia requerida por el motor
El +alor arro,ado e- de ./P pero e-te +alor o0tenido1 de0e -er modi2icado tomando en cuenta . 2actore- de inter3-1 que -on4 E2iciencia de la tran-mi-i5n por correa-4 De acue acuerd rdo o al te6to te6to DiDi-e7 e7o o de elem elemen ento to-- de m8qu m8quin ina" a" de E-po E-pond nda1 a1 la e2iciencia por tran-mi-i5n por correa- 9en V o trape:oidale-; e- de alrededor de un <*=1 por tanto4 P REQUERIDA REQUERIDA =
3 0,95
=3,15 HP
Rendimiento de la ca,a4 Se>?n Se>?n -u rendim rendimien iento1 to1 de acuerd acuerdo o al Dec@er Dec@er11 p8>ina p8>ina B.1 B.1 para para ca,a ca,a con en>ran en>rana,e a,e-- de diente diente-- mecani mecani:ad :adoo- cuidad cuidado-a o-amen mente te con ro:ami ro:amient ento o de lquido-1 la e2iciencia e- de un <=1 entonce-4 P REQUERIDA REQUERIDA =
3,15 0,96
=3,28 HP
Factor de -e>uridad para a-e>urar el di-e7o4 Tomando un 2actor de -e>uridad de )1* -e tiene4 PTOTAL=3,28 HP∗1,5= 4,98 HP
Selección del motor del subsistema de conversión
Es*uema de Ca+a de $ velocidades
El +alor arro,ado e- de ./P pero e-te +alor o0tenido1 de0e -er modi2icado tomando en cuenta . 2actore- de inter3-1 que -on4 E2iciencia de la tran-mi-i5n por correa-4 De acue acuerd rdo o al te6to te6to DiDi-e7 e7o o de elem elemen ento to-- de m8qu m8quin ina" a" de E-po E-pond nda1 a1 la e2iciencia por tran-mi-i5n por correa- 9en V o trape:oidale-; e- de alrededor de un <*=1 por tanto4 P REQUERIDA REQUERIDA =
3 0,95
=3,15 HP
Rendimiento de la ca,a4 Se>?n Se>?n -u rendim rendimien iento1 to1 de acuerd acuerdo o al Dec@er Dec@er11 p8>ina p8>ina B.1 B.1 para para ca,a ca,a con en>ran en>rana,e a,e-- de diente diente-- mecani mecani:ad :adoo- cuidad cuidado-a o-amen mente te con ro:ami ro:amient ento o de lquido-1 la e2iciencia e- de un <=1 entonce-4 P REQUERIDA REQUERIDA =
3,15 0,96
=3,28 HP
Factor de -e>uridad para a-e>urar el di-e7o4 Tomando un 2actor de -e>uridad de )1* -e tiene4 PTOTAL=3,28 HP∗1,5= 4,98 HP
Selección del motor del subsistema de conversión
Es*uema de Ca+a de $ velocidades
FI%URA NG) ESHUEMA DE CA!A Planetario ) Rueda Solar Sat3lite o Planeta Anillo ra:o o Porta -at3lite
' . *
TALA NG) PARTES DEL TRENPLANETARIO
Cinemática del tren ,lanetario
Se emplear8 el m3todo de +elocidad tan>encial& Como e-te planetario -er8 u-ado para una -imple tran-mi-i5n de potencia de una entrada una -alida -olo -e requiere de un >rado de li0ertad& por lo tanto -e tomara el ca-o en que el 0ra:o e-ta 2i,o1 en donde el planeta no -e tra-lada1 -olo >iraJ V 4 =0 ; ( 1 ) V 2=V 3 ω2 × r 2 =ω3 × r 3 ; ( 2 )
ω3 =ω2
()
V 2=V 5
r2 r3
; (3 )
ω2 × r 2 =ω5 × r 5 ; ( 4 )
ω5 =ω2
() r2 r5
;(5 )
De un proce-o iterati+o -e o0tienen lo- dato- nece-ario- para lo>rar una +elo +eloci cida dad d de -alid -alida a de .(( .(( RPM RPM 9+el 9+eloc ocid idad ad m86i m86ima ma requ requer erid ida a por por la maquina;1 en el planeta 'J El n?mero de diente- de cada rueda -e con-iderara i>ual al radio de cada una de ella-1 por lo tanto4 ω3 =ω2
() r2 r3
=3000 rpm
( )= 30 25
3600 rpm
El radio del anillo -e o0tu+o por >eometra al a conocer por medio de la iteraci5n r' r.4 ω5 =ω2
() r2 r5
=3000 rpm
( )= 30 80
Elemento Sol 9'; Planeta 9.; Anillo 9*;
1125 rpm
N?mero de Diente.( '* K(
TALA NG' NUMERO DE DIENTES DE LOS ELEMENTOS DEL TREN PLANETARIO
Para >aranti:ar la condici5n de coa6ialidad1 lo- n?mero- de diente- Del -ol1 planeta- Del anillo -e>?n El Dudle 9manual de en>rana,e- p8>J B.; para en-am0lar un tren planetario de0e -e>uir do- condicione-4 Z 2= ¿ dediente dedientess del del sol sol Z 3= ¿ dedien de dientes tes del plane planeta ta Z 5= ¿ de diente dientess delanular delanular planetas : ¿ de planetas planetas ¿ de planetas
•
Z 5= Z 2 + 2 Z 3 ; ( 6 )
en el tren tren planet planetari ario o
Z 5+ Z 2
•
¿ planetas
= Numero entero ; ( 7 )
Entonce-4 Z 5= Z 2 + 2 Z 3 80= 30 + 2 ( 25 ) 132=132
Z 5+ Z 2
¿ planetas 80 + 30 2
= Numero entero
=55
Seunda eta,a de la ca+a
En e-ta etapa de tran-mi-i5n e- donde -e encuentra el 0loque m5+il1 el cual permitir8 el cam0io de +elocidad de la m8quina de .(( rpm a .((( rpm 90a,a# alta;& para e-to -e tienen do- ca-o-J Caso I 4
La +elocidad que in>re-a e- de ω6 =ω3 =3600 rpm 1 en -entido orario1 e-ta +elocidad de0e -er reducida a
3000 rpm
-aldr8 en -entido antiorarioJ Para
ello aremo- u-o de en>rana,e- -imple con la- rueda- dentada-J 9K#)(;
FI%URA NG' SISTEMA DE LOHUE MOVIL
Etapa 9Rueda- K # )(;4 Para 3-ta etapa -e tom5 una relaci5n de tran-mi-i5n de )1'& lo>rando reducir la +elocidad en ω10= 3000 rpm J
-ta relaci5n de tran-mi-i5n -e lo>ra con una- rueda- dentada- con la-i>uiente- caracter-tica-4 Rueda dentada Rueda K Rueda )(
N?mero de diente.* '
Di8metro 9mm; B( K
TALA NG. NUMERO DE DIENTES DE LAS RUEDAS 9K#)(;
Finalmente1 la +elocidad a la -alida de la tran-mi-i5n e-4 ω sal =3000 rpm ( anti!orario )
CASO II 4
La +elocidad que in>re-a e- de
ω3 =ω6 =3600 rpm
9orario;J E-ta
Velocidad no de0e -er modi2icada& a que e- i>ual a la requeridaJ Para e-te ca-o aremo- u-o de la- rueda- dentada- 9B#<;J
FI%URA NG. SISTEMA DE LOHUE MOVIL
Etapa 9Rueda- B # <;4 En 3-ta etapa e- nece-ario mantener la di-tancia entre centro- entre lo- e,e-& 3-ta di-tancia 2ue de2inida al calcular lo- n?mero- de lo- diente- de la- ruedaB an lo- c8lculo- >eom3trico- de e-toen>rana,eLa di-tancia entre centro- a =Z 9 + Z 7 ; ( 9 ) a =80 mm
Manteniendo la di-tancia entre centro de
80 mm
& Se de2ini5 una relaci5n de
tran-mi-i5n i>ual a )1 o0tenida con una- rueda- dentada- con la- -i>uientecaracter-tica-4
Rueda dentada Rueda < Rueda B
N?mero de diente( (
Di8metro 9mm; K( K(
TALA NG NUMERO DE DIENTES DE LAS RUEDAS 9B#<;
Finalmente1 la +elocidad a la -alida de la tran-mi-i5n eω sal =3600 rpm ( anti!orario )
1
Estimación de los diámetros de los e+es de transmisión.
Utili:ando el dec@er p8>ina '.. -e calcula el di8metro mnimo permitido para el e,e D min =
√
T =¿
Momento tor-or en -er+icio ( N #mm )
3
" adm=¿
T ; ( 10 ) 0,2 × " adm
2 Ten-i5n de tor-i5n admi-i0le ( N / mm )
2 2 Donde4 " adm=¿ )' N / mm a )K N / mm
Torque del motor4 P mot T = ×$s; ( 11) ω
Donde4 Pmot =¿ ω
Potencia del motor ( % ) J
Velocidad an>ular del motor ( rad / se& ) J
$s
Factor de -er+icio del motor )1(*J
Primer e,e 9Sol ';4 T =
3728,4 % 3000
( ) 2 '
× 1,05=11.86 N # m
60
Entonce-4
√
Dmin = 3
11.86 N # m
2
0,2 × 12 N / mm × 1000
2
D min =0,01703 m =1,703 (m
En +i-ta de que el di8metro primiti+o del en>rana,e de0e -er )1' a ' +ece- el di8metro mnimo del e,eJ D p=1,2 × Dmin D p=1,2 × 1,703 (m ≅ 2 (m
Se>undo e,e 9planeta .;4 T =
3728,4 % 3600
√
D min = 3
( ) 2 '
× 1,05=610,38 N # m; ( 12 )
60
6,2667 N # m
2
0,2 × 12 N / mm × 1000
2
=0,01629 m=1,62 (m ; (13)
D p=1,2 × 1,37 (m ≅ 1,95 (m
Tercer e,e 9anillo *;4 T =
3728,4 % 1125
√
D min = 3
( ) 2 '
× 1,05=33.230 N #m ; ( 14 )
60
20,0534 N # m 2
2
; ( 15)
Dmin =0,02401 m= 2,401 (m D p=1,2 × Dmin ; ( 16 ) D p=1,2 × 2,401 (m ≅ 3 (m
Cálculos eom/tricos de los enrana+es de la ,rimera eta,a.
Calculo del m5dulo4 Para calcular el modulo -e utili:5 el li0ro Maquina- c8lculo del taller AJ LJ Ca-illa-" pa>ina )B) u-ando la -i>uiente ecuaci5n4 ) =
√
P ; ( 17 ) * × 1,52
Donde4 C4 car>a de -e>uridad P4 pre-i5n o e-2uer:o tan>encial del diente > Para o0tener la car>a de -e>uridad -e utili:a la ta0la de la- ca-illa- p8>J)B' Lo- diente- para acero- al cromo1 nquel C .) ' @>QmmJ Se tom5 un +alor de .* @>QmmJ Para el +alor de P -e utili:a la -i>uiente ecuaci5n -acado del mi-mo li0ro Ca-illa- en la p8>ina )B) P=
75 × $
V
; ( 18 )
Donde4 F4 2uer:a en CV a tran-mitir * /P 9*1('; V4 +elocidad peri23rica o lineal en el di8metro primiti+o P=
75 × $
V
V =
D p × ω × ' 60
; ( 19 )
V =
0,02401 m× 1125 rpm×'
P=
75 × 5,042 *V
=1,414 m / s
60
1,414 m / s
=265,3 +&
Entonce- el modulo -er84 ) =
√
265,3 +&
35 ,& / mm ² × 1,52
=1,98 ; ( 20 )
Se>?n el dec@er1 el modulo e-ta normali:ado& el +alor que -e tomo e- de 'J P8>J (J Para un +alor de m5dulo normali:ado m=2 mm 1 α '( .(o N ) ' . * B K
Sm0ol
tem
o
M5dulo
) -
2rontal de
dientePa-o normal Pa-o tran-+er-al Pa-o
del
en>rane Di8metro primiti+o Altura de la ca0e:a
Sol
m
M5dulo
N?mero
Formula
del
Z
Planeta
2 mm
) - =
) n
2,309 mm
(os.
30
###
P
P = ' × )
Pt
P t =
Pe
P e = Pn × cos /
D P
) 0 Z D P = (os.
!a
!a =m
25
6,2831 mm
Pn
7,255 mm
(os.
5,9041 mm
69,2820 mm 57,7350 mm
2 mm
diente < ) (
Altura del pie
crculo
73,282 mm 61,735 mm
D -
D - = D P −2 !-
68,614 mm 57,067 mm
D 1
D 1= D P 0(os/
65,1037 mm 58,0119 mm
A
A=
/ t
/ t 1=ar(t&
1
2 . =
ca0e:a crculo de pie
)
Di8metro del
'
crculo 0a-e
)
Di-tancia
D P 1+ D P 2
n>ulo
de
en>rana,e
63,5085 mm
2
entre centro-
( ) t&/ n
(os.
22,79
0
2rontal
) Anco
del
*
en>rane
)
Recu0rimient
D a= D P + 2 !a
Da
)
2,334 mm
Di8metro del
Di8metro del
)
! - = ) × 1,167
del diente
)
.
! -
1t&. ; 2 .=1 P t
√ r −r + √ r a 2 − r 1 2 −sen/×a = a1 11 2
2 3
o del per2il
2 3
2
2
12,566 mm
2
Pe
1,1
TALA NG CALCULOS DE EN%RANA!ES
Acepta0le Se tiene que cumplir -iempre que4 2 3 4 1,1 Para un +alor de m5dulo normali:ado m=2 mm 1 α '( .(o N ) '
tem
Sm0ol o
M5dulo
m
M5dulo 2rontal
) -
Formula
Planeta 2 mm
) - =
) n (os.
2,309 mm
Anillo
. * B
N?mero
de
dientePa-o normal Pa-o
Z P
P = ' × )
Pt
Pt =
Pe
Pe = Pn × cos /
D P
) 0 Z D P = (os.
!a
! a =m
! -
! - = ) × 1,167
tran-+er-al Pa-o
del
80
25
###
6,2831 mm
Pn
7,2550 mm
(os.
5,904 mm
en>rane Di8metro primiti+o
57,7350 mm 184,752 mm
Altura de la K
ca0e:a
del
2 mm
diente < ) ( ))
Altura del pie del diente Di8metro del crculo Di8metro del
crculo 0a-e
)
Di-tancia
188,752 mm
D-
D - = D P −2 !-
53,067 mm
180,084 mm
D1
D1= D P 0(os/
54,253 mm
173,610 mm
A
A=
/ t
/ t 1=ar(t&
1
2 . =
D P 1+ D P 2
entre centro n>ulo en>rana,e
121,2435 mm
2
de
( ) t&/ n
(os.
0
22,79
2rontal
)
Anco
*
en>rane
)
Recu0rimient
61,735 mm
crculo de pie
'
ca0e:a
Di8metro del
)
Da= D P + 2 !a
Da
)
.
2,334 mm
o del per2il
del
1t&. ; 2 .=1 P t
√ r −r + √ r a 2 − r 1 2 −sen/×a = a1 11 2
2 3
2 3
2
2
Pe
12,566 mm
2
1,74
TALA NG* CALCULOS DE EN%RANA!ES
Acepta0le Se tiene que cumplir -iempre que4 2 3 4 1,1 Nota4 En un -i-tema planetario 9epicclico;1 el -ol1 el planeta el anillo de0en tener el mi-mo modulo para que el mecani-mo 2uncione Cálculos eom/tricos de los enrana+es 0seunda eta,a1.
En e-ta etapa de tran-mi-i5n e- donde -e encuentra el 0loque m5+il1 el cual permitir8 el cam0io de +elocidad de la m8quina de .(( rpm a .((( rpm& para e-to -e tienen do- ca-o-J Caso I 4
La +elocidad que in>re-a e- de ω6 =ω3 =3600 rpm 1 en -entido orario1 e-ta +elocidad de0e -er reducida a
3000 rpm
-aldr8 en -entido antiorarioJ Para
ello aremo- u-o de en>rana,e- -imple con la- rueda- dentada- K )( Calculo del modulo
Se utili:aran la- mi-ma- ecuacione- ante- u-adaEntonce-4 V =
D p × ω × ' 60
V =
0,170 m × 3000 rpm×'
P=
75 × $
P=
60
=2,67035 m / s
V 75 × ( 5,042 *V )
) =
2,67035 m / s
√
P * × 1,52
=141,61 +&
Entonce- el modulo -er84 ) =
√
85,438 +& 35 ,& / mm ² × 1,52
=1,49 mm
Se>?n el dec@er1 el modulo e-ta normali:ado& el +alor que -e tomo e- de )1*J P8>J ( Para un +alor de m5dulo normali:ado m=1,5 mm 1 α '( .(o N ) ' . * B
Sm0ol
tem
o
Pi75n K
m
M5dulo M5dulo
) -
2rontal N?mero
de
dientePa-o normal Pa-o tran-+er-al Pa-o
Formula
del
en>rane Di8metro primiti+o
Z
Corona )(
1,5 mm
) - =
) n
1,732 mm
(os.
35
###
P
P= ' × )
Pt
Pt =
Pe
Pe = Pn × cos /
D P
) 0 Z D P = (os.
!a
!a = m
! -
! - = ) × 1,167
42
4,712 mm
Pn
5,441 mm
(os.
4,427 mm
60,621 mm 72,7461 mm
Altura de la K
ca0e:a
del
1,5 mm
diente < ) (
Altura del pie del diente
1,7505 mm
Di8metro del crculo ca0e:a
Da
D a= D P + 2 !a
63,621 mm 75,7461 mm
)
Di8metro del
)
crculo de pie
)
Di8metro del
'
crculo 0a-e
)
Di-tancia
. )
D - = D P −2 !-
57,12 mm 69,245 mm
D 1
D 1= D P 0(os/
56,965 mm 68,3589 mm
A
A=
/ t
/ t 1=ar(t&
1
2 . =
D P 1+ D P 2
n>ulo
de
en>rana,e
66,6835 mm
2
entre centro-
( ) t&/ n
(os.
22,79
0
2rontal
) Anco
del
*
en>rane
)
Recu0rimient
D -
o del per2il
1t&. ; 2 .=1 P t
√ r −r + √ r a 2 − r 1 2 −sen/×a = a1 11 2
2 3
2 3
2
2
9,4240 mm
2
Pe
1,732
TALA NG CALCULOS DE EN%RANA!ES
Acepta0le Se tiene que cumplir -iempre que4 2 3 4 1,1 CASO II 4
La +elocidad que in>re-a e- de ω 9=3600 rpm 9orario;J E-ta Velocidad no de0e -er modi2icada& a que e- i>ual a la requeridaJ Para e-te ca-o aremou-o de la- rueda- dentada- B
Sm0olo Formula
M5dulo
m
M5dulo 2rontal
) -
Pi75n
Corona
<
B 1,5 mm
) - =
) n (os.
1,732 mm
. * B
N?mero
de
dientePa-o normal Pa-o tran-+er-al Pa-o
del
Z
40
###
P
P= ' × )
Pt
Pt =
Pe
Pe = Pn × cos /
D P
) 0 Z D P = (os.
!a
! a =m
! -
! - = ) × 1,167
5,44 mm
Pn
6,281 mm
(os.
5,11 mm
en>rane Di8metro primiti+o
69,2820 mm
Altura de la K
ca0e:a
del
1,5 mm
diente < ) ( ))
Altura del pie del diente Di8metro del crculo Di8metro del
crculo 0a-e
)
Di-tancia
D -
D - = D P −2 !-
65,781 mm
D 1
D 1= D P 0(os/
65,1037 mm
A
A=
/ t
/ t = ar(t&
1
2 . =
D P 1+ D P 2
entre centro n>ulo en>rana,e
69,2820 mm
2
de
( ) t&/ n
(os.
0
22,79
10,8790 mm
2rontal
)
Anco
*
en>rane
)
Recu0rimient
72,282 mm
crculo de pie
'
ca0e:a
Di8metro del
)
D a= D P + 2 !a
Da
)
.
1,7505 mm
o del per2il
del
1t&. ; 2 .=1 P t
√ r −r + √ r a 2 − r 1 2 −sen/×a = a1 11 2
2 3
2 3
2
2
Pe
2
1,51
TALA NGB CALCULOS DE EN%RANA!ES
Acepta0le Se tiene que cumplir -iempre que4 2 3 4 1,1 Cálculos resistivos de los enrana+es 0Eta,a &1
La- ecuacione- utili:ada- para lo- c8lculo- re-i-ti+o-1 la- cuale- -er8n lami-ma- para toda- la- etapa-J Fuer:a peri23rica nominal4 $ t =
P 1 V
; ( 21 )
Donde4 $ t =¿
Fuer:a Peri23rica medida tran-mitida en el crculo primiti+o ( N )
P1=¿
Potencia nominal a tran-mitir por la rueda peque7a ( % )
V =¿
Velocidad peri23rica del crculo primiti+o
V =
(m/s)
D p × ω × ' 60 × 1000
Fuer:a e-peci2ica de tra0a,o4 $ t 5 = × + t ; ( 22) 1
Donde: 5 =¿
Fuer:a e-peci2ica de tra0a,o en el crculo primiti+o ( N / mm )
$ t =¿
Fuer:a peri23rica nominal en el crculo primiti+o
1 =¿ + t =¿
Anco del lo- diente- ( mm ) Factor de tra0a,o
( N )
Donde K t e- ele>ido de la ta0la )'* del Dec@er P8>J * + t 1= + t 2=1,25 Fuer:a e-peci2ica de la car>a4 5 t = 5 × + 6 ; ( 23 )
Donde4 5 t =¿
Fuer:a e-peci2ica de car>a en el crculo primiti+o ( N / mm )
5 =¿
Fuer:a e-peci2ica de tra0a,o en el crculo primiti+o ( N / mm )
+ 6 =¿
Factor din8mico
Factor din8mico4
( )
+ 6 =1 + 1 +
* 7 5
* - ×V ; ( 24 )
Donde4 + 6 =¿
Factor din8mico
* 7 =¿
ndice de 2uer:a en relaci5n con la calidad del dentado1 -e>?n ta0la
).( 9calidad del dentado1 ta0la )'K1 p8>ina B) del Dec@er; ( N / mm ) * - =¿
Coe2iciente de car>a1 ta0la ).( del Dec@er p8>ina BJ
5 =¿
Fuer:a e-peci2ica de tra0a,o en el crculo primiti+o ( N / mm )
V =¿
Velocidad peri23rica del crculo primiti+o ( m / s )
Se>?n la ta0la )'K del Dec@er p8>ina B)1 para la- +elocidade- el tipo de 2a0ricaci5n e- mecani:ado 2inoJ Se>?n la norma DIN .<. con un error correcti+o en la calidad de * a J Se i:o la -elecciono de * para el c8lculoJ
Teni3ndo-e con e-to * 7 1=* 7 2 =17 ( N / mm ) J Tam0i3n -e procede a calcular el coe2iciente de car>a para e-a mi-ma +elocidad con la 2uer:a e-pec2ica de tra0a,o m8- el ndice de 2uer:a 5 +* 7 la- +elocidade- re-pecti+a-J Resistencia a la rotura del ,ie del diente. 2uer3a ,eri4/rica es,eci4ica. 5 $t =5 t × + -a ; ( 25 )
Donde: + -a=¿
Factor de di-tri0uci5n de la car>a 2rontalJ
5 $t =¿
Fuer:a peri23rica determinante en el crculo primiti+o1 por cada
milmetro de anco del diente ( N / mm ) 5 t =¿
Fuer:a e-pec2ica de car>a en el crculo primiti+o ( N / mm )
Para determinar + -a -e toma de la ta0la )'B p8>ina- K del Dec@er con calidad *1 lo- di8metro- primiti+o- el m5dulo -e o0tiene entonce- que4 - Pe =5,5 8m
De la ta0la ).) p8>ina BK del Dec@er para una relaci5n de apare,amiento %- o St contra St1 %S -e o0tiene que4 - e =1 - Pe
9error admi-i0le de en>rane;J
De la ta0la ).' p8>J B< del Dec@er con lo- +alor de
( $ t / 1 ) -e calcula el 2actor au6iliar
- e
la car>a e-peci2ica
7 L
En la mi-ma ta0la con el +alor de 7 L el recu0rimiento del per2il -e calcula + -a
J
Aora a -e pueden calcular lo- e-2uer:o- de 2le6i5n en la- -eccione-
Es4uer3o de 4le5ión. 9 $ 1=
5 $t mn
× : $ × : 2 ×: . ; ( 26 )
9 21 = 9 $ 1 ×
: $ 2 : $ 1
; ( 27 )
Donde4 9 $ =¿
E-2uer:o de 2le6i5n en la- -eccione- del pie del diente ( N / mm )
5 $t =¿
Fuer:a peri23rica determinante en el crculo primiti+o1 por cada
milmetro de anco del diente ( N / mm ) m n=¿
M5dulo normal 9 mm;
: $ =¿
Factor de 2orma del diente1 -e>?n ta0la ).. p8>ina K( del Dec@er -e
o0tiene el n?mero de diente- equi+alente-1 adem8- de tener un de-pla:amiento del per2il i>ual a cero 9
X = 0
Z n =
Z 30 = ≅ 46 ; : $ 1=2,394 ; ( 28 ) *os. ( cos300 )3
Z n =
25 Z ≅ 39 ; : $ 2 =2,465 ; (29 ) = *os. ( cos300 )3
: 2 =¿ 1
2 3
;
Factor de car>a parcial
; ( 30 )
: . =¿
Factor de inclinaci5n an>ular
0 De la P8>J BK de Dec@er . =30 -e con-i>ue el +alor de : . =0,75
$ =
9 $D × Z R ×: s 9 $
; ( 31 )
Donde: $ =¿
Se>uridad contra la rotura por 2ati>a en el pie del diente
9 $D=¿
Re-i-tencia a la 2ati>a por 2le6i5n del material de la rueda dentada1
-e>?n ta0la ). p8>ina K) del Dec@er Z R=¿
( N / mm )
Factor de ru>o-idad para la calidad de la -uper2icie de lo- 2lanco- en
el pie del dienteJ En 2lanco- de diente- con aca0ado 2ino : s =¿
Z R 1= Z R 2=1
Factor de entalladuraJ Se -upondr8 : s =¿ )
Selección del material 0enrana+es1.
De la ta0la ). del Dec@er1 P8>J K) -e tom5 un acero para la- ruedadentada- con la- -i>uiente- caracter-tica-4 Valore- de dure:a Valore- de re-i-tencia en la rueda dentada Material
Material
del n?cleo Acero
Re-i-tenci
a la 2ati>a para a e-t8tica Pre-i5n Ten-i5n en Super2icie para el pie de /ert: el pie del de lodel diente W/D diente WFD 2lancoW 9NQmm'; ' ' 9NQmm ; 9NQmm ;
de
cementaci5n -e>?n
DIN
/)<(
/B'(
)((
'.(
<((
)B')( C)*
La- -e>uridade- normale- contra la rotura por 2ati>a -on
$
≥ )1 para
en>rana,e- de marca permanente 9que de0en durar un tiempo inde2inido;& $
≥ )1 para en>rana,e- temporale- 9que de0en durar un tiempo limitado
en -er+icio;
5 Ht =5 t × + H/ ; ( 32 )
Donde4 5 Ht =¿
Fuer:a peri23rica determinante en el crculo primiti+o por cada
milmetro de anco de lo- diente- ( N / mm ) 5 t =¿
Fuer:a de car>a e-pec2ica en el crculo primiti+o ( N / mm )
+ H/ =¿
Factor de di-tri0uci5n de la car>a 2rontalJ
De la ta0la ).* p8>J K del Dec@erJ Con lo- +alore- de
.
2 /
-e
con-i>ue el +alor del 2actor de recu0rimiento Z 2 De la parte in2erior de la ta0la ).*1 con el +alor de
7l
1 -e con-i>ue el +alor
de + H/ J Pre-i5n de /ert:4 9 H =
√
5 Ht u + 1 × × Z H × Z ) × Z 2 ; ( 33 ) d t 1 u
Donde4 u=¿
Relaci5n de n?mero- de diente- +irtualJ
9 H =¿
Pre-i5n de /ert: en el punto de rodadura C 9I>ual +alor en am0o-
2lanco-; ( N / mm ) 5 Ht =¿
Fuer:a peri23rica e-pec2ica ( N / mm )
d t 1=¿
Di8metro del crculo primiti+o de la rueda peque7aJ
Z H =¿
Factor de 2orma de lo- 2lanco-1 -e>?n la ta0la ). p8>ina K* del
Z ) =¿ Z 2 =¿
Factor de material1 -e>?n ta0la ).B p8>ina K del Dec@er
√ N / mm
Factor de recu0rimiento1 -e>?n la parte -uperior de la ta0la ).* p8>ina
K del Dec@er1 pero no menor de (1J Se>?n la ta0la ). Z H =1,57 Se>?n la ta0la ).B
Z ) =222 √ N / mm
2
Seuridad contra 4ormación de ,icaduras. H =
9 HD × + L × Z R 9 H
; ( 34 )
Donde: H =¿ 9 HD=¿
Se>uridad e6i-tente contra la 2ormaci5n de picadura- en la rueda Pre-i5n de rodadura permanente en lo- 2lanco- de lo- diente-1 -e>?n
ta0la ). p8>ina K) del Dec@er Z R=¿
Factore- de ru>o-idad para la calidad de la -uper2icie de lo- 2lanco- de
lo- diente-J En 2lanco- de diente- con aca0ado 2ino + L =¿
Z R=1
Factor del lu0ricante que1 cuando la lu0ricaci5n e- correcta + L =1
Su-tituendo lo- +alore- o0tenido-1 no- queda4 La- -e>uridade- que -e toman >eneralmente contra la 2ormaci5n de picadura-on4 En el ca-o de en>rana,e- de marca permanente
H 4 1,4
para Z 1 < 20
1 porque1 para
H 4 1,25
Z 1 < 20
para Z 1 > 20
1 la pre-i5n de /ert:
puede lle>ar a -er maor 2uera del punto de rodadura que en 3-teJ En el ca-o de en>rana,e- de marca temporal1 e- H =0,4 = .1
2uer3as en los enrana+es 2uer3as Peri4/ricas. $ t = $ tm × + 1 ; ( 35 )
Donde: + 1=¿ Factor de -er+icio1 -e>?n ta0la )'* del Dec@er P8>J * 2uer3as A5iales. $ a = $ t ×t&.
; ( 36 )
2uer3as Radiales.
$ r = $ t ×t&/ t5 ; ( 37 ) / t5 = ar(os
(
r t 1 + r t 2 a
)
0 cos / t ; ( 38 )
Cálculo del ,eso a,ro5imado de los enrana+es. −6
3
Peso=7,85 × 10 +& / mm ×1
( )( ' 4
2
d p ; 39 )
Etapa I entre en>rana,e- de diente- elicoidale- 9'; 9.;J De-cripci5n
Sm0olo
Velocidad an>ular Di8metro primiti+o Potencia nominal a tran-mitir por la rueda peque7a Velocidad
peri23rica
primiti+o Fuer:a peri23rica nominal Factor de tra0a,o Anco de lo- diente-
del
Unidad
Sol
Planeta
.)1)*<
.B1<<)) 0,017
ω
rad / se&
D
m
0,02
P1
%
3728,4
V
m/s
$ t
N
crculo
+ t 1
.1)6)(#. B)*1(*( )1'*
mm
)*1
Fuer:a e-peci2ica de tra0a,o Factor din8mico ndice de 2uer:a Coe2iciente de car>a Fuer:a e-peci2ica de car>a Error admi-i0le de pa-o de en>rane Error de en>rane Factor au6iliar Recu0rimiento de per2il 2actor de di-tri0uci5n de car>a 2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica Modulo normal Factor de 2orma de diente Factor de 2orma de diente Recu0rimiento de per2il Factor de car>a parcial Factor de inclinaci5n an>ular E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del diente de la rueda ' E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del diente de la rueda . Re-i-tencia a la 2ati>a por 2le6i5n Factor de ru>o-idad
N / mm
5
+ 6
* -
)1((()* N / mm
* 7
- Pe
*K)1B)*( *1*
- e 7l
)B (1(*
N / mm
5 t
*K)1'.B
*1*
(J*(
2 3
)1B.
+ -a
)
5 $t
N / mm
) n
mm
*K)1B)*( '
: $ 1
2,394
: $ 2 2 3 : 2 : .
'1*
)1B.
(1*BK
(1B*
9 $ 1
N / mm
9 $ 2
N / mm
9 $D
N / mm
Z R
2
.()JK*)
2
.)(1K(. *((9pi7on; )
: s
Factor de entalladura
$ 1
Se>uridad contra la rotura por 2ati>a
Z 2
Factor de recu0rimiento Factor de di-tri0uci5n de la car>a
+ H/
2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica en lo-
Factor de material Factor de recu0rimiento Pre-i5n de /ert: Factor de lu0ricante Factore- de ru>o-idad en lo- 2lancoPre-i5n de rodadura permanente en lo- 2lancoSe>uridad contra la 2ormaci5n de picaduraFuer:a- Peri23ricaFuer:a- A6iale An>ulo de ataque de -er+icio en la -ecci5n 2rontal Fuer:a- RadialePe-o de lo- en>rana,e-
)1)))* )1*(*.<
(1B)K
)1)'(B N / mm
5 Ht
2lanco-
Factor de 2orma de lo- 2lanco-
$ 2
Se>uridad contra la rotura por 2ati>a
Relaci5n entre el numero de diente-
)
U
*)1K'* )1'
Z H
)1*B
√ N / mm2
Z ) Z 2
(1
9 H
2
N / mm
+ L
<'1.K.' )
Z R
)
9 HD
H
'''
2
N / mm
)(( )1.*
$ t
N
$ a
N
/ t5
B)*J( ).B1( .K1*
$ r
N
P
+&
*<(1< (J(*<.
(J(K*
Etapa I entre en>rana,e- de diente- elicoidale- 9.; 9*;J De-cripci5n
Sm0olo
Velocidad an>ular Di8metro primiti+o Potencia nominal a tran-mitir por la rueda peque7a Velocidad
peri23rica
del
Fuer:a peri23rica nominal Factor de tra0a,o Anco de lo- dienteFuer:a e-peci2ica de tra0a,o Factor din8mico ndice de 2uer:a Coe2iciente de car>a Fuer:a e-peci2ica de car>a Error admi-i0le de pa-o de en>rane Error de en>rane Factor au6iliar Recu0rimiento de per2il 2actor de di-tri0uci5n de car>a 2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica
ω
rad / se&
D
m
P1
%
V
m s
$ t
N
+ t
crculo
primiti+o
Unidad
1
mm
5
N mm
+ 6
* 7
N mm
.B1<<))
))B1K(
0,017
.B'K1 .1)6)(#.
7165,6050 1,25
15,4
*K)1'.B
)B (1()KB*
N mm
- Pe
*K)1B)*(
- e
7l
(J*(
2 3
)1B.
+ -a
5 $t
Anillo
)1'
* -
5 t
Planeta
) N mm
*K)1B)*(
0,02401
Modulo normal Factor de 2orma de diente Factor de 2orma de diente Recu0rimiento de per2il Factor de car>a parcial Factor de inclinaci5n an>ular
diente de la rueda . Re-i-tencia a la 2ati>a por 2le6i5n Factor de ru>o-idad Factor de entalladura Se>uridad contra la rotura por 2ati>a Se>uridad contra la rotura por 2ati>a
2,394
: $ 2
2,20
2 3
1,83
: 2
0,5464
: .
0,75
2
285,34
2
mm
9 $ 2
mm
262,22
9 $D
N mm
500
Z R
1
: s
1
$ 1
51,89857
$ 2
52,56094
Z 2
Factor de recu0rimiento Factor de di-tri0uci5n de la car>a
+ H/
2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica en lo-
0,7006
N / mm
5 Ht
2lanco-
Factor de recu0rimiento
2
N
E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del
Factor de material
: $ 1
9 $ 1
diente de la rueda '
Factor de 2orma de lo- 2lanco-
mm
N
E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del
Relaci5n entre el numero de diente-
) n
U
1,20
'((1K*B' .1'
Z H Z ) Z 2
)1*B
√ N / mm2
'B' 0,7006
9 H
Pre-i5n de /ert:
2
N / mm
+ L
Factor de lu0ricante Factore- de ru>o-idad en lo- 2lancoPre-i5n de rodadura permanente en lo- 2lancoSe>uridad contra la 2ormaci5n de picaduraFuer:a- Peri23ricaFuer:a- A6iale An>ulo de ataque de -er+icio en la -ecci5n 2rontal Fuer:a- RadialePe-o de lo- en>rana,e-
)
Z R
)
9 HD
H
2
N / mm
)((
)1
$ t
N
$ a
N
7165,6050
).1B
/ t5
.K1*
$ r
N
P
+&
*<(1< (J(*<.
(1(B
Pi75n K
Corona )(
.)1)*
.B1<<
Etapa II entre en>rana,e- de diente- elicoidale- 9K; 9)(;J De-cripci5n
Sm0olo
Velocidad an>ular
Di8metro primiti+o Potencia nominal a tran-mitir por la rueda peque7a Velocidad
peri23rica
primiti+o Fuer:a peri23rica nominal Factor de tra0a,o Anco de lo- diente-
del
Unidad
ω
rad / se&
D
m
P1
%
3728,4
V
m s
1,33707
$ t
N
2803,4
+ t
crculo
1
mm
0,300222
1,25
62,832
0,3925
Fuer:a e-peci2ica de tra0a,o Factor din8mico ndice de 2uer:a Coe2iciente de car>a Fuer:a e-peci2ica de car>a Error admi-i0le de pa-o de en>rane Error de en>rane Factor au6iliar Recu0rimiento de per2il 2actor de di-tri0uci5n de car>a 2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica Modulo normal Factor de 2orma de diente Factor de 2orma de diente Recu0rimiento de per2il Factor de car>a parcial Factor de inclinaci5n an>ular E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del diente de la rueda ' E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del diente de la rueda .
5
N mm
+ 6
* 7
N mm
* -
5 t
N mm
365,79239 1,033487
37 0,02274447
378,041688
- Pe
25
- e
25
7l
0,643945
2 3
1,3686
+ -a
1
5 $t
N mm
) n
mm
1,5
: $ 1
2,45
: $ 2
2,235061
378,041688
2 3
1,3686
: 2
0,73067
: .
0,75
N 9 $ 1
2
50,7561
2
46,30326
mm N
9 $ 2
mm
9 $D
Re-i-tencia a la 2ati>a por 2le6i5n Factor de ru>o-idad Factor de entalladura Se>uridad contra la rotura por 2ati>a Se>uridad contra la rotura por 2ati>a
Factor de di-tri0uci5n de la car>a Fuer:a peri23rica e-peci2ica en lo-
Factor de material Factor de recu0rimiento Pre-i5n de /ert: Factor de lu0ricante Factore- de ru>o-idad en lo- 2lancoPre-i5n de rodadura permanente en lo- 2lancoSe>uridad contra la 2ormaci5n de picaduraFuer:a- Peri23ricaFuer:a- A6iale An>ulo de ataque de -er+icio en la -ecci5n 2rontal
: s
1
$ 1
9,851
$ 2
10,798
0,8073
1,17
N / mm
5 Ht
2lanco-
Factor de 2orma de lo- 2lanco-
1
+ H/
2rontal
500
Z R
Z 2
Factor de recu0rimiento
Relaci5n entre el numero de diente-
N mm
U
'1.(KBB )1)
Z H
)1*B
√ N / mm2
Z )
'B'
Z 2
0,8073
9 H
2
N / mm
+ L
)
Z R
)
9 HD
H
2
N / mm
)(( '1KBK
$ t
N
$ a
N
/ t5
***1KK(.<
''
Fuer:a- RadialePe-o de lo- en>rana,e-
$ r
N
P
+&
<*<1B' (1.<)
(1*
Rueda )(
Rueda ))
Etapa III entre en>rana,e- de diente- elicoidale- 9B; 9<;J De-cripci5n
Sm0olo
Velocidad an>ular Di8metro primiti+o Potencia nominal a tran-mitir por la rueda peque7a Velocidad
peri23rica
del
Fuer:a peri23rica nominal Factor de tra0a,o Anco de lo- dienteFuer:a e-peci2ica de tra0a,o Factor din8mico ndice de 2uer:a Coe2iciente de car>a Fuer:a e-peci2ica de car>a Error admi-i0le de pa-o de en>rane Error de en>rane Factor au6iliar Recu0rimiento de per2il
ω
rad / se&
D
m
0,34641016
P1
%
3728,4227
V
m s
1,54278
$ t
N
2416,801
+ t
crculo
primiti+o
Unidad
.B1<<
1,25
1
mm
62,832
5
N mm
317,01859
+ 6
* 7
N mm
* -
5 t
N mm
1,05287
37 0,0306897
333,78048
- Pe
25
- e
25
7l
0,643945
2 3
1,37
+ -a
2actor de di-tri0uci5n de car>a 2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica Modulo normal Factor de 2orma de diente Factor de 2orma de diente Recu0rimiento de per2il Factor de car>a parcial Factor de inclinaci5n an>ular
) n
mm
: $ 1
2,3943
: $ 2
2,3943
333,78048 1,5
2 3
1,37
: 2
0,72992
: .
0,75
9 $ 1
diente de la rueda '
2
43,7498
2
mm N
E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del diente de la rueda . Re-i-tencia a la 2ati>a por 2le6i5n Factor de ru>o-idad Factor de entalladura Se>uridad contra la rotura por 2ati>a Se>uridad contra la rotura por 2ati>a
9 $ 2
mm
43,7498
9 $D
N mm
500
Z R
1
: s
1
$ 1
31,4286
$ 2
31,4286
Z 2
Factor de recu0rimiento Factor de di-tri0uci5n de la car>a
+ H/
2rontal Fuer:a peri23rica e-peci2ica en lo-
0,8068
N / mm
5 Ht
2lanco-
Factor de 2orma de lo- 2lanco-
5 $t
N mm
N
E-2uer:o- de 2le6i5n en el pie del
Relaci5n entre el numero de diente-
1
U
1,17
.<(1*'.) )
Z H
)1*B
√ N / mm2
Z )
Factor de material Factor de recu0rimiento
Z 2
0,8068
9 H
Pre-i5n de /ert: Factor de lu0ricante Factore- de ru>o-idad en lo- 2lancoPre-i5n de rodadura permanente en lo- 2lancoSe>uridad contra la 2ormaci5n de picaduraFuer:a- Peri23ricaFuer:a- A6iale An>ulo de ataque de -er+icio en la -ecci5n 2rontal Fuer:a- RadialePe-o de lo- en>rana,e-
2
N / mm
*)B1.)B*
+ L
)
Z R
) 2
9 HD
H
N / mm
)((
.1(<'B
$ t
N
$ a
N
)<<)1<)'' ))*(1)K<
/ t5
''1B<
$ r
N
P
+&
K
Cálculos de los e+es E+e &.
Dia>rama de cuerpo li0re del e,e NG ) 9en per-pecti+a; Fr + p
F
#a Apoyo B
Mc Fa
"
Z
Nota4
'B'
Apoyo A !
P A4 e- el pe-o de0ido al acople& el cual -e a-umi5 como )>J
m
9P A )> 6 <1K s 2 <1KN; P4 e- el pe-o del en>rana,e
Dia>rama de cuerpo li0re 9Plano #$; "
2(5$%3$2
$%8
Z &'))
13'))
La- reaccione- en lo- apoo- -er8n4
1''))
3$$%&'5(
∑ $ =0 ∑ ) =0 >
A
Dia>rama de cuerpo li0re 9Plano X#$; 5&1'%2(5 !
Z &'))
13'))
1''))
(5*%81$(
C8lculo del momento 2lector m86imo4 ) -ma3= √ ( ) - : − Z )
2
2
+ ( ) - : − 3 )
) -ma3= √ ( 455,35 ) + ( 399,08 ) =605,48 N # m 2
2
Se -eleccion5 un acero AISI )(*& que tiene como caracter-tica-4 Material E-tado
M86ima
Re-i-tencia de 2luencia Alar>amiento
9 ma3
ma3
+& / (m
C)(*
Laminad
2
JB<
+& / (m
*J('
+& / (m
2
9' pul>;
2
J)K
''
o -imple Se proceder8 a acer lo- c8lculo- con el di8metro mnimo permi-i0le del e,e el cual a 2ue calculado con anterioridad1 a manera de compro0arloJ Con la -i>uiente 25rmula4 D min =
√ 3
T Dmin =5 (m 0,2 × " adm
Momento de inercia del e,e4 I =
' 64
4
d=
' 64
( 0,05 )4 =3,0679 × 10−7 m4=30,6796 (m4
Adoptando aora lo- +alore+alore- de M1 I4 ? 3 =
) - ×* × * I
C di-tancia entre el centro de ma-a a la 2i0ra m8- ale,adaJ ? 3 =
( 621,735 N # m ) × ( 0,025 m ) −7
3,0679 × 10
m
4
=50664577,79 Pa=50664,578 +Pa
E-2uer:o cortante por tor-i5n4 " 3> =
T × * @
T =¿
Momento tor-or m86imoJ
T =2459 N # m
* =¿
Di-tancia de centro de ma-a a la l a 2i0ra m8- ale,adaJ
* =0,025 m
@ =¿
@ =
Momento polar de inerciaJ
'
'
4
32
d =
32
( 0,025 m )4=3,83495 × 10−8 m 4
Entonce-4 " 3> =
2459 N # m × 0,025 m −8
3,83495 × 10
m
4
=160314007,3 Pa=160314,0073 +Pa
Es4uer3os ,rinci,ales 6 "irecciones ,rinci,ales. ? 1 ? 2=
? 1=
? 3 2
B
√( )
2
? 3 2
50664,578
+
2
+ ( " 3> ) 2
√(
50664,578 2
)
2
+ ( 160314,0073 )2
? 1=136571,34 +Pa
? 2=
50664,578 2
−
√(
50664,578 2
) +( 2
160314,0073 )
2
? 2=85906,766 +Pa
" 1 " 2=B
" 1=
√(
√( ) +( ? 3
2
2
50664,578 2
" 3> )
2
) +( 2
160314,00733 )
2
" 1=111239,1 +Pa " 2=−111239,1 +Pa
Aora -e proceder8 a +eri2icar +eri2icar lo- re-ultado- o0tenido-4 o0tenido-4
" ma3 =111,24 )Pa " ma3 < " adm
Se de0e cumplir que4
" adm= 0,4 × ? - =0,4 × 414,8 )Pa=165,92 )Pa
Donde4 O0-e O0-er+ r+am amoo- que que
111,24 )Pa< 165,92 )Pa
por por lo tant tanto o cump cumple le con con la la
condici5nJ /allando un 2actor de -e>uridad4 " ma3 <
" adm N 6
N =
165,92 × 10 Pa 6
111,24 × 10 Pa
=1,5 A(epta1le
Para que no ocurra 2alla tam0i3n de0e cumplir-e que4 ?
(onside deran rando do un N =2 |? −? |< N - ; (onsi 1
2
|136571,34 +Pa−85906,766 +Pa|< 165,92 )Pa 2
50664,57 +Pa < 82,96 )Pa i (umple
Calculo de la 4lec7a má5ima del e+e
En el plano /ori:ontal 9#$;4 3
$×L - ma3= E × I × 48
- ma3 1=
3
246,9192 +& × ( 30 (m )
2,1 × 10 +& / (m × 30,6796 (m × 48 6
2
En el plano /ori:ontal 9#X;4 3
$×L - ma3= E I 48
4
=2,1558 × 10−3 (m
- ma3 2=
571,0245 +& × ( 30 (m )
3 4
= 4,985 × 10−3 (m
3 2
3
2,1 × 10 +& / (m × 30,6796 (m × 48 6
2
La 2le6i5n m86ima en el e,e -er84 - ma3= √ - - 1 + - 2 2
2
- ma3= √ ( 2,1558 × 10
−3
2
) + ( 4,985 × 10− ) =5,43 × 10−
(m
Para +eri2icar que el +alor de 2leca m86imo o0tenido -ea acepta0le 9Dec@er P8>J '(; - adm=0,00035 (30 (m) =0,0105 - adm 4 - (riti(a 0,0105 4 0,00543 A(epta1le
!elocidad !elocidad critica a 4le5ión.
Se>?n Dec@er p8>ina '. para un e,e -ometido a 2le6i5n4 C(rit =
√
+ & 2 ' - ma3
Donde4 + =¿
Coe2iciente de apoo )
=¿ - ma3
2 %ra+edad <1K m / s
Fleca m86ima
C(rit =
1
√
980 (m / s
¿ 0,000543 (m
2
2 ' 0,000543 (m
=213,813
1
s
-a0emo- que e-te e,e >ira a )K(( rpm Se de0e cumplir que4
C(rit ≫ CeEe
188,495
1
s
1 1 213,813 ≫ 188,495 *umple(on la (ondi(iFn#
s
s
!elocidad cr8tica a torsión. C(rit =
√
( 2 ' @ 1
Donde4 C(rit =¿ ( =¿ @ =¿
En )Q- +elocidad crtica de tor-i5n En Nm / rad & ri>ide: el8-tica del e,e
En >m' momento de inercia de la- ma-a- del e,e incluida- -u- ma-a-
montada-J I t =0,1 d 1
(
=
4
300 mm = 6 × 10−9 × 2 4 80000 N / mm 0,1 ( 50 mm ) 1
( =166666666,7 Nmm / rad ≅ 166666,67 Nm / rad
Para allar !1 calculamo- la ma-a de e,e4 m =7,85 × 10 +& / mm × ( ' ( 50 mm ) × 300 mm )= 18,496 +& −6
3
2
) =m + m( en&ranae )=18,496 +& + 2,9748 +& =21,47 +& 1
2
@ = ) × r @ = 2
1 2
( 21,47 +& ) × ( 0,025 )2 =0,0067093 +& m 2
Entonce- la +elocidad crtica a tor-i5n -er84 C(rit =
1 2 '
√
166666,67 Nm / rad 0,0067093 +& m
C(rit =793,242
1
s
2
-a0emo- que e-te e,e >ira a )K(( rpm
188,4955
1
s
C(rit ≫ CeEe
Se de0e cumplir que4
1 1 793,242 ≫ 188,4955 *umple la(ondi(iFn #
s
s
Cálculo de resistencia a la de4ormación ,or torsión.
Del Dec@er p8>ina '.1 el 8n>ulo de tor-i5n e-4 / =
T × L 16615,5 +& # mm× 300 mm = = 9,9693 × 10−5 2 4 × I t 80000 N / mm × 0,1 ( 50 mm )
/ =0,00000997 ≅ 0,000571
0
Se de0e cumplir que / < / adm / adm=0,00025 × L=0,075 0,000571
0
0
< 0,0750 e (umple
Cálculo ,or cara estática. (eor8a de la ener8a de distorsión 0!on Misses1
E-te c8lculo -e reali:ara para +eri2icar que el di8metro de *cm >arantice que no a0r8 2alla- ni por 2ati>a ni por e-t8ticaJ D min =
√ 3
32 × N
' × >
[
2
2
) -ma3 + T
]
1 /2
Donde > e- el e-2uer:o de 2luencia N e- un 2actor de -e>uridad i>ual a 'J )t =
Pma3 ωma3 ×
2 ' 60
=
3728,4 % 2 '
1125 rpm×
60
=318,24245 N # m =3182,42455 + (m
) -ma3= √ ( 456,8194 ) + ( 456,8194 ) =646,04 N # m =6460,4 + (m 2
D min =
√ 3
2
32 × 2
[ ( 6460,4 +& # (m) +( 3182,42455 + (m ) ] ' × 4148 2
2
1/ 2
Dmin =3,1966 (m
Cálculo ,or 4atia. Se9n la ecuación de :oodman.
Dmin =
√ [( 3
32 × N + - × ) -ma3
'
e
1 /2
) ( )] 2
T + u
2
Donde N e- un 2actor de -e>uridad i>ual a 'J Re-i-tencia a la 2ati>a e = + a × + 1 × + ( × G n
Lmite a la 2ati>a G n=0,6 × u=0,6 × 5062 +& / (m
2
=3037,2 +& / (m2
+ a= 0,91 $a(tor de super-i(ie + 1=1 $a(tor detamao + ( =0,989 $a(tor de temperatura e =0,91 × 1 × 0,989 × 3037,2 +& / (m
2
=2733,4496 +& / (m2
+ - =1,6 *on(etrador de es-uero( *!a6etero endure(ido de patin)
Dmin =
√ [( 3
) +(
32 × 2
1,6 × 6460,4
'
2733,4496
Dmin =4,2598 (m
2
3182,42455 5062
)] 2
1 /2
Se toma
5 (m
1 a que e-to >aranti:a que no a0r8 2alla- ni por 2ati>a ni por
e-t8ticaJ Calculo de las c7avetas.
Calculo de la lon>itud de la- ca+eta- -e>?n Faire- P8>J .B Selección del material de la c7aveta.
Se -eleccion5 un acero AISI C)(.* laminado -imple& que tiene como caracter-tica-4 9 ma3 = 5976 +& / (m 9 - =3867 +& / (m
2
2
9 - ¿ > =3867 +& / (m
2
2
s > = 0,557 × > =0,557 × 3867 +& / (m =2153,92 +& / (m
2
E-2uer:o de Calculo s =
(=
s > (oe-i(iente > (oe-i(iente
Para una car>a de coque li>era o -ecundaria el coe2iciente de c8lculo e- de ' a 'J*& -e -elecciona '4 s =
(=
2153,92 +& / (m 2
3867 +& / (m 2
2
=1076,96 +& / (m2
2
=1933,5 +& / (m2
Como la ca+eta e-t8 -ometida a corte a compren-i5n Para ci3alladura.
)t =
s×1×l×d 2
Para com,resión contra las ,aredes. )t =
(×t×l×d 4
Donde4
04 alto de la ca+eta
t4 anco de la ca+eta De la ta0la AT)< del Faire- -e -aca la- dimen-ione- de la ca+eta dependiendo del di8metro
Por la ta0la el di8metro *( mm -e o0tu+o 0 )'1B mm t <1* mm Pma3
)t =
ωma3 ×
2 ' 60
=
3728,4 % 2 '
1125 rpm×
=318,24245 N # m =3182,42455 + (m
60
De-pe,ando L A ci3alladura. L=
L=
)t × 2 s×1×d
3182,42455 +& # (m× 2 2
1076,96 +& / (m × 1,27 (m × 5 (m
A com,resión.
=0,463 (m= 4,63 mm
L=
L=
)t × 4 (×t×d
3182,42455 +& #(m × 4 2
1933,5 +& / (m × 0,95 (m × 5 (m
=0,68 (m=6,8 mm
La lon>itud de la- ca+eta- -er8 de 1K mm a que tendr8 re-i-tencia tanto a compre-i5n como a ci:alladura con dimen-ione- de 0 )'1B mm t <1* mm
E+e $
Dia>rama de cuerpo li0re del e,e NG ' 9en per-pecti+a; #1'
Fr + p&
#a
Apoyo B
"
F Z
Apoyo A
!
Mc Fa2
Mc Fa1
Nota4 Pa1 PB P)(4 -on lo- pe-o- del en>rana,e del anillo la- rueda- )( B re-pecti+amenteJ Dia>rama de cuerpo li0re 9Plano #$; *58%*$
"
3($%1*
$(3*%3*2
Z &$*&%5*(*
8$1'%32$*
1''))
*'))
18'))
*'))
∑ $ =0 ∑ ) =0 >
J
Dia>rama de cuerpo li0re 9Plano X#$; La- reaccione- en lo- apoo- -er8n4
∑ $ =0 ∑ ) =0 >
A
!
1$$18%$122 &$*&%5*(*
8$1'%32$*
Z 1''))
*'))
18'))
*'))
C8lculo del momento 2lector m86imo4 ) -ma3= √ ( ) - : − Z ) + ( ) - : − 3 ) 2
2
) -ma3= √ (−3927,52 ) + (−1890,76 ) = 4358,9433 N # m 2
2
Se -eleccion5 un acero AISI )(*& que tiene como caracter-tica-4 Material E-tado
M86ima
Re-i-tencia de 2luencia Alar>amiento
N AISI
re-i-tencia
en tracci5n
en * (K cm
9 ma3 +& / (m
C)(*
Laminad
ma3 2
JB<
+& / (m
*J('
+& / (m
2
9' pul>;
2
J)K
''
o -imple Se proceder8 a acer lo- c8lculo- con el di8metro mnimo permi-i0le del e,e el cual a 2ue calculado con anterioridad1 a manera de compro0arloJ Con la -i>uiente 25rmula4 D min =
√ 3
T D min =14 (m 0,2 × " adm
Momento de inercia del e,e4 I =
' 64
4
d=
' 64
( 0,14 )4 =1,8857 × 10−5 m4= 1885,74 (m4
Adoptando aora lo- +alore- de M1 I4 ? 3 =
) - ×* I
C di-tancia entre el centro de ma-a a la 2i0ra m8- ale,adaJ ? 3 =
( 4972,6123 N #m ) × ( 0,07 m ) −5
1,8857 × 10 m
4
=18459079,44 Pa=18459,079 +Pa
E-2uer:o cortante por tor-i5n4 " 3> =
T ×* @
T =¿
momento tor-or m86imoJ
T =7894,9 N # m
* =¿
Di-tancia de centro de ma-a a la 2i0ra m8- ale,adaJ
* =0,07 m
@ =¿
@ =
' 32
Momento polar de inerciaJ d
4
=
' 32
( 0,07 m )4=2,357 × 10−6 m4
Entonce-4 " 3> =
7894,9 N # m× 0,07 m −6
2,357 × 10
m
4
=104418055,8 Pa=104418,056 +Pa
E-2uer:o- principale- Direccione- principale-4 ? 1 ? 2=
? 1=
? 3 2
B
√( )
2
? 3 2
18459,079
+
2
+ ( " 3> ) 2
√(
18459,079 2
)
2
+( 104418,056 )2
? 1=114054,7 +Pa
? 2=
18459,079 2
−
√(
18459,079 2
) +( 2
104418,056 )
2
? 2=955995,623 +Pa
" 1 " 2=B
" 1=
√(
√( ) +( ? 3
2
2
18459,079 2
" 3> )
2
) +( 2
104418,056 )
2
" 1=104825,163 +Pa " 2=−104825,163 +Pa
Aora -e proceder8 a +eri2icar lo- re-ultado- o0tenido-4
" ma3 =104,83 )Pa " ma3 < " adm
Se de0e cumplir que4
" adm= 0,4 ×? - =0,4 × 414,8 )Pa=165,92 )Pa
Donde4 O0-er+amo- que
104,83 )Pa < 165,92 )Pa
por lo tanto cumple con la
condici5nJ /allando un 2actor de -e>uridad4 " ma3 <
" adm N 6
N =
165,92 × 10 Pa 6
104,83 × 10 Pa
=1,58 A(epta1le
Para que no ocurra 2alla tam0i3n de0e cumplir-e que4 ?
|? −? |< N - ; (onsiderando un N =2 1
2
|114054,7 +Pa−955995,623 +Pa|< 165,92 )Pa 2
18462,1 +Pa < 82,96 )Pa i (umple
Calculo de la 2leca m86ima del e,e4 En el plano /ori:ontal 9#$;4 3
$×L - ma3= E × I × 48
- ma3 1=
1044,4212 +& × ( 40 (m )
3
2,1 × 10 +& / (m × 1885,74 (m × 48 6
2
En el plano /ori:ontal 9#X;4 3
$×L - ma3= E I 48
4
=3,5165 × 10−4 (m
- ma3 2=
1991,89122 +&× ( 40 (m )
3
2,1 × 10 +& / (m × 1885,74 (m × 48 6
2
4
=6,71 × 10−4 (m
La 2le6i5n m86ima en el e,e -er84 - ma3= √ - 1 + - 2 2
2
- ma3= √ ( 3,5165 × 10
−4
2
4 2
) + ( 6,71 × 10− ) =7,5726 × 10−
4
(m
Para +eri2icar que el +alor de 2leca m86imo o0tenido -ea acepta0le 9Dec@er P8>J '(; - adm= 0,00035 ( 40 (m ) =0,014 (m −4
- adm 4 - (riti(a 0,014 4 7,5726 × 10 A(epta1le
Velocidad critica a 2le6i5n4 Se>?n Dec@er p8>ina '. para un e,e -ometido a 2le6i5n4 C(rit =
√
+ & 2 ' - ma3
Donde4 + =¿
Coe2iciente de apoo )
=¿ - ma3
2 %ra+edad <1K m / s
Fleca m86ima
C(rit =
1
√
980 (m / s
2 ' 7,5726 × 10
¿ 7,5726 × 10−4 (m
2
−4
(m
= 181,0549
-a0emo- que e-te e,e >ira a Se de0e cumplir que4
1
s
85,058 rpm
C(rit > C eEe
8,9073
1
s
1 1 181,0549 ≫ 8,9073 *umple (onla (ondi(iFn#
s
s
Velocidad crtica a tor-i5n4 C(rit =
√
( 2 ' @ 1
Donde4 C(rit =¿ ( =¿ @ =¿
En 1/s +elocidad crtica de tor-i5n En Nm / rad & ri>ide: el8-tica del e,e
En Kgm2 momento de inercia de la- ma-a- del e,e incluida- -u- ma-a-
montada-J I t =0,1 d 1
(
=
4
400 mm −10 = 1,302 10 × × 2 4 80000 N / mm 0,1 ( 140 mm ) 1
( =7683200000 Nmm / rad ≅ 7683200 Nm / rad
Para allar !1 calculamo- la ma-a de e,e4 m =7,85 × 10 +& / mm × ( ' ( 140 mm ) × 400 mm ) =193,346 +& −6
3
2
) =193,346 +& + 34,916 +& + 46,4859 +& + 65,869 +& =340,6169 +& 1
2
@ = ) × r @ = 2
1 2
( 340,6169 +& ) × ( 0,07 )2= 0,8345 +& m2
Entonce- la +elocidad crtica a tor-i5n -er84 C(rit =
1 2 '
√
7683200 Nm / rad
C(rit =482,92
0,8345 +& m
1
s
2
-a0emo- que e-te e,e >ira a
85,058 rpm
8,9073
1
s
C(rit ≫ CeEe
Se de0e cumplir que4
1 1 482,92 ≫ 8,9073 *umplela (ondi(iFn #
s
s
C8lculo de re-i-tencia a la de2ormaci5n por tor-i5n4 Del Dec@er p8>ina '.1 el 8n>ulo de tor-i5n e-4 / =
T × L 351616,8 +& #mm × 400 mm = = 4,576 × 10−5 2 4 × I t 80000 N / mm × 0,1 ( 140 mm ) 0
/ =0,0000458 ≅ 0,00262
Se de0e cumplir que / < / adm 0
/ adm=0,00025 × L=0,1 0
0,00262
< 0,10 e (umple
C8lculo por car>a e-t8tica4 Teora de la ener>a de di-tor-i5n 9Von Mi--e-; E-te c8lculo -e reali:ara para +eri2icar que el di8metro de )cm >arantice que no a0r8 2alla- ni por 2ati>a ni por e-t8ticaJ D min =
√ 3
32 × N
' × >
[
2
2
) -ma3 + T
]
1 /2
Donde > e- el e-2uer:o de 2luencia N e- un 2actor de -e>uridad i>ual a 'J )t =
Pma3 ωma3 ×
2 ' 60
% 2 '
= 3107 3000
( ) 60
=27,045425 N # m=270,45425 + (m
) -ma3= √ (−3927,52 ) + (−1890,76 ) = 4358,9433 N # m 2
2
) -ma3= 4358,9433 +& # (m
D min =
√ 3
32 × 2
[ ( 4358,9433 ) +( 270,45425 ) ] ' × 4148 2
2
1 /2
Dmin =3,164 (m
Calculo por 2ati>a4 Se>?n la ecuaci5n de %oodman4 Dmin =
√ [( 3
32 × N + - × ) -ma3
'
e
1 /2
) ( )] 2
T + u
2
Donde N e- un 2actor de -e>uridad i>ual a 'J Re-i-tencia a la 2ati>a e = + a × + 1 × + ( × G n
Lmite a la 2ati>a G n=0,6 × u=0,6 × 5062 +& / (m
2
=3037,2 +& / (m2
+ a= 0,91 $a(tor de super-i(ie + 1=1 $a(tor detamao + ( =0,989 $a(tor de temperatura e =0,91 × 1 × 0,989 × 3037,2 +& / (m
2
=2733,4496 +& / (m2
+ - =1,6 *on(etrador de es-uero( *!a6etero endure(ido de patin)
Dmin =
√ [( 3
32 × 2
1,6 × 4358,9433
'
2733,4496
) +( 2
270,45425 5062
)] 2
1 /2
Dmin =12,26 (m
Se toma
14 (m
1 a que e-to >aranti:a que no a0r8 2alla- ni por 2ati>a ni
por e-t8tica Calculo de la- ca+eta-4 Calculo de la lon>itud de la- ca+eta- -e>?n Faire- P8>J .B Selecci5n del material de la ca+eta4 Se -eleccion5 un acero AISI C)(.* laminado -imple& que tiene como caracter-tica-4 9 ma3 = 5976 +& / (m 9 - =3867 +& / (m
2
2
9 - ¿ > =3867 +& / (m
2
2
s > = 0,557 × > =0,557 × 3867 +& / (m =2153,92 +& / (m
2
E-2uer:o de Calculo s =
(=
s > (oe-i(iente > (oe-i(iente
Para una car>a de coque li>era o -ecundaria el coe2iciente de c8lculo e- de ' a 'J*& -e -elecciona '4 s =
(=
2153,92 +& / (m 2
3867 +& / (m 2
2
=1076,96 +& / (m2
2
=1933,5 +& / (m2
Como la ca+eta e-t8 -ometida a corte a compren-i5n
Para ci:alladura4 )t =
s×1×l×d 2
Para compre-i5n contra la- parede-4 )t =
(×t×l×d 4
Donde4
04 alto de la ca+eta
t4 anco de la ca+eta De la ta0la AT)< del Faire- -e -aca la- dimen-ione- de la ca+eta dependiendo del di8metro Por la ta0la el di8metro )( mm -e o0tu+o 0 .K1) mm t '*1 mm De-pe,ando L A ci:alladura4 L=
L=
)t × 2 s×1×d
270,45425 +& # (m× 2 2
1076,96 +& / (m × 3,81 (m× 14 (m
=0,961 (m=9,61 mm
A compre-i5n4 L=
L=
)t × 4 (×t×d
270,45425 +& # (m× 4 2
1933,5 +& / (m × 2,54 (m × 14 (m
=1,61 (m=16,1 mm
La lon>itud de la- ca+eta- -er8 de )1) mm a que tendr8 re-i-tencia tanto a compre-i5n como a ci:alladura con dimen-ione- de 0 .K1) mm t '*1 mm E+e ;.
Dia>rama de cuerpo li0re del e,e NG . 9en per-pecti+a; #$
Fr+p1'
Nota4 Dia>rama de cuerpo li0re 9Plano #$; "
1'25*%55&5
(*(%85$ &$*&%5*(*
1'(1$%1** Z
*'))
18'))
La- reaccione- en lo- apoo- -er8n4
∑ $ =0 ∑ ) =0 >
J
*'))
Dia>rama de cuerpo li0re 9Plano X#$; La- reaccione- en lo- apoo- -er8n4
∑ $ =0 ∑ ) =0 >
A
Nota4 el -i>no ne>ati+o indica que el -entido de la 2uer:a e- el opue-to al a-umido !
22$83%(*&5 &$*&%5*(*
1'(1$%1** Z
18'))
*'))
*'))
C8lculo del momento 2lector m86imo4 ) -ma3= √ ( ) - : − Z ) + ( ) - : − 3 ) 2
2
) -ma3= √ (−6243,9267 ) + (−6466,0183 ) =8988.66 N #m 2
2
Se -eleccion5 un acero AISI )(*& que tiene como caracter-tica-4 Material E-tado N AISI
M86ima re-i-tencia 9 ma3 +& / (m
C)(*
Laminad o -imple
Re-i-tencia de 2luencia Alar>amiento en tracci5n en *1(K cm 2 9' pul>; +& / (m
ma3 2
JB<
+& / (m
*J('
2
J)K
''
Se proceder8 a acer lo- c8lculo- con el di8metro mnimo permi-i0le del e,e el cual a 2ue calculado con anterioridad1 a manera de compro0arloJ Con la -i>uiente 25rmula4 D min =
√ 3
T D min =15 (m 0,2 × " adm
Momento de inercia del e,e4 I =
' 64
'
4
d=
64
( 0,15 )4 =2,485 × 10−5 m4=2485,0489 (m4
Adoptando aora lo- +alore- de M1 I4 ? 3 =
) - ×* I
C di-tancia entre el centro de ma-a a la 2i0ra m8- ale,adaJ ? 3 =
( 6502,647 N # m ) × ( 0,075 m ) −5
2,485 × 10
m
4
=19625695 Pa=19625,695 +Pa
E-2uer:o cortante por tor-i5n4 " 3> =
T ×* @
T =¿
momento tor-or m86imoJ
T =4598,066 N # m * =¿
Di-tancia de centro de ma-a a la 2i0ra m8- ale,adaJ
* =0,075 m
@ =¿ @ =
' 32
Momento polar de inerciaJ '
4
d =
32
( 0,075 m )4=3,1063 × 10−6 m4
Entonce-4 " 3> =
4598,066 N # m× 0,075 m −6
3,1063 × 10
m
4
=111017518,7 Pa =111017,52 +Pa
E-2uer:o- principale- Direccione- principale-4 ? 1 ? 2=
? 1=
? 3 2
B
√( ) + ( ? 3
19625,695 2
2
2
+
√(
? 1=121263,2 +Pa
" 3> )
2
19625,695 2
)
2
+( 111017,52 )2
? 2=
19625,695 2
−
√(
19625,695 2
)
2
+ ( 111017,52 )2
? 2=101637,51 +Pa
" 1 " 2=B
" 1=
√(
√( ) +( ? 3
2
" 3> )
2
19625,695 2
)
2
2
+ (111017,52 )2
" 1=111450,354 +Pa " 2=−111450,354 +Pa
Aora -e proceder8 a +eri2icar lo- re-ultado- o0tenido-4 " ma3 =111,45 )Pa
Se de0e cumplir que4
" ma3 < " adm
" adm= 0,4 ×? - =0,4 × 414,8 )Pa=165,92 )Pa
Donde4 O0-er+amo- que condici5nJ
111,45 )Pa < 165,92 )Pa
por lo tanto cumple con la
/allando un 2actor de -e>uridad4 " ma3 <
" adm N 6
N =
165,92 × 10 Pa 6
111,45 × 10 Pa
=1,49 A(epta1le
Para que no ocurra 2alla tam0i3n de0e cumplir-e que4 ?
|? −? |< N - ; (onsiderando un N =2 1
2
|121263,2 +Pa−101637,51 +Pa|< 165,92 )Pa 2
19625,69 +Pa < 82,96 )Pa i (umple
Calculo de la 2leca m86ima del e,e4
En el plano /ori:ontal 9#$;4 3
$×L - ma3= E × I × 48 - ma3 1=
1138,01065 +& × ( 40 (m )
3
2,1 × 10 +& / (m × 2485,0489 (m × 48 6
2
4
=2,9076 × 10−4 (m
En el plano /ori:ontal 9#X;4 3
$×L - ma3= E × I × 48 - ma3 2=
2298,347 +&× ( 40 (m )
3
2,1 × 10 +& / (m × 2485,0489 (m × 48 6
2
4
=5,872 × 10−4 (m
La 2le6i5n m86ima en el e,e -er84 - ma3= √ - 1 + - 2 2
2
- ma3= √ ( 2,9076 × 10
−4
2
4 2
) +( 5,872 × 10− ) =6,5526 × 10−
4
(m
Para +eri2icar que el +alor de 2leca m86imo o0tenido -ea acepta0le 9Dec@er P8>J '(; - adm= 0,00035 ( 40 (m ) =0,014 (m −4
- ad m 4 - (riti(a 0,014 4 6,5526 × 10 A(epta1le
Velocidad critica a 2le6i5n4 Se>?n Dec@er p8>ina '. para un e,e -ometido a 2le6i5n4 C(rit =
√
+ & 2 ' - ma3
Donde4 + =¿
Coe2iciente de apoo )
=¿
- ma3
2 %ra+edad <1K m / s
Fleca m86ima
C(rit =
1
√
¿ 6,5526 × 10−4 (m
2
980 (m / s
−4
2 ' 6,5526 × 10
(m
=194,637
1
s
-a0emo- que e-te e,e >ira a
65,04435 rpm
6,81
1
s
C(rit > C eEe
Se de0e cumplir que4
1 1 194,637 ≫ 6,81 *umple (onla (ondi(iFn#
s
s
Velocidad crtica a tor-i5n4 C(rit =
√
( 2 ' @ 1
Donde4 C(rit =¿ ( =¿
En 1/s +elocidad crtica de tor-i5n En Nm / rad & ri>ide: el8-tica del e,e
@ =¿
En Kgm2 momento de inercia de la- ma-a- del e,e incluida- -u- ma-amontada-J I t =0,1 d 1
(
=
4
400 mm − 11 = × × 9,8765 10 2 4 80000 N / mm 0,1 ( 150 mm ) 1
10
( =1,0125 × 10 Nmm / rad ≅ 10125000 Nm / rad
Para allar !1 calculamo- la ma-a de e,e4 m =7,85 × 10 +& / mm × ( ' ( 150 mm ) × 400 mm ) =221,954 +& −6
3
2
) =m + m( en&ranae )=221,954 +& + 59,70855 +& + 46,4859 +&=328,149 +& 1
2
@ = ) × r @ = 2
1 2
( 328,149 +& ) × ( 0,075 )2=0,9229 +& m2
Entonce- la +elocidad crtica a tor-i5n -er84 C(rit =
1 2 '
√
10125000 Nm / rad
C(rit =527,16
0,9229 +& m 1
s
2
-a0emo- que e-te e,e >ira a
65,04435 rpm
6,81
1
s
C(rit ≫ CeEe
Se de0e cumplir que4
1 1 527,16 ≫ 6,81 *umplela(ondi(iFn#
s
s
C8lculo de re-i-tencia a la de2ormaci5n por tor-i5n4 Del Dec@er p8>ina '.1 el 8n>ulo de tor-i5n e-4 / =
T × L 459806,6 +& # mm× 400 mm = = 4,54 × 10−5 2 4 × I t 80000 N / mm × 0,1 ( 150 mm )
/ =0,0000454 ≅ 0,0026
0
Se de0e cumplir que / < / adm 0
/ adm=0,00025 × L=0,1 0,0026
0
< 0,10 e(umple
C8lculo por car>a e-t8tica4 Teora de la ener>a de di-tor-i5n 9Von Mi--e-; E-te c8lculo -e reali:ara para +eri2icar que el di8metro de )*cm >arantice que no a0r8 2alla- ni por 2ati>a ni por e-t8ticaJ D min =
√ 3
32 × N
' × >
[ )
-ma3
2
+ T 2 ]
1 /2
Donde > e- el e-2uer:o de 2luencia N e- un 2actor de -e>uridad i>ual a 'J Pma3
)t =
ωma3 ×
2 '
=
60
24584,4227 % 65,04435
( ) 2 '
=3609,29 N # m=36092,9 + (m
60
) -ma3= √ (−6243,9267 ) + (−6466,0183 ) =8988,66 N #m = 89886,6 +& # (m 2
Dmin =
√ 3
32 × 2
' × 4148
Dmin =10,806 (m
2
[ ( 89886,6 ) +( 36092,9 ) ] 2
1
2 2
Calculo por 2ati>a4 Se>?n la ecuaci5n de %oodman4 Dmin =
√ [( 3
32 × N + - × ) -ma3
'
e
1 /2
) ( )] 2
T + u
2
Donde N e- un 2actor de -e>uridad i>ual a 'J Re-i-tencia a la 2ati>a e = + a × + 1 × + ( × G n
Lmite a la 2ati>a G n=0,6 × u=0,6 × 5062 +& / (m
2
=3037,2 +& / (m2
+ a= 0,91 $a(tor de super-i(ie + 1=1 $a(tor detamao + ( =0,989 $a(tor de temperatura e =0,91 × 1 × 0,989 × 3037,2 +& / (m
2
=2733,4496 +& / (m2
+ - =1,6 *on(etrador de es-uero( *!a6etero endure(ido de patin)
Dmin =
√ [( 3
32 × 2
1,6 × 89886,6
'
2733,4496
)( 2
+
36092,9 5062
)] 2
1 2
Dmin =13,88 (m
Se toma 15 (m 1 a que e-to >aranti:a que no a0r8 2alla- ni por 2ati>a ni por e-t8ticaJ Calculo de la- ca+eta-4 Calculo de la lon>itud de la- ca+eta- -e>?n Faire- P8>J .B Selecci5n del material de la ca+eta4 Se -eleccion5 un acero AISI C)(.* laminado -imple& que tiene como caracter-tica-4 9 ma3 = 5976 +& / (m 3867 +& /
2
2
9 - ¿ > =3867 +& / (m
2
2
s > = 0,557 × > =0,557 × 3867 +& / (m =2153,92 +& / (m
2
E-2uer:o de Calculo s =
(=
s > (oe-i(iente > (oe-i(iente
Para una car>a de coque li>era o -ecundaria el coe2iciente de c8lculo e- de ' a 'J*& -e -elecciona '4 s =
(=
2153,92 +& / (m 2 3867 +& / (m
2
=1076,96 +& / (m2
2
2
=1933,5 +& / (m2
Como la ca+eta e-t8 -ometida a corte a compren-i5n Para ci:alladura4 )t =
s×1×l×d 2
Para compre-i5n contra la- parede-4 )t =
(×t×l×d 4
Donde4
04 alto de la ca+eta
t4 anco de la ca+eta De la ta0la AT)< del Faire- -e -aca la- dimen-ione- de la ca+eta dependiendo del di8metro Por la ta0la el di8metro )*( mm -e o0tu+o 0 .K1)mm t '*1 mm )t =
Pma3 ωma3 ×
2 ' 60
De-pe,ando L A ci:alladura4
=
24584,4227 % 65,04435
( ) 2 ' 60
=3609,29 N # m=36092,9 +& # (m
L=
L=
)t × 2 s×1×d
36092,9 +& # (m× 2 2
1076,96 +& / (m × 3,81 (m× 15 (m
=1,17 (m=11,7 mm
A compre-i5n4 L=
L=
)t × 4 (×t×d
36092,9 +& # (m× 4 2
1933,5 +& / (m × 2,54 (m × 15 (m
=1,95 (m=19,5 mm
La lon>itud de la- ca+eta- -er8 de )<1* mm a que tendr8 re-i-tencia tanto a compre-i5n como a ci:alladura con dimen-ione- de 0 .K1)mm t '*1 mm Cálculo de rodamientos
Para e-te di-e7o -e tiene que la ca,a e-tar8 -ometida a car>a- com0inada-1 a que lo- en>rana,e- elicoidale- pre-entan tanto car>a- a6iale- como car>aradiale-J Para e-to- ca-o- el cat8lo>o >eneral SF recomienda el u-o de loRodamiento- de Rodillo a R5tulaJ Su- caracter-tica- -on4 %ran capacidad de -oportar car>a- com0inada- car>a- a6iale- >rande-J Son autoalinea0le- por lo tanto in-en-i0le a lo- errore- de alineaci5n del e,e con re-pecto al alo,amientoJ Se de0e acotar que -e utili:ara e-te tipo de rodamiento en lo- . e,e-J Para el e,e ) Determinaci5n de la- reaccione-J R A
= 2.672,36 Kgf
RC
= 603,83 Kgf
F R
=
R A2 + RC 2
= ( 2.672,36kgf ) 2 + ( 603,83kgf ) 2 = 2.739,73kgf ( 26.849,35 N )
Del cat8lo>o >eneral de SF -e tiene que para un di8metro del e,e 9apoo de lo- rodamiento-; -e o0tienen la- -i>uiente- caracter-tica-4 De-i>naci5n Rodamiento a>u,ero cilndrico 62mm
⇒
'''(CC
d I
= 30mm
20mm
Anco del rodamiento
Capacidad car>a din8mica Capacidad car>a e-t8tica
C ⇒ 48.900 N
C o ⇒ 52.000 N
P U ⇒ 5.400 N
Car>a lmite de 2ati>a
Velocidad nominalJ Lu0ricaci5n con aceite Ma-a
⇒ 9.500r / min
⇒ 0,28kg
Factor de car>a e = 0,33 Y 1 = 2 Y 2 = 3
Y 0 = 2
Car>a din8mica equi+alenteJ P = 0,67 F r + Y 2 F a
F a
para
F r
P = 0,67( 519,22 ) + ( 3)( 385,12)
E-te +alor -e compara con e- adecuado
>e
= 1503,24kgf (14731,73 N ) C o
C
-e nota que e- muco menor1 por tanto1
C8lculo de la +ida del rodamiento en ora- del SF De la p8>ina ( -e tiene4 p
Lh
=
a1 ⋅ a SKF ⋅ 10 6 C 60
⋅n
P
Donde4 a1
=
Factor de a,u-te de la +ida1 por 2ia0ilidadJ Para un ?n a1 = 0,44
aSKF
=
Factor de a,u-te de la +ida 0a-ado en la nue+a teora de la +idaJ
n = 400rpm C = 48.900 N = 4989,8kgf
P = 14.731,73 N
p =
E6ponente de la 25rmula aSKF
C8lculo del D + d
=
Dm
=
2
= 10 / 3
con lu0ricaci5n de aceite
30 + 20 2
Del dia>rama )
= 25mm
⇒ν 1 = 18mm2 / seg
Se e-co>e una cla-e de aceite ISO V%'' de la ta0la B p8>ina .K1 con una 2
+i-co-idad cinem8tica a ( GC de k =
ν ν 1
=
22 18
22mm / seg
J
= 1,22
Factor de a,u-te nC
P U P I
= 0,8 ⋅
5400 14.731,73
= 0,36
nC
Del dia>rama * para
P U P I
= 0,36
k =
ν ν 1
= 1,22 tenemo- que
a SKF
=5
Entonce-4 p
Lh
=
a1 ⋅ a SKF ⋅10 6 C 60 ⋅ n
= P
0,44 ⋅ 5 ⋅10 60 ⋅ 400
6
10 / 3
48.900 14.731,73
= 15.001,06horas
"ise
El e,e no con-tar8 de ca+eta- para la 2i,aci5n de lo- en>rana,e-1 a que e-to- de0er8n de-li:ar-e a6ialmente -o0re el e,e para reali:ar el cam0io de +elocidadJ A-1 en 0a-e a lo e-ta0lecido en la p8>ina .B' del Faire- 9ta0la )(J'; -e tiene que para e,e- de-li:ante- 0a,o car>a e- nece-ario que el e,e con-te de
Para ) ranura-4 d = 35mm
d
D =
0,810
⇒
Di8metro del e,e
= 35mm = 43,21mm ⇒ 0,810
h = 0,095 ⋅ D
Di8metro e6terior
= 0,095 ⋅ 43,21mm = 4,105mm ⇒
W = 0,098 ⋅ D = 4,23mm
⇒
Alto de la- ranura-
Anco de la- ranura-
La capacidad de momento tor-ional de c8lculo ranurado 9con de-li:amiento a6ial;1 e-
M T
de la cone6i5n del e,e
M T = 70 ⋅ L ⋅ h ⋅ r m ⋅ N T [ kg ⋅ cm] h = 0,4105cm
L = r m
Lon>itud de contacto D + d
=
N T
4
=
70 =
⇒
220mm = 22cm
= 1,956cm
N?mero total de ranura-
⇒
16
Pre-i5n -uper2icial 9normali:ada;
M T
= 70 ⋅ ( 22) ⋅ ( 0,4105) ⋅ (1,956) ⋅16 [ kg ⋅ cm]
M T
= 19.784,4kg ⋅ cm
kg / cm 2
El par real tran-mitido al e,e en la +elocidad de 0a,a producci5n 9ca-o m8crtico;4 M Trea! =
71620.c
n
=
71620.30 400rpm
El 2actor de -e>uridad -er84 N =
M T M Trea!
= 11,07
= 5.371,5kgcm
Como el torque m86imo a -oportar por la- e-tra- e- maor al torque real1 con un 2actor de -e>uridad
N = 11,07
1 -e >aranti:a que la- e-tra- no 2allar8nJ
"ise
La- ca+eta- -e u-an para 2i,ar en>rana,e-1 polea-1 +olante- de inercia1 etcJ Permitiendo el >iro de lo- elemento- de0ido a que -e e-ta0lece una uni5n de 2uer:a 2ormaJ Se calcular8 -olo la ca+eta del e,e II1 a que en el e,e I -e con-ider5 que el pi75n ) -e 2a0ricar8 -o0re el e,e1 el e,e 1 como a -a0emo-1 e- un e,e e-triado permitiendo el de-pla:amiento a6ial de la- rueda-J Selecci5n del material De la ta0la AT#B del Faire- -e eli>e un AISI )('( 9e-tirado en 2ro;1 con la-i>uiente- propiedade-4 S U
= 5.483kg / cm 2
S S
= 4.077kg / cm 2
S Y
= 4.640kg / cm 2
La -elecci5n de la ca+eta plana o cuadrada1 -e reali:ar8 en 2unci5n del di8metro del e,e donde e-tar8 u0icada la ca+etaJ Del Faire- p8>ina BB ta0la AT )
= 35mm
" = 9,5mm # = 6,4mm
La lon>itud de la ca+eta L -e calcular8 de acuerdo al procedimiento del Faire- de la -i>uiente 2orma4 Fallo por ci:alladura L S
=
2 ⋅ T
S S ⋅ " ⋅ d III
Donde4 S S
=
L s
=
0,5 ⋅ S Y 1,75
=
0,5 ⋅ 4.640 kg / cm 1,75
2
= 1.325,714kg / cm 2
2.3.623,98kg .cm
kg 1.325,714 .0,95cm.3,5cm cm 2
= 1,644
Falla por compre-i5n LC
=
4 ⋅ T
S C ⋅ # ⋅ d III
Donde4 S C
=
Lc
=
S Y 1,75
=
4.640kg / cm 1,75
2
= 2.651,43kg / cm 2
4.( 3.623,98kg .cm)
kg 2.651,43 .0,64cm.3,5cm cm 2
= 2,44
Para a-e>urar que no a0r8 2alla por ci:alladura ni por compre-i5n -e e-co>eJ L = 4cm
"ise
Para reali:ar el cam0io de +elocidade- e- nece-ario que la- rueda- -e de-placen a6ialmente a lo lar>o del e,e J E-to -e lo>rara por medio de una palanca de ' po-icione-1 para la- +elocidade- de -alidaJ Para el dimen-ionamiento -e toma la teora del atla- de maquina-1 P8>J )B'
Se a-umen lo- -i>uiente- dato-4 Di8metro de la mani+ela 4
30mm
⇒ r = 15mm
Pa-o4 ).mm a=
3 4
( r ) =
3 4
.15 = 11,25mm ≈ 11mm
A1 = 110mm
R = A1 + a = (110 + 11) mm = 121mm
Para el e-tudio -e tomara la palanca como una +i>a empotrada con una car>a en el e6tremo que e- i>ual a la 2uer:a que puede aplicar una per-ona que e- 4 '<@>2 apro6imadamenteJ
Y = R. sen60 0
⇒ Y = 104,79mm
C8lculo del e,e de la palancaJ Se -elecciona un acero AISI )('( con4
S Y
= 3.374 Kg
S Y
= 3.374 Kg
cm 2
cm 2
P = 1,5 $ 29kgf ⇒ P = 43,5kgf
M f = P . $ ⇒ M f = 43,5kgf .104,79 = 4.558,37 kg .cm
(3%5,-
(3%5,-
% ( $ ) M ( $ )
(55%83&,c)
δ =
& =
M f .C M fm' $
=
I
&
π .d 3 32
32. M f . N
d = 3
π .S (
Si a-umimo- un 2actor de -e>uridad de de '1* d =
32.( 455,837 kgcm) .2,5 3
π . 3.374 kg cm 2
Se -elecciona
= 1,5cm
d = 15mm
"ise
Del atla- de m8quina p8>ina )K(1 -e e-co>e un e,e corto con 0ola ca-o I con la- -i>uiente- dimen-ione-4
D = 25mm d 1 = 16mm d 2
= Rosca M 12
r = 0,8mm
L = 56mm ! = 25mm ! # = 20mm C = 1,8mm
Selecci5n del material De la ta0la AT#B del Faire- -e -elecciona un acero AISI#)('( con S Y
= 3.374kg / cm 2
J
Para calcular el momento tor-or -e utili:a la 2uer:a a6ial a a-umida para accionar la palanca1 que e- apro6imadamente )*(@>J M T
= F a$ ⋅ R
Para calcular R -e tiene4 R = L ⋅ cos α = 56mm ⋅ cos 60
apro6imadamente
α = 60
= 28mm
1 a-umiendo que el 8n>ulo de la palanca e-
J
Entonce-4 M T
= 29kg ⋅ 2,8cm = 81,1kg ⋅ cm
El e-2uer:o de tor-i5n +endr8 dado4
S S
=
16 ⋅ M T
=
π ⋅ d
3
16 ⋅ 81,1kg ⋅ cm
π ⋅ ( 2,5cm)
3
= 26,43kg / cm 2
El 2actor de -e>uridad -er84 N =
S Y S S
=
3374 26,43
= 127,66
Lo que demue-tra que el e,e -er8 capa: de -oportar el torque no 2allarJ DIMENSIONAMIENTO DEL LOHUE MYVIL El 0loque m5+il 2ormara una -ola pie:a con la- rueda- un tramo uni5n entre ellaque e- donde ar8 contacto el mecani-mo de cam0ioJ DISEZO DE LA IELA DE CONEXIYN CON EL LOHUE MOVILJ Se -elecciona un ierro dulce como materialJ S Y
= 1557 kg
σ =
σ =
cm 2
F Acr = 30.10 = 300mm 2
Acr 29kg 4,5cm
2
= 6,4 kg
cm
= 3cm 2
Acr
= 1,5.3 = 4,5cm 2
2
Factor de -e>uridadJ N =
S (
σ
=
1757 6,4
= 272
RESORTE PARA EL DISPOSITIVO DE FI!ACION DE LA MANIVELA
El material a utili:ar e- alam0re de >rado mu-ical con acero con2ormado σ )
= 1.700 N
con
mm 2
50Cr% 4
por -er apto para +aria- aplicacione-J
Di8metro medio del re-orte4 )(mm Lon>itud del re-orte 4 )K(mm Di8metro del alam0re 4 )mm N?mero de e-pira- 4 < MAN%O DE PALANCA
El u-o de un man>o para palanca re-ulta con+eniente por ra:one- de er>onoma para 2acilitar la aplicaci5n del e-2uer:o que reali:a el operador -o0re la m8quina para el cam0io de +elocidadJ Del Atla- de M8quina- -e tiene que la mani+ela e-23rica -e>?n %OST .(**#* re-ulta con+eniente para la aplicaci5n de cam0io de +elocidadJ El man>o tiene la -i>uiente 2orma4
Se +a ele>ir el man>o tipo 1 a que proporciona un 8n>ulo de '( G1 e+itando po-i0le contacto con la pared de la carca-a 2acilita la manio0ra0ilidad del operarioJ
De0ido a que -e produce una 2uer:a a6ial e- nece-ario 2i,ar la palancaJ Se puede utili:ar como -i-tema uno mu parecido al ca0e:al di+i-or de la 2re-adoraJ Se +e como -e mue-tra en la 2i>uraJ
CLCULO DE LA CARCA$A DE LA CA!A Con-ideracione- del di-e7o Si la ca,a de lo- en>rana,e- -e calienta en e6ce-o1 la pelcula lu0ricante -e puede adel>a:ar muco cortar-e dando lu>ar a que -e e-ta0le:ca el contacto directo
entre la- -uper2icie-J Cuando e-to ocurre el ro:amiento aumenta1 -e >enera m8calor -e produce una -erie a0ra-i5nJ La cantidad de calor que di-ipa la ca,a por con+er-i5n radiaci5n depende de lo2actore- -i>uiente-4 el 8rea de la ca,a1 la di2erencia de temperatura entre la ca,a el am0iente1 la tran-mitancia o coe2iciente de tran-2erencia de calorJ La m86ima temperatura del lu0ricante no de0e e6ceder1 en l po-i0le1 de KK GC1 o 0ien )<(GFJ C8lculo di-e7o Para dimen-ionar la carca-a -e u-ar8n la- ecuacione- e-ta0lecida- en el Atla- de M8quina- 9o,a ); ta0la ) 9relaci5n de medida- de lo- elemento- del cuerpo tapa- de un reductor; en mmJ
Tipo de reductor4 De do0le tran-mi-i5nJ E-pe-or de pared del cuerpo del reductor de una tran-mi-i5n ς
= 0,025. A# + 3
A# =
Di-tancia entre centro-
= 160,47mm
ς = 0,025.160,7 mm + 3 = 7,0175mm
Para e-te tipo de reductor el e-pe-or no de0e -er menor de Kmm1 por lo tanto el e-pe-or dado cumple con e-a condici5nJ E-pe-or de pared de la tapa del reductor ς 1
= 0,02. A# + 3 = 0,02.(160,47mm) + 3 = 6,2094
Para e-te tipo de reductor el e-pe-or no de0e -er menor de Kmm1 por lo tanto el e-pe-or dado cumple con e-a condici5nJ
E-pe-or del 0orde -uperior del cuerpo S = 1.75.ς = 1.75( 6,2094mm )
= 10,87
E-pe-or del 0orde in2erior del cuerpo g = 2,35.ς = 2,35( 6,2094mm )
= 14,59mm
Ancura del 0orde De la ta0la * 9medida- de ancura del 0orde @ di-tancia- del e,e de perno a la pared del cuerpo C1 di8metro- de a>u,ero- para perno- d1 radio para canto- r 9mm;;J Entonce-1 para perno- de ro-ca M' -e tiene4 k = 54
C = 27
E-pe-or del 0orde de la tapa
S 1
= (1,5 → 1,75).ς 1 = 1,75.10,87mm = 19,02mm
Di8metro del perno de 2i,aci5n d 1 De la ta0la 9medida de lo- perno- de 2i,aci5n de lo- reductore- en mm; para un reductor de do0le tran-mi-i5n con
A# = 160,47 mm
u-ar-e K perno-J Di8metro de perno- 2i,adore- de tapa cuerpo d 2
= 0,75 ⋅ d 1 = 0,75 ⋅ 24 = M 18
d 3
= 0,6 ⋅ d 1 = 0,6 ⋅ 24 = M 15
Radio para canto-
-e tiene que
d 1
= M 24
de0en
De la ta0la * para perno- M'1 el radio e-4 r = 8mm Ancura de -uper2icie de apoo del 0orde in2erior m = k + 1,5.ς = 54 + 1,5.( 6,2094)
= 63,31mm
E-pe-or del ner+io del cuerpo e = ( 0,8 → 1).ς = 0, 8.6,2094mm = 4,9468mm
!ue>o mnimo entre rueda cuerpo a = 1,1.ς = 1,1.( 6,2094mm )
= 6,83mm
Material de la carca-a De la ta0la AT# del Faire- -e e-co>e un ierro 2undido nodular con tratamiento t3rmico1 con la- -i>uiente- propiedade-4 S Y
= 5.624kg / cm 2
S U
= 7.734kg / cm 2
CAPACIDAD TRMICA DE LA CARCASA El calor * que de0e -er di-ipado en una ca,a de en>rana,e- a la p3rdida de0ido al ro:amiento1 la cual -e toma a -u +e: i>ual a la potencia de entrada en /P1 a- tenemo-4 * = (1 − η ) ⋅ P en# ⋅ 632,5 [ Kca! / horas ]
Donde4 *=
η =
Calor que de0e -er di-ipado por la car>aJ E2iciencia del reductor
= 0,96
P en# =
Potencia de entrada
= 5 +P
Entonce-4 *
= (1 − 0,96 ).5.632,5 = 607,2( kca! horas )
La cantidad de calor que di-ipa la carca-a de la ca,a reductora1 depende de +ario2actore-4 Coe2iciente de tran-mi-i5n de calor hcr La di2erencia de temperatura entre la ca,a el am0iente ∆T El 8rea de la ca,a
Aca,a
J
E-ta cantidad de calor que realmente di-ipa la ca,a por con+ecci5n radiaci5n e-t8 da por4 *c
= hcr ⋅ Aca,a ⋅ ∆T [ kg ⋅ cm / min ]
Para el c8lculo del 8rea de la ca,a -e u-ar8 el m3todo del Faire- 9p8>J *'; para reductore- de tornillo -in 2in de -er+icio pe-ado -e>?n A%MA +iene dada por4 Am-n
= 57,25 ⋅ C 1,7
Am-n
= 57,25 ⋅ (16,47cm ) 1,7 = 6.701,23cm 2
1 -iendo C la di-tancia total entre centro-J
De la 2i>ura AF') del Faire-1 tenemo- la tran-mitancia para una ca,a de en>rana,e- con hcr
Am-n = 0,670123m 2
= 1,8kg ⋅ cm / min ⋅ cm 2 ⋅ C
Aora1 la temperatura del lu>ar de tra0a,o -e con-iderar8 como
45 C
1 la
temperatura m86ima de la ca,a reductora 9aceite; -er8 de
88 C
1
∆T = 88 − 45 = 43 C Su-tituendo lo- +alore- -e tiene4 *c
= 1,8
kg ⋅ cm min ⋅ cm
2
⋅
C
⋅ 6.701,23cm 2 ⋅ 43 C = 518.675,20kg ⋅ cm / min
1m 1kca! 60 min *c = 518.675,20kg ⋅ cm / min . . kg 1h cm 100 427 m *c
= 728,82 Kca! / horas
Para una e2iciente di-ipaci5n de calor -e de0e cumplir que
*c
>*
1 entonce-
tenemo- que -e -ati-2ace tal condici5nJ 728,82 Kca! / horas
> 607,2 Kca! / horas
CLCULO DE LOS PERNOS DE ANCLA!E Lo- perno- de ancla,e tienen un di8metro de 'mm1 e-t8n -ometido- a e-2uer:ode tracci5n -u de-i>naci5n e-4 M 24 $1,6
9Se de0en u-ar K perno-;
Con pa-o 2ino1 -e>?n UNF4 rea de e-2uer:o de ten-i5n4
A#
= 167mm 2
rea del di8metro menor4
A1
= 157mm 2
Selecci5n del material Se>?n ta0la AT#B Faire- -e -elecciona un acero AISI .)*(1 por -u aplicaci5n1 con la- -i>uiente- propiedade-4 S Y
= 9.140kg / cm 2
S U
= 10.616kg / cm 2
Re-i-tencia a la tracci5n S T
=
Con S T
=
S Y N
=
F T
N = 3
S Y N
=
A#
& -e tiene1 9.140 3
= 3.046,67kg / cm 2
Entonce-4 F T
= A# ⋅ S T = 1,67cm 2 ⋅ 3.046,67kg / cm 2 = 5.087,9kg
SISTEMA DE LURICACIYN DE LA CA!A La lu0ricaci5n del -i-tema de ca,a e- importante porque de e-ta depende el 0uen 2uncionamiento de la m8quina1 a- como la +ida de la mi-maJ Con una adecuada lu0ricaci5n -e lo>ra4 Reducir el de->a-te de lo- 2lanco- de lo- en>rana,e-J Reducir el roceJ Di-ipar calor >enerado por el roceJ
Lo- par8metro- num3rico- que permiten determinar la- condicione- de lu0ricaci5n del reductor -on la +elocidad peri23rica del en>rana,e de maor +elocidad de >iro1 en e-te ca-o -e toma la +elocidad del e,e I4
% =
π ⋅ D p1 ⋅ N 60
=
π ⋅ 0,10728m ⋅ 1125rpm 60
= 6,572m / seg
De la p8>ina B del Dec@er ta0la )'< 9orientaci5n para conocer la +i-co-idad cinem8tica
υ
del aceite de lu0ricaci5n del tipo de lu0ricaci5n de en>rana,e de
rueda- dentada-;1 -e tiene que Para una +elocidad de
% = 6,572m / seg
La +i-co-idad cinem8tica -er8 de-de4
υ = 39 a 78 cS#
Tipo de lu0ricaci5n4 Lu0ricaci5n por inmer-i5n1 en e-te tipo de lu0ricaci5n la- rueda- permanecen -umer>ida- en aceite cuando >iran proectan el lu0ricante a otro- en>rana,e- dem8- elemento- a lu0ricarJ LA pro2undidad de inmer-i5n de la- rueda- dentadade0e e-tar entre ) m5dulo m5dulo-J Selecci5n de acople-4 Se -elecciona un acople tipo 2le6i0le PARA# FLEX con la- -i>uientecaracter-tica-4 Factor de -er+icio para tipo de maquina4 De la ta0la '
⇒
)1*
Potencia nominal del motor 4 */P Velocidad nominal4 ))'* RPM
De la ta0la -e -elecciona el tipo de acople4 P.'( E-peci2icacioneVelocidad )(((RPM# )K*(RPM Tipo e-t8ndar 4 X Tama7o .'( Para la- dimen-ione- del acople +er la P8>J B(#)( del catalo>o PARA FLEXJ