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Sistemas mecánicos
Unidad I. Rodamientos y cojinetes "Actividad 1"
Ingeniería en Mecatrónica
IMT-92
Xalisco, Nayarit. 29 de Mayo de 2013
Introducción En la presente actividad se darán a conocer mediante ejemplos o actividades el cómo se calculan los tiempo de vida de rodamientos, así el cómo elegir el tamaño de rodamiento y de que tipo.
Objetivo El alumno identificara los diferentes tipos de rodamientos y cojinetes para su selección y aplicación en maquinas automáticas.
Índice Introducción ........................................................................................................................................ 2 Objetivo ............................................................................................................................................... 2 Desarrollo ............................................................................................................................................ 4 Problema 1 ...................................................................................................................................... 4 Problema 2 ...................................................................................................................................... 4 Problema 3 ...................................................................................................................................... 6 Problema 1 ...................................................................................................................................... 6 Problema 5 ...................................................................................................................................... 7 Problema 6 ...................................................................................................................................... 8 Problema 7 ...................................................................................................................................... 8 Problema 8 ...................................................................................................................................... 9 Problema 9 .................................................................................................................................... 11 Conclusión ......................................................................................................................................... 13
Desarrollo 1. La carga de diseño de un cojinete de bolas es 536 lbf y se considera apropiado un factor de aplicación de 1.2. la velocidad de eje será de 1720 rpm y la vida de 40000 hrs con una confiabilidad de 0.95. ¿Cuál es la anotación en el catalogo C
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que se debe buscar (O exceder), cuando se investigue un cojinete de ranura profunda en un catalogo de fabricante basado en una vida nominal de 106 revoluciones? Los parámetros de Weibull son X 0=0.02, ( ϴ-x0)=4.439 y b=1.483.
2. Un cojinete de bolas de contacto angular SKF 6210 se somete a una carga axial de 620 lbf y una carga radial F r de 530 lbf aplicada con el anillo exterior estacionario. La clasificación básica de carga estática C 0 es 6450 lbf y la clasificación básica de carga C 10 es 9000 lbf. Calcule la vida L 10 a una velocidad de 500 rpm.
Problema 2
() 3. En cierta aplicación se requiere un cojinete de bolas con el anillo interior giratorio, con una vida de diseño de 30 000 h, a una velocidad de 300 rpm. La carga radial es 1.898 kN y resulta apropiado un factor de aplicación de 1.2. la meta de confiabilidad es 0.90. Determine el múltiplo de la vida nominal que se requiere, X D, y la clasificación de catalogo C 10 con la cual se emplea la tabla del cojinete. Elija un cojinete de bolas serie 02, de ranura profunda de la tabla 11-2 y calcule la confiabilidad existente en uso.
Problema 3
[ ] 4. Se necesita un cojinete de bolas de contacto angular, con anillo interior rotatorio, serie 02, para una aplicación en el que el requisito de vida es de 50 000 h, a 480 rpm. La carga radial de diseño es 610 lbf. El factor de aplicación es 1.4. la meta de confiabilidad es 0.90. encuentre el múltiplo de la vida nominal X D que requiere y la clasificación de catalogo C 10 con la cual se pueda utilizar la tabla 11-2. Elija un cojinete y estime la confiabilidad en uso.
5. Un cojinete de bolas de contacto angular SKF 6210 se somete a una carga axial de 400 lbf y una carga radial Fr de 500 lbf aplicada con el anillo exterior estacionario. La clasificación básica de carga estática C 0 es 4450 lbf y la clasificación básica de carga C 10 es 7900 lbf. Calcule la vida L 10 a una velocidad de 720 rpm.
Problema 5
() 6. Se selecciona un cojinete de bolas para soportar una carga radial de 8kN y una de empuje de 4kN. La vida deseada LD será 5000 hcon una velocidad de rotación del
anillo interior de 900 rpm. ¿Cuál es la clasificación básica de carga que debería utilizarse al seleccionar un cojinete para una meta de confiabilidad de 0.90?
Problema 6
[ ] ( ) ( ) 7. Un cojinete de rodillos rectos (cilíndricos) se somete a una carga radial de 12 kN. La vida será de 4000 h a una velocidad de 750 rpm y debe tener una confiabilidad de 0.90. ¿Qué clasificación básica de carga se necesita al seleccionar el cojinete de un catalogo del fabricante SKF?. Haga la selección del cojinete.
Problema 7
( ) 8. En la figura se presenta un rodillo de presión impulsado por un engrane, que se acopla por abajo con un rodillo libre. El rodillo está diseñado para ejercer una fuerza normal de 30 lbf/pulg de longitud del rodillo y una tracción de 24 lbf/pulg sobre el material que se procesa. La velocidad del rodillo es de 300 rpm y se desea una vida de diseño de 30 000 hrs. Con un factor de aplicación de 1.2, selecciones un par de cojinetes de bolas de contacto angular, serie 02, que se montaran en O y A. utilice cojinetes con mismo tamaño en ambas ubicaciones y una confiabilidad combinada de al menos 0.92. dimensiones en pulgadas.
9. En la figura se muestra un contra-eje con un piñón en voladizo en C. seleccione un cojinete de bolas de contacto angular de la tabla 11-2 para montarlo en O y un cojinete de rodillos cilíndricos para montarlo en B. la fuerza en el engrane A es F A= 600 lbf y el eje funcionara a una velocidad de 480 rpm. La solución del problema de estática proporciona la fuerza de los cojinetes contra el eje en O como R o= 387j + 467k lbf, y en B como R B= 316j – 1615k lbf. Especifique los cojinetes que se requieren, empleando un factor de aplicación de 1.4, una vida deseada de 50 000 hrs y una meta de confiabilidad combinada de 0.90. Dimensiones de la figura en pulgadas.
[ ] [ ] Conclusión Los rodamientos son pequeños sistemas mecánicos donde esferas o rodillos que permiten el giro de 2 partes hacia distintas direcciones. Mediante este principio se han podido lograr muchos avances mecánicos y es de vital importancia también el saber qué tipo de rodamiento utilizar, así como también la duración o tiempo de vida que tendrá en el sistema donde se utilizara. Esto debido a que muchas veces se usa en lugares donde no puede ser reemplazado a cualquier día, semana o mes, así como también el poder cambiarlo dentro de rangos de tiempo antes de que el rodamiento colapse y pueda causar un accidente o mayor contratiempo.
