Trabajo de Diseño de Maquinas 2

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos

Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo ” FACULT FACULTAD AD DE INGENIEIA INGENIE IA !ECANICA !ECANIC A " ELECTICA ELECT ICA

DISEÑO DE ELEMENT ELEMENTOS OS DE MAQUINAS MAQUINAS II Docente : Jorge Tello Rodriguez Rodrigue z Tema :


Alumos: DIAZ C!"!# J$%# &!I% &!I% ARA!J$ R$DRI'!#Z C#%AR A(T$() C$RR#A *A!TI%TA *A! TI%TA +I&&) +I&&) ,RA(C$ T#($RI$ D#&'AD$ #DD! -ARI"!I( .($ TRA*AJ$/

&am0ayeque 12 de a0ril de 2113

Curso# Diseño de Elementos de !$quinas II

%


FLUJOGRAMA DE PRODUCCION


&


,ecado Tol(a To l(a de almacenamiento a lmacenamiento Ele(ador )% *re+limpia Ele(ador )& Descascarador )%

Descascarador )&

Descascarador )'

Dscscarador )-

,eparador de pajilla Ele(ador )' Ele(ador )-

!esa *addy )%

!esa *addy )&

Ele(ador ); *ulidora )%

*ulidora )&

0entilador )%

Ele(ador )/ *ulido en a:ua 1aranda Ele(ador )2 ,elector de color Ele(ador )4 Arrocillo

Ele(ador )%& Tol(a de arro5 78uena calidad9


Ele(ador ). Clasi3icado r Arro5 de '6-+ %6& Empaque de pol(illo '


MEMORIA DESCRIPTIVA


-

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos MEMORIA DESCRIPTIVA 1.

OBJETIVO DEL PROYECTO:

El objetivo del presente trabajo es concluir con el diseño del eje del sistema de transmisión de una mesa paddy en el cual se hace referencia a toda la información con respecto a la producción, Procesamiento y Comercialización de Arroz, por zonas de producción, presentando cuadros comparativos. Se menciona con detalle el funcionamiento de dicho eje.

2.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:

ediseñar las partes de una ma!uina !ue cumpl a con las e"pectativas del usuario, estableciendo los est#ndares de calidad Conocer las normas de se$uridad industrial !ue deben tenerse en cuenta para el diseño

3.

ANTECEDENTES

:

%a empresa a$roindustrial Sudam&rica, Se constituyo en el año.'((), tiene como objetivo el pilado de arroz y poner al alcance del consumidor un producto de calidad en condiciones óptimas para su consumo directo y en vol*menes considerables. Esta empresa para poder cumplir con sus e"pectativas cuenta con ma!uinaria de procedencia +ai#n - las cuales son muy importantes o indispensables en el proceso del pilado de este re!uerido cereal.

4.

UBICACIÓN :

%a Empresa A$roindustrial Sudamerica S.A.. Esta ubicada en el m. ///. 0e la panamericana norte %ambaye!ue. e$ión1

%ambaye!ue

0epartamento1

%ambaye!ue

Provincia1

%ambaye!ue

0istrito1

%ambaye!ue


;

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos 5.

ACTIVIDADES ECONÓMICAS:

%a empresa a$roindustrial el sudamerica, Se dedica al acopio de arroz en c#scara, pilado, selección 2e"tra corriente3, envasado y comercialización del mismo en sus diferentes variedades como son1 arroz en l4nea, capirona, moro, Saavedra, amazonas, radin, entre otras- ofreciendo adem#s los servicios de secado, ma!uinado y transporte. Cabe destacar !ue su comercialización abarca el departamento de %ambaye!ue, asi como diferentes ciudades y #mbito del pa4s, teniendo una buena aceptación en el mercado.

6.

PRODUCCION:

En el Per* la producción de arroz c#scara en el per4odo '(() 56))7 ha crecido sostenidamente lle$ando casi a duplicarse lle$ando a casi los dos millones de toneladas en el año 6))'. %a superficie cosechada se incremento en la misma dimensión, actualmente este cultivo ocupa mas de 8)) mil hect#reas. %os picos en la producción est#n vinculados a la abundancia del recurso h4drico, las condiciones clim#ticas y las pol4ticas económicas. El fenómeno climatoló$ico de 9El :iño9 favoreció al cultivo de arroz. %os rendimientos por hect#rea de arroz se han incrementado pasando de ;,6 a <,= t>ha en el periodo.

Su!"#$%$! C&'!%()*) + P"&*u%%$,- N)%$&-) *! A""&/ C0'%)") 1  21

R!-*$$!-& N)%$&-) *! A""&/ C0'%)")


.


?uente1 Compendio Estad4stico A$rario '(() 5 '((8 @A 5 B:A Producción A$r4cola '((= 5 '((( @A 5 B:A Estad4stica A$r4cola +rimestral 6))) 5 6))' @A 5 B:A

.

DESCRIPCIÓN DE LA MA7UINARIA :

DESCRIPCION DE LA MA7UINARIA Daranda 0e mpurezas 0escascaradoras Besa Paddy Pulidora %ustradora Elevadores 0e Alimentación +ornillo +ransportador 8.

MOTOR ;hp> < polos '6P /.;P> < polos ;P

MODELO pl5'7) 0S8) SPB57) ds57;

SELECCIÓN DE EJES Y RODAMIENTO:

EJE: Se ha utilizado para la selección el CATALOGO BO9LER usaremos un eje de las si$uientes caracter4sticas1

A%!"& AISI 145 d F () mm % F '7;)mm Su F 8=) :>mm6 S+   N;2


/

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos RODAMIENTO: Se$*n el catalo$o utilisaremos :

1616 d F 7) mm 0 F '6; mm. Co F 68,< G: H F '= mm ASA .

BASES DE CALCULO:

'3 Cat#lo$o 0elcrosa 63 0iseño en n$enieria Becanica 2 Shi$ley3 83 PA+S CA+A%@@ +AGA IABA =3 CA+A%@@ SA+AGE C@P@A+@: ;3 EJKP@S PAA A:@S I SEB%%AS SKPE HL <3 CA+A%@@ H@%E

TABLAS USADAS: '. 5 +A:SBS@:ES P@ ?AMAS P%A:AS 6. 5 +A:SBS@:ES 0E P@+E:CA P@ EMES 8. 5 +A:SBS@:ES P@ @0ABE:+@S 0E H@%AS 20@ 0E 0@S %EA3

1. COSTOS Y PRESUPUESTO: 11. RELACION DE L

2


PROCESAMIENTO DEL ARRO> B@%:@ SK0ABECA S.A.C. Es una empresa !ue se dedica a prestar servicio de pilado de arroz. El arroz es tra4do por los a$ricultores o por comercializadores !ue se dedican a este rubro, de los diferentes lu$ares tales como1 de la selva - Ha$ua , Ma&n, +arapoto, ioja :uevo Cajamarca, Boyobamba y diferentes lu$ares del departamento de %ambaye!ue. Se procesa y comercializa arroz de diferentes variedades como1 Capirona, Boro, :ir, Niflor, nti, Etc. El arroz lle$a a la empresa con un porcentaje de humedad !ue oscila entre el '7O 5 6;O de humedad relativa. Para reducir su humedad a condiciones optimas de pilado se procede a secar aprovechando la radiación solar debiendo bajar la humedad a un porcentaje de '=O 5 '8O. El arroz es almacenado para !ue se enfr4e y lue$o es procesado. El proceso se inicia con el vaceado del arroz en la tolva de alimentación, este trabajo es hecho por los estibadores. El arroz es transportado por un elevador de can$ilones !ue se encar$a de alimentar una zaranda de Prelimpia donde se le e"trae al arroz el polvo y las impurezas. Continuando con el proceso el arroz limpio es transportado por un elevador de can$ilones !ue alimenta a las descascaradoras en donde el arroz es descascarado y transportado a una c#mara de separación de c#scara en donde se e"trae la c#scara. El arroz continua su proceso y es transportado con un elevador a un a mesa Separadora Paddy, en donde el arroz !ue no ha sido descascarado es re$resado nuevamente a la descascaradora. El arroz descascarado es transportado a trav&s de un elevador al sector de pulido el cual se realiza en tres fases y una de lustrado, en esta etapa se separa el polvillo del arroz para lue$o ser transportado


4

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos a la zaranda clasificadora en donde se e"trae el ñelen y al$unas impurezas 2piedras3 se$uidamente El arroz prosi$ue su proceso y es transportado por un elevador al clasificador cilindro de alveolos en donde se clasifica el arroz en tres tipos1 '. Arroz e"tra

1 '>' 2arroz entero3

6. Arroz superior

1  5 Q 2arroz !uebrado3

8. Arrocillo

1 menor Q

Lue:o es transportado a las tol(as de ensaque correspondiente< para su posterior almacenamiento y comerciali5ación= 

G!-!")$*)*!' *! )""&/

El arroz tiene su ori$en en el Sudeste Asi#tico y China Continental. ?ue introducido al Per* por los españoles en la se$unda mitad del si$lo LN, localiz#ndose en los valles costeros del sur del pa4s.

A%u)!-! &%u) $&")-!' !?!-'$&-!' *! &' @)!' *! N&"! + *! ) C!) *! S!@) + S!@). S&%$)!-! &%u) 28 $&-!' *! &"-)!' *!'*! ) '$!") ()') ) %&'!%() + %&-'$u+! ! 1 *! V)&" B"u& *! ) P"&*u%%$,- A"&!%u)"$). E' u- %!"!) *! ")- $&")-%$) !- ) )$!-)%$,- *$)"$) *! &)*&" !"u)-& &" '!" u- "&*u%& *! )& %&-!-$*& !- %)&")' + "&!-)' + () *!')/)*& ) ) )) !- @)"$)*&' )&' "!$&-)!'. 

E')%$&-)$*)* *! )""&/

E )""&/ !' u- %u$@& )*))*& ) )' "!$&-!' *! ) C&') + ) S!@) )-& ) )) %&& ) )). E' u- %u$@& u! '! '$!") + %&'!%() *u")-! &*& ! )& ) -$@! *! )'H )u-u! $!-! &%)' )"%)*)' !- &' "$-%$)!' @)!'. %a siembra principal 2<;O3 se realiza en los meses de diciembre a marzo, tanto en la costa como en la Selva, la e"cepción son los valles are!uipeños donde se adelantan las siembras. %as mayores cosechas se concentran entre los meses


%>

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos de mayo y a$osto. En la selva se siembra y cosecha todo el año, siendo los meses de enero a abril los principales para la siembra y de mayo a octubre para la cosecha. 

V)"$!*)*!' *! A""&/ u! '! Cu$@)-

L)' "$-%$)!' @)"$!*)*!' *! )""&/ u! '! %u$@)- !- &' *$#!"!-!' @)!' )""&%!"&' '&- )"&?$)*)!-! 3 + ) )+&") '! &"$$-)"&- !- ! P"&")) *! I-@!'$)%$&-!' !- A""&/  P!" KPIAP!". E')' @)"$!*)*!' "&@$!-!- *! I-!"-)%$&-) R$%! R!'!)"%( I-'$u! KIRRI  F$$$-)' + *! C!-"& I-!"-)%$&-) *! A"$%uu") T"&$%) KCIAT  C&&$). Las principales variedades de arroz !ue se cultiva en la costa norte son1 Niflor, nti , Sican, Costa :orte, +aymi, @ro, Santa Ana , San Antonio y :5- en la costa sur son Niflor, H5(), San Antonio y :  y en la ceja de Selva son Amazonas uaran$opampa, Ktcubamba, Boro , Saavedra, San Antonio y Santa Elena.


%%


AGROINDUSTRIA ARROCERA

En el pa4s e"isten apro"imadamente =)) molinos para el procesamiento de arroz en c#scara, cuya capacidad de fila fluct*a de ),; a ').) +B>hora y las calidades !ue se obtienen son e"tra, superior y corriente.

En la Costa :orte est#n instalados el mayor n*mero de molinos y en los *ltimos años se ha modernizado tanto la infraestructura como la ma!uinaria mejorando el

proceso

lle$ando

hasta

sistemas

de

selección

electrónica.

%a capacidad de almacenamiento para el arroz c#scara y para el arroz pilado, es suficiente en el Per* aun!ue un numero reducido de molinos cuenta con instalaciones de silos. %a molineria de la Ceja de Selva, esta inactiva, debido a !ue la mayor4a de productores arroceros de Maen 5 Ha$ua y San Bart4n prefieren trasladar el arroz cascara a los molinos instalados en %ambaye!ue, donde reciben un servicios de secado 2solar3, procesamiento y de comercialización del arroz. En la costa sur e"iste suficiente capacidad molinera y de almacenamiento. %os molineros prestan servicios de cosecha poniendo a disposición de los productores modernas cosechadoras. En la Selva Alta la a$roindustria molinera es insuficiente y anti$ua factores !ue influyen sobre la demanda nacional son la calidad y el precio. En los se$mentos de altos in$resos se observa una preferencia por el arroz embolsado, de $ranos lar$os, color blanco, buen rendimiento y $raneado. En los se$mentos bajos el factor determinante es el precio, por lo !ue se prefiere el arroz a $ranel, de menor calidad, no tan blanco y redondo.


%&

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos Sanidad Arrocera.- %a normatividad en el ambito sanitario del cultivo del arroz, es deficiente por!ue no e"isten e$lamentos para las Campañas Arroceras Anuales, por e$iones aun!ue e"istió y tuvo mucha importancia en la protección del cultivo .

Organizaciones Gremiales.- %as or$anizaciones $remiales de productores y molineros han perdido presencia desde'((). %os $remios no fueron capaces de adaptarse a los cambios .%as principales or$anizaciones son eliste el Comit& :acional de Productores de Arroz, al$unos Comit&s e$ionales de Productores de Arroz y la Asociación :acional de Bolineros de Arroz

PROCESAMIENTO DEL PILADO DE ARRO> R!%!%$,- *! )""&/ !- %0'%)") El molinero recepciona el arroz en c#scara !ue es ad!uirido 4nte$ramente por el estado a trav&s de EPSA- en compañ4a de un inspector o jefe de oficina de EPSA, !uien deber# obtener la muestra representativa del lote in$resado para su respectivo an #l isi s,

lue$o

a cond ici ona rlo

y

fi nal me nte

pr oce der

a

almacenarlo.

A-0$'$' 1 El an#lisis consiste en someter la muestra representativa del lote in$resado, a un estudio con la finalidad de determinar s u $ ra do

d e hu me da d,

i mp ur ez as , p or ce nt aj e d e $ ra no s

!uebrados en el proceso de pila, porcentaje de $ranos rojos, t iz os os y d añ ad os . E st e e st ud io s e h ac e e n p re se nc ia d el productor del molino y de un representante de la oficina de E PS A, p ar a l os e fe ct os d e u na e ve nt ua l d is cr ep an ci a d el productor.


%'


A continuación detallamos < puntos esenciales para un an#lisis imparcial y con mayor claridad en el si$uiente cuadro1

TABLA KPESO ESPECFICO 3 .; 3 ;))5;;)

5

TIPO DE ARRO> Arroz Crudo

5

Ar roz par a sem brar

5

Arroz partido

/=)57=)

5

Ar roz bl an co e nte ro

/))57))

5

Polvillo arroz

8;)5=;)

5

C#scara arroz

'))5'6)

5

Arroz moreno

5

<))

A-0$'$' *! C)$*)* *! A""&/ C"u*& '. Especie de vista e"terior

S! &'!"@) %&-: %a vista

6. Aroma

El olfato

8. Contenido de humedad en O

El hidrómetro r#pido

=. %as impurezas 2paja, semilla,

Kna limpiadora de laboratorio

malezas, tierras, piedras,

con cribas y un separador del

fra$mentos de hierro, $ranos

polvo Rciclón.

vac4os y partidos en O. ;. El porcentaje de $ranos

0escascaradora de ensayo.

amarillos, rojos y verdes no maduros en O <. ?ormación de $ranos partidos

0escascaradora de ensayo.

al descascarar en ;O.


%-

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos TIPOS DE ALMACENAMIENTO 1 % os d if er en te s t ip os o s is te ma s d e a lm ac en am ie nt o ! ue disponemos en la actualidad obedecen a la clasificación1

+

Silos horizontales

+

Silos verticales

Silos horizontales 1 Caracterizados por celdas 2ambientales3 de pe!ueña altura y $ran superficie, en los !ue la altura de almacenamiento no deber# sobrepasar los < m a fin de permitir una buena ventilación, mediante ductos deber# dotarse para el control de calentamiento, por ser el costo de instalación de &stos elementos, menos !ue la mano de obra o e!uipo necesario para realizar la remoción de una celda a otra.

El

costo

de

&stos

silos

por

unidad

de

volumen

de

almacenamiento es menor al de los silos verticales, pero demanda un costo mayor en operación, factor limitante cuando se trata de vol*menes de pilado muy $randes.

Silos verticales 1 Caracterizados por su $ran altura, base plana o provistas de tolvas de descar$a cerradas por su parte superior, sobre las !ue instalar#n los aparatos de llenado. El es!uema elemental de la instalación de los silos comprende1 •

Kna fosa de recepción en las !ue vierten el $rano.


%;

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos •

Kn elevador !ue toma los $ ranos de las fosas y los eleva hasta el transportador.

•

Kn transportador !ue conduce los $ranos desde el punto de vertido hasta el orificio de llenado de los silos.

•

%os silos propiamente dichos, cuya sección transversal puede ser circular o poli$onal.

•

+ransportador inferior !ue reco$e los $ranos procedentes de los silos para elevarlos al molino.

% a d ec is ió n d el m ol in er o p ar a l a u ti li za ci ón d e u no u o tr o sistema o combinación de ambos ser# consecuencia del an#lisis de costo de operación y mantenimiento de la planta.

P"&%!')$!-& *! P$ )*& *! A""&/ 1 Por ser de importancia para el dimensionamiento racional de la planta de pilado, el conocimiento de las diferentes m#!uinas a la !ue va a se r so met ido el $ra no de a rro z, se descri bir #n en lineamiento $enerales cada uno de &stos elementos, !uedando al juicio del empresario la elección de las diferentes m#!uinas y e !u ip os c on c ar ac te r4 st ic as f 4s ic as d es i$ na le s p ar a u na m ej or producción en la calidad del $rano y aprovechamiento de ellas mismas.


%.

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos ESPECIFICACIONES TCNICAS

RELACION DE E7UIPOS PARA EL PROCESAMIENTO DEL ARRO> •

•

•

•

TRANSPORTE DE MATERIA PRIMA ARRO!"

+

Elevadoras de can$ilones

+

Nentiladores.

#IMPIE!A DE ARRO! EN $AS$ARA

+

Daranda prelimpiadora

+

Nentilador.

DES$AS$ARAMIENTO % &ENTEO DE #A $'S$ARA

+

0escascaradora

+

Separador de c#scara

SEPARA$I(N DE MA$)OS ARRO! $'S$ARA"

+ •

•

Besa Separadora Paddy.

SE$TOR DE P*#IMIENTO % #*STRE DE ARRO! .

+

Pulidoras de arroz

+

%ustradora de arroz

!ARANDEO+ $#ASI,I$A$ION % ENSA*E.

+

Daranda clasificadora de arroz limpio.

+

Clasificadora cil4ndrica de Alveolos

+

+olva de ensa!ue.


%/

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos DESCRIPCIÓN Y RELACION DE E7UIPOS PARA EL PROCESAMIENTO: PILADO DE ARRO> . Para el proceso de pilado de arroz se describen los si$uiente e!uipos de la planta1 A35 SKB:S+@ 0E E:ETA.

? Acometida ? +ableros el&ctricos ? Botores electricos H35 +A:SP@+E 0E BA+EA PBA 2A@D3.

? Elevadores de can$ilones ? +ornillo transportador ? Nentiladores C35 SEC+@ 0E %BPEDA A@D E: CUSCAA.

? Daranda prelimpiadora. ? Nentilador 035 SEC+@ 0E 0ESCASCAABE:+@ I NE:+E@ 0E CUSCAA.

? 0escascaradora E35 SEC+@ 0E SEPAACV: 0E BAC@S 2A@D CUSCAA3

? Besa Separadora Paddy ?35 SEC+@ 0E PK%BE:+@ I %KS+E 0E A@D.

? Pulidoras 0e Arroz 35 SEC+@ 0E DAA:0E@ C%AS?CAC@: I E:SAJKE

? Daranda clasificadora de arroz limpio ? +olva de ensa!ue


%2


DESCRIPCIÓN DE LA MA7UINARIA SECTOR DE LIMPIE>A DE ARRO> EN CASCARA

? '. Daranda 0e mpurezas Bodelo

1

pl5'7)

Botor

1

;hp> < polos

SECTOR DE DESCASCARAMIENTO

? 6. 0escascaradoras Bodelo

1 0S8)

Botor

1 '6P

SECTOR DE SEPARACIÓN PADDY

? ' Besa Paddy Bodelo

1 SPB57)

Botor

1 /.;P>
SECTOR DE PULIMIENTO Y LUSTRACIÓN

? 8 Pulidoras Bodelo

1 ds57;

Botor

1 6),) hp> < polos

Con barredor de afrecho

? ' %ustradora B@+@

1 ;P

SECTOR DE TRANSPORTE DE MATERIA PRIMA

? 7 Elevadores 0e Alimentación ? ' +ornillo +ransportador


%4


CALCULOS JUSTIFICADOS DE DISEO Nista de planta del sistema de transmisión1 B@+@ +?ASC@ ;P ''=7PB EME A 0SEWA

P@%EA 6

n'

P@%EA '

n= ?AMA E: N

n6

?AMA P%A:A

?AMA P%A:A

n8

C)%u)&' &' RPM !- ! !! ) *$'!)":

n = &' → = %%-27.='9 = '%-=-;rpm n . = ' 7&'9 n n = %- → = &>&=%-.rpm n 4 n n' = &2A → = 2.=.'rpm nA %& nA

%

A

&

&

A

&

A

'

'

A. CALCULAMOS LAS TENSIONES DEBIDO A LA FAJA DE LA POLEA 11 •

Baterial de la faja1 cuero curtido al roble 2B03 γ = ><>';

lbs pu l: '

→ tablaN @%

rotura 9 → tablaN @% S = -;>> PSI 7esfuerzode u

f = ><&;7 fierrofund ido → sec o9 → tablaN @ &


&>

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos 4otencia que puede transmitir:

•

P =

& 8D(   sd − %&γ v ;;>  g

  e f θ − %     e f θ     

7B*9= 7%9

De donde# • 8# Anco de 3aja en pul:adas • # Espesor de la 3aja en pul:= • 0# 0elocidad de la 3aja< en pies6se:= • ,d# Es3uer5o permisi8le de la 3aja< en *,I= • # *eso especi3ico de la 3aja< en l8s6pul: '=ta8la 7%9 • :# Gra(edad< '&=& pies6se: &= • 3# Coe3iciente de 3ricción= • Ѳ# An:ulo de contacto en la polea de menor di$metro= #s5uerzo permisi0le de la 5aja:

•

S d

=

S u =ne N

De donde# • ,u Es3uer5o de rotura de la 3aja< ta8la 7%9 • ne E3iciencia de empalme< ta8la 7'9 • N Factor de se:uridad2+%>

S d

•

=

-;>>7>=429 %>

= --% PSI

Calculamos la 6elocidad de la 5aja: V =

π =d =n

V

-=;- pps

=

%&

=

π 7%&972.=.'9 %&

= &/&=%;. ppm


&%


Calculamos el 7ngulo de contacto: D − d D − d θ = π − &arcsen7 9 = π − &C C &2 − %&

θ = π −

;'

&2 − %&

θ = π +

f %= =θ %

e

=

;'

= &=2-rad →

f % =θ %

= 7>=&;97&=2-9 ≡ >=/%

= '=--rad →

f & =θ &

= 7>=&;97'=--9 ≡ >=2.

&=>'-

y f & =θ &

e

=

&='.'

La polea que re:ula el diseño< es la que tiene el (alor m$s pequeño de caso es la polea menor=

e3 ѳ= En este

eempla5ando en 7%9 tenemos# 8D(  %&γ v &  sd − P = ;;>  g

;hp

&    &=>'- − %  = 8 =h=7 -=;-9  --% − %&7>=>';97-=;-9    &=>'-  ;;> '&=&   

;hp =

b=h

•

  e f θ − %     e f θ     

8 =h7 -=;-9 ;;>

( &&-=>-4)

= &=/

Calculamos la 5uerza centri5uga ., c/: &

F C

•

&

= %& =γ =b=h=v = %& 7>= >'; 97 &=/ 97 -=;- 9 = >=/&;2lb g

'& =&

Calculamos la potencia e5ecti6a.4 e/: P e

,e:n la ta8la 7.9 tenemos#

K

= K = P =

7>=/97>=/97%97%97>=29

P e

= 7>='4& 97;9

P e

= %=4. HP


=

>='4&

&&

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos Las tensiones son# HP =

F t =v ''>>>

F % − F &

=

F % − F & F &

− F c

%=4.7''>>>9 &/&=%/

= &'/=.-;;lb

= e f θ − %

4or lo tanto:

= -.2 =&%lb F & = &'> =;;/ lb F %

B. EN LA POLEA K1 TENEMOS:

= -.2 =&%lb F & = &'> =;;/ lb F %

Xpolea

• C)%u& *!

Q :


&'


•

P!'& *! ) M!') P)**+

•

9))&' ! !'& *! )""&/ Para el tiempo de residencia F ';) se$. T$!& *! R!'$*!-%$): Es el tiempo !ue e"iste entre el momento !ue in$resa y el momento !ue sale el arroz. = Capacidad de la mesa1 m = -&>>

•

Kg h

P!'& &) &) )") '!" &@$*& K





•

Calculo de las tensiones en las faja


&-


•

Peso de la polea

Baterial1 hierro fundido

I. CALCULO DE LAS CARGAS APLICADAS AL EJE

•

EJE:

Baterial1 ACE@ AS ')=; =49.313 ksi =101.!" ksi

a) CALCULO DE LAS CARGAS ER!ICALES


&;

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos H polea '>-=&-l8

2=..

Heje %44=&/l8

&/=/.

&/=/.

 % Aplicando

-'4=;;l8

2=..

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J!7 &9  +'>-=&-7.-=%29 K  %7;;=;&9 + %44=&/7&/=/.9 K -'4=;;72=..9>  %'2&=//l8  &;.>=&4l8

Diagrama de -omento: • !%  +'>-<&-

> M  M 2<..

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2<.. M  M '.<-&

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'2>.<-/ L8+pul:=

") CALCULO DE LAS CARGAS #ORI$O%!ALES

Fm  ''%2 l8 Curso# Diseño de Elementos de !$quinas II

F &.'4< & l8 &.


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 % Aplicando

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J!7 &9  ''%27.-<%29 +  %7;;<;&9  &.'4<&>72<..9  >  %'-&'<24 l8  &&;''<'> l8

Diagrama de -omento: •

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2<.. M  M .-<%/

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c/ CA&C!&A-$% #& -$-#(T$ ,&#CT$R R#%!&TA(T#: •

!8  Q &2/'-& K &.'-
•

!8  &22;-<;- L8  pul:


&/

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos d/CA&C!&A-$% #& -$-#(T$ T$R%$R :

• !t  ; Y .'>>>  '.'.<%;- L8+pul:

2.<.'

II8 CA&C!&A-$% #& DI9-#TR$ D#& #J# %#'( #& -;T$D$ A%-#:

'

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%. π × Ss 7% +  - 9

& &   α × Fa × d × 7% +  9  & × + + × Kb Mb 7 Kt Mt 9    2   

De donde# ,s  Es3uer5o permisi8le Rt  Factor com8inado de car:a y 3ati:a aplicando momento torsor !t  !omento torsor R8 Factor com8inado de car:a y 3ati:a aplicando momento 3lector !8 !omento 3lector S  Factor de columna o car:a aOial=  relación de di$metros 7di6de9 Fa Fuer5a AOial= -aterial del eje # ACE AI,I %>-; 7 Catalogo *$&#R/

,u  -4='%' Rsi ,y  %>%=;&. Rsi %2V ,u  %2V -4='%' Rsi  22/.='% psi '>V ,y  '>V %>%=;&.Rsi  '>-;/=4' psi

,e:n los c$lculos anteriores tenemos#

• ,s  22/.='% psi


&2


• • • • • •

!t  '.'.<%;- L8+pul: !8  &22;-<;- L8+pul: R8  &=;

7 Car:a s8itamente aplicada con coques 3uertes  ta8la9

Rt  &=>

7 Car:a s8itamente aplicada con coques 3uertes  ta8la9

Fa>  %

d'  %. Q7Rt !t9& K 7R8 !89& ,s W

d' 

%. Q7'.'.<%;-9& K 7%<; O &22;-<;-9 & 22/.='% W

d'  -%=. d  '=-.P22mm C$(C&!%I<(: ,e:n CATA&$'$ *$&#R usaremos un eje de las si:uientes caracterXsticas# Acero AI%I =1>? d  4> mm L  %2;>mm ,u  '-> N6mm& ,y  />> N6mm & III8 DI%#@$ D# #J#% 4$R RI'ID#Z T$R%I$(A& Z F;7= Bt % 2do=5di= 3 Ejes Z [ ).)7 $rados >pies Ar8ol Z Y %=>> :rados 6 pies ZF An$ulo de $rado se"a$esimal 2 \ 3 % F %on$itud del eje 2 pul$ 3 Bt F Bomento torsional 2 lb ]pul$ 3 F Bódulo 2PS 3 0iF 0i#metro interno 0oF 0i#metro e"terno Z F;7=2 '.'.<%;-97/&<2'9 2'6 Y ')<328,;==3


&4

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos F ),)76 $rados>pies

III8 %#&#CCI<( D# R$DA-I#(T$%:

%

&

a8 ,uerzas Aplicadas en los rodamientos: R$D =:

Fr

'4' L8

'-&.<%4. L8

Fr %  Q 7'-&.=%4.9 & K 7'4'9& Fr %  '--2<..& L8 R$D82:

-2-<./ L8

Fr

&;%.<&/- L8 Fr %  Q 7&;%.=&/-9 & K 7-2-<./9& Fr %  &;.&<;&. L8 08 %eleccionaremos los rodamientos por condiciones est7ticas de0ido a que el eje gire a R4- muy 0ajo . BB R4-/


'>


Calcularemos la ,uerza #statica #qui6alente .4o/

*o  o Fr K Fa "o *o  Fr

7,eleccionaremos el mayor9

De donde# o  3actor radial Fr  3actor radial "o  3actor aOial Fa  3actor aOial 4ara Rodamiento =: Tenemos •

Considerando Fa  > o  ><. 7para rX:ido de 8olas9 *o  ><. O '--2<..& L8 *o  &>.4<%4/ L84&>/='4N

•

Calculamos la Car:a est$tica # Co  ,o *o ,o  & *o  4&>/<'4 N Co  & O 4&>/<'4 Co  %2-%- mm D  %&; mm= Co  &'<. RN [  %- mm GA,A

4ara Rodamiento 2:


'%

Diseño de eje que acciona una mesa paddy y selección de rodamientos Fa  > o  >=. *o  ><. O &;.&<;&. *o  %;'/<;%;. L8 *o  .2-%<;; N *o  .<2-& RN Co  ,o *o Co  & O .<2-& RN Co  %'<.2- RN d  'P  /.<& mm= CZINETE # =B1=B d  2> mm D  %&; mm= Co  &'<. RN [  %- mm GA,A


'&


COSTOS MANO DE OBRA

P"!%$& P)"%$) S;.

Bontaje del eje de la transmisión de la mesa paddy

'6;.))

+@+A%

'6;.))

METRADO Y PRESUPUESTO

ELEMENTOS EME φ F(;mm @0ABE:+@S T0@S 0E H@%AS de 6 %EAS 0E @+K%A BACA1 SG? <'7'' MAP@:^S %KHCA:+E ASA %B+6 SG? +@+A% 2sin N3 N 2'(O3 +@+A% con N

COSTO

SUB

CANT.

UNITARIO

TOTAL

'.7;m

S;. /6<

S;. /6<

6 unidad

'6)

'6)

' l

=)

=) <8).)) ''(./ /;).))

COSTO TOTAL DEL PROYECTO: Costo total F costo de elementos _ costo de mano de obra

COSTO TOTAL  S;. 85.


''


PLANOS DE DETALLE Y MONTAJE


'-


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Al di#metro del eje, obtenido a trav&s de los c#lculos, se le ha dado un factor de se$uridad para !ue &ste pueda trabajar con cierta confiabilidad.



Se recomienda inspeccionar los rodamientos de manera rutinaria y al mismo tiempo efectuar su lubricación para evitar cual!uier falla prematura debido al des$aste.



Para el montaje de soportes se recomienda no $olpear nunca directamente el rodamiento con un martillo tambi&n se puede utilizas una prensa mec#nica o hidr#ulica.



Se debe tener en cuenta !ue el lubricante !ue tiene !ue impedir el contacto met#lico entre los diversos componentes de los rodamientos, reducir el des$aste y prote$er las superficies met#licas contra la corrección.

Curso# Diseño de Elementos de !$quinas II ';

Trabajo de Diseño de Maquinas 2

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