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DISEÑO MECÁNICO II
YESID GAVIRIA BAENA
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Contestar falso (F) o verdadero (V) y justificar su respuesta a las siguientes preguntas:
1- Una catarina es un engranaje.
(V), ya que, es una rueda dentada para transmitir potencia de una catarina motriz a una catarina conducida, por medio de cadenas , también conocidas como “sproker”.
2- Las cadenas de rodillos reciben ese nombre porque se usan en piñones rectos.
(F), porque son utilizados únicamente para la transmisión entre dos ejes separados, el cual por economía o espacio, no es posible montar una transmisión por engranajes. Por lo tanto se colocan poleas dentadas.
TRANSMISION POR CADENAS
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3- El paso de una cadena de rodillos es el mismo que el paso del “piñón” conducido.
(V), esto permite tener un mejor agarre, reduciendo así la fricción y por ende ofrecer una buena transmisión de potencia.
4- Las cadenas de paso doble se caracterizan porque tiene dos hileras adyacentes de rodillos.
(F), las cadenas de paso doble se caracteriza por la longitud de las placas interior y exterior, que son superiores a las de una cadena de rodillos estándar.
5- Las fallas en las cadenas solo ocurren por fatiga.
(F), también fallan por impacto de los rodillos y abrasión entre los pernos de cada eslabón y sus bujes.
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6- Una cadena de N hileras y usa un factor de transmisión de potencia igual a N.
(F), para cadenas de múltiples hileras, deben usar un factor distinto, dependiendo del numero de hileras. Ej.:- Dos hileras= factor 1.7- Tres hileras= factor 2.5- Cuatro hileras= factor 3.3
7- La lubricación de las cadenas debe hacerse por goteo.
(F), la lubricación depende de la velocidad de funcionamiento y la potencia que se transmite.
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Diseñe una transmisión por cadenas (sencilla) para un molino de cemento, movida por un motor eléctrico. La velocidad de entrada será de 1000 rpm y la velocidad de salida que sea de 220 a 250 rpm. La potencia transmitida debe ser de 24 hp.
EJERCICIO DE APLICACION
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- OBJETIVO: diseñar la transmisión por cadenas.- DATOS: Potencia transmitida= 24hp para un molino de
cemento, movida por un motor eléctrico.
La velocidad de entrada= 1000rpm, y la velocidad de salida= 220 a 250rpm.
SOLUCION
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PASO 1: Especificar un factor de servicio y calcular la potencia de diseño. En la tabla (7-8) de la pág. 153 del pdf.
De acuerdo con la tabla FS= 1.3
Potencia de diseño= FS x Potencia transmitida.
= (1.3)(24)= 31.2hp
Potencia de diseño= 31.2hp
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PASO 2: Calcular la relación deseada. Al usar la parte media del intervalo de velocidad de salida deseado, se tiene:
Relación=
Relación== = 4.25
Relación= 4.25
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PASO 3: consultando la tabla (7-6) de la pág. 152 del pdf, para seleccionar el paso de la cadena. Para una sola hilera, la cadena numero 60, con p= ¾”. Con una catarina de 21 dientes, la capacidad= 30.02hp a 1000rpm. A esta velocidad se requiere lubricación tipo B (baño de aceite).
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PASO 4: calcular la cantidad necesaria de dientes de la rueda grande.
(relación)
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PASO 5: calcular la velocidad de salida esperada. =
=1000rpm
=236rpm (aceptable)
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PASO 6: calcular los diámetros de paso de las catarinas mediante la ecuación (7-11) de la pág. 153 del pdf.
= 5.0321pulg.
= 22.2516pulg.
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PASO 7: especificar la distancia entre centros nominal. De acuerdo a las recomendaciones de lineamientos de diseño para transmisiones por cadenas ubicada en la pág. 153 del pdf punto 3. en donde dice:
Entonces usaremos la parte media del intervalo recomendado C= 40pasos.
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PASO 8: calcular la longitud necesaria en pasos, con la ecuación (7-9) de la pág. 153 del pdf.
L=2(40)+=80+55+7.66= 142.66 pasos
L=142.66 pasos
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PASO 9: especificar un numero par de pasos y calcular la distancia teórica entre centros.
Se usara 142 (numero par de pasos).
Entonces utilizando la ecuación (7-10) de la pág. 153 del pdf, tenemos:
C=0.25[142-+-]
C= 0.25(87+
C= 42.12pasos(0.75pulg)= 31.58pulg.
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PASO 10: calcular el ángulo de contacto de la cadena catarina con las ecuaciones (7-12) y (7-13) de la pág. 153 del pdf.
El ángulo de contacto mínimo debe ser de
)
=
= 148°(aceptable)
=
= 211°
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Paso: cadena numero 60, ¾” pulg. de paso.
Longitud: 142 pasos= 142(0.75)= 106.5 pulg.
Distancia entre centros: C= 31.58 pulg. máx.
Catarinas: hilera simple, numero 60, ¾” de paso.
Pequeña: 21 dientes, D= 5.0321 pulg.
Grande: 89 dientes, D=22.2516 pulg.
Se requiere lubricación tipo B. La catarina grande puede bañarse en aceite.
RESUMEN DE DISEÑO
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Diseñe una transmisión por cadenas (múltiple) para un molino de cemento, movida por un motor eléctrico. La velocidad de entrada será de 1000 rpm y la velocidad de salida que sea de 220 a 250 rpm. La potencia transmitida debe ser de 24 hp.
EJERCICIO DE APLICACION
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- OBJETIVO: diseñar la transmisión por cadenas.- DATOS: Potencia transmitida= 24hp para un molino de
cemento, movida por un motor eléctrico.
La velocidad de entrada= 1000rpm, y la velocidad de salida= 220 a 250rpm.
ANALISIS: use una cadena múltiple para que pueda ser de paso menor y transmitir la misma potencia de diseño(24hp) a la misma velocidad (1000rpm).
SOLUCION
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RESULTADOS:
Probaremos con una cadena de cuatro hileras, por lo que su factor de potencia de acuerdo a la indicación de la pág. 151 del pdf es: 3.3
La potencia requerida por hilera es:
P= Potencia de diseño/ Factor de potencia
P= 31.2/ 3.3= 9.45hp
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PASO 2: Calcular la relación deseada. Al usar la parte media del intervalo de velocidad de salida deseado, se tiene:
Relación=
Relación== = 4.25
Relación= 4.25
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PASO 3: consultando la tabla (7-6) de la pág. 152 del pdf, para seleccionar el paso de la cadena. Para una sola hilera, la cadena numero 60, con p= ¾”. Con una catarina de 21 dientes, la capacidad= 30.02hp a 1000rpm. A esta velocidad se requiere lubricación tipo B (baño de aceite).
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PASO 4:para la catarina grande requerida:
Se emplearan 94 dientes.
los diámetros de catarinas son:
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Para la distancia entre centros se realiza la prueba con la mínima recomendada. C= 30 pasos.
30(0.5)= 15pulg.
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La longitud de la cadena es:
L=2(30)+=60+58+4.37= 122.37 pasos
L=122.37 pasos
Especificar la longitud total , L= 124pasos
Entonces; 124(0.5)pulg= 62pulg.
L=62pulg.
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La distancia entre centros real máxima es:
C=0.25[124-+-]
C= 0.25(66+
C= 30.87pasos(0.5pulg)= 30.87pulg.
C= 30.87pulg.
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Calcularemos el ángulo de contacto de la cadena en cada catarina, con las ecuaciones (7-12) y (7-13) de la pág. 153 del pdf.
El ángulo de contacto mínimo debe ser de
)
=
= 136.4°(aceptable)
=
= 223.4°
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- Cadena: numero 40, paso ½”, cuatro hileras, 124 pasos, 62 pulg de longitud.
- Catarinas: para cadena de cuatro hileras, numero 40, de ½” de paso.
- Pequeñas: 22 dientes, D= 3.513 pulg.- Grandes: 94 dientes, D= 14.963 pulg.- Distancia entre centros máxima: 15.436 pulg.- Lubricación: tipo B (en baño de aceite).
RESUMEN DE DISEÑO
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GRACIAS