El eje gira a 475 rpm y tiene una polea de 6 pulgadas de dimetro para banda plana en D, dicha polea entrega 3.5 HP a una polea acoplada arriba y hacia la derecha. Calcula el par torsional que entrega la polea al eje y la fuerza total que ejerce la polea sobre el eje, descomponga la fuerza en sus componentes horizontales y vertical y mostrar las fuerzas netas que actan sobre el eje en D en direccin horizontal y vertical

Clculo de las fuerzas sobre los elementos montados en el eje: Elementos distribuidos en el eje

Fuerza en el punto CP=TW

T =

Para bandas en VFuerza total

= 616.968lbf

Fuerza en el punto DPar torsional=

30

Z

Y

30

X

Z

DCXY

Para el plano x - y

= 315.21 lbf(-268.121x4)+ (616.968x14) - x24 =0

268.121616.968

315.21- 616.968 + 268.12 =0

V

315.21

33.64

301.76

M134.5

3152.1

Para el plano Z-X

= 25.8 lbf(-154.8x4)+x24 =0

V128.16

28.5

-25.8+154.8- =0

M

516lb.in

) = 43lbf.ft

Definidas las fuerzas que actan sobre el ejez

268.121

154.8

25.8

315.21

616.968

33.638

129XY

Momentos torsores 1713.8

1559

Anlisis de falla por fatiga

Aplicando el mtodo de soderberg (tresca)

Al no contar con material proponemos acero AISI 1020 estirado en frio

=51ksi=61ksi

Factor de diseo 2

Se observa que la zona crtica es el punto D

Hallamos el factor de modificacin

= 0.908

Dando valores al factor de modificacin del tamao y factor de modificacin de efectos procedemos a calcular el lmite de la resistencia a la fatiga en la seccin crtica en este caso de D Y Se=

Se=

Ahora habiendo echo dicha suposicin procedemos a calcular el dimetro en dicha seccin utilizando la educacin del dimetro de soderberg

Remplazando D = 1.5 pul

Asumiendo el dimetro mayor en funcin del dimetro obtenido; para con dichos valores poder recalcular el lmite de resistencia a la fatiga en la regin crtica y as calcular nuevamente un dimetro que nos dar una nocin si lo calculado anteriormente es variable para el diseo.1.5pul

0.15pul

1.9pul

Conociendo dichos valores volveremos hallar de forma ms precisa y siguiendo la siguiente metodologa

r

q

Para hallar el factor del valor q=1.420)q= 0.7 = 61kpsir = 0.15pulg

Calculando el valor del coeficiente de modificacin de tamao

= 0.84 = 0.879

Con los valores hallados nuevamente el valor limite de la resistencia a la fatiga en la seccin crtica = 0.84 x 0.91 x x 30.5 = 16.42

Remplazando para hallar el dimetro D = 0.977pul

Este es dimetro menor del que habamos hallado lo cual quiere decir que lo asumido puede ser vlido y tomado en que los dimetros sean el 0.85 del otro Dimetro mayor = 1.9pulg Dimetro interior = 1.9 x 0.85 = 1.6pulg Dimetro menor = 1.6 x 0.85 = 1.3pulg 1.6pulg

1.3pulg1.9pulg