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Concepcin-TalcahuanoIng. Mecnica Automotriz Elemento de Maquinas

Proyecto de elemento de maquinas

Integrantes: ASDF Profesor: Daniel Jimnez Fecha: 30 de junio 2014

INDICE

Pagina

Introduccin3

Transmisin por correas 5-7

Trasmisin por cadena7-9

DCLs 10-14

Planos (x-y) (y-z)13-16

Grfico de torque17

Clculo de dimetros (ASME)17-19

Clculo de dimetros (ANSI)19-22

Peso de componentes22-23

Velocidad crtica23

Rodamientos24-25

Conclusin37

Formulario37

Introduccin.Elementos de Mquinas una asignatura que nos entreg conocimientos para dimensionar y seleccionar elementos, como rodamientos dimetros correctos etc. mediante tablas, segn solicitaciones mecnicas etc.En el siguiente trabajo se nos ve reflejado todo lo que hemos aprendido mediante clculos matemticos, el informe est basado sobre calcular un sistema de transmisin de potencia mediante el uso de correas, cadenas y engranajes. Este proyecto ser un resumen de todos los clculos hecho en clases y evaluaciones. Por lo tanto es importante tener todo bien calculado y revisado por cualquier error mnimo puede influir en los clculos que pueden generar problemas.

El rbol mostrado en el plano adjunto debe disearse desde el punto de vista de resistencia esttica y de velocidad crtica. La potencia que se suministra al rbol, se efecta por medio de unas poleas en V y se transmite a travs de un engranaje cilndrico de dientes rectos y un sistema de cadenas. El sistema de cadenas transmite el 15% de la potencia suministrada y el engranaje cilndrico de dientes rectos 85%. El rbol est soportado por dos cojinetes de rodillos rgido de bolas.

Se establece la siguiente informacin para el diseo del rbol:

Potencia del motor : 100 hp Velocidad del motor : 1450 rpm Material del rbol : AISI 4130 CR Mdulo de Young (E) : 29,9x106 psi Mdulo de Elasticidad en Cortante (G) : 11,96x106 psi. Considere los largos L1,L2,L3 y L4 : 10 , 18 , 12 , 8 pulgadas

Las fuerzas en la cadena, correa y en el engranaje estn dispuestas tal como se indica en plano adjunto.El sistema de transmisin por correas, conecta la potencia del eje de transmisin a una mezcladora de papel.La mezcladora de papel no debiera exceder las 550 rpm, y deber funcionar de forma continua en un ambiente hmedo.

Para estas condiciones de servicio, determine:a) El factor de servicio (Kf).b) La potencia del proyecto (Pp) en hp.c) La forma de la seccin transversal de la correa.d) Los dimetros normalizados de la polea motriz (dm) y de la polea conducida (dc) en plg.e) La longitud primitiva nominal de la correa (Lpn) en plg y su especificacin tcnica.f) La distancia entre centros real (CR) de las poleas en plg.g) La potencia nominal ajustada por correa del proyecto (Pca) en hp.h) La cantidad de correas necesarias para el proyecto (Nc).i) La cantidad y especificacin comercial de los elementos necesarios para el proyecto.

El sistema de transmisin por cadenas, conecta la potencia del eje de transmisin a un agitador de slidos. La potencia transmitida por el sprockets es el 15% de la potencia suministrada y gira a la misma velocidad que el rbol de transmisin. Para efectos de simplicidad de clculo, suponga que el rbol de transmisin posee las mismas caractersticas de propulsin que las de un motor elctrico con arrancadas frecuentes y que la velocidad operacional ptima del agitador de slidos es de 300 rpm.

Para estas condiciones de servicio, determine:a) La relacin de transmisin (i) normalizada, nmero de dientes y dimetro primitivo del pin motriz (zm) y pin conducido (zc).b) La potencia a seleccionar en el proyecto (Pp) en kW.c) El paso de la cadena (P) en mm.d) La longitud de pasos de la cadena normalizada (Lpn) en pasos o eslabones.e) La longitud de la cadena (Lc) en mm.f) La distancia entre centros real (CR) de los sprokets en mm.g) La velocidad de la cadena (Vc) en m/s.h) La carga tangencial (F1) de trabajo en la cadena en N.i) La designacin comercial y mtodo de lubricacin recomendado.Se sabe adems, que al diseo del rbol se le han impuesto las siguientes restricciones:

El dimetro del engranaje es de 12 in, con un ngulo de presin de 25. La transmisin de potencia se realizar aplicando cargas gradualmente, tpico de aplicaciones generales en ambientes industriales. Se confeccionar a travs de diversos procesos de mecanizado en taller de mquinas herramientas. Deber poseer varios cambios de seccin escalonados, para alojar a los elementos que van montados sobre l. Considere que los cambios de seccin sern bien redondeados, a excepcin del montaje de los rodamientos. Se espera obtener una confiabilidad operacional de diseo igual al 90%. La polea y sprockets estn montados sobre el eje con lengetas y seguros, mientras que el engranaje slo con ajuste de presin. La velocidad de operacin del eje a travs de los cojinetes no debe ser superior al 70 % de la primera velocidad crtica.Para estas condiciones de servicio, determine:a) Diagrama de cuerpo libre del engranaje.b) Diagrama de cuerpo libre de la polea.c) Diagrama de cuerpo libre del sprockets.d) Diagrama de cuerpo libre del eje en tres dimensiones.e) Diagrama de corte y momento de las cargas verticales.f) Diagrama de corte y momento de las cargas horizontales.g) Diagrama de torque.h) Dimetro del eje segn ecuacin del cdigo ASME, considerando un Kf y un Kt para las situaciones ms desfavorables.i) Dimetro del eje segn ecuacin del esfuerzo combinado.j) Dimetro del eje segn ecuacin del esfuerzo cortante.k) Tabla de resumen de los dimetros calculados normalizados, ya sea en funcin de la norma o elementos montados sobre l.l) Flechas estticas, asistido por el software MDSolids. Estimar la masa de la polea y sprokets en funcin de su volumen, de acuerdo a las medidas normalizadas de estos elementos; en el caso del engranaje considere un 40% ms de la masa de la polea.m) Primera velocidad crtica, segn ecuacin de Rayleight Ritz.n) La especificacin normalizada de los rodamientos rgidos de bolas que se emplearan en los descansos, de acuerdo al catlogo SKF.o) El clculo de la duracin de los rodamientos en horas de servicio.Observacin: Cada paso o etapa debe ser justificada por un breve comentario tcnico en el que se indique, que se est realizando.

1.-Transmisin por correas.Se calcul en esta parte del trabajo la cantidad de correas y poleas con su respectivo dimetro.El sistema conecta un eje de transmisin a una mezcladora de papel y funcionar en forma continua en ambiente hmedo, entonces segn tabla Kf=1,6 se debe agregar adems 0,2 por ambiente hmedo y 0,2 por servicio continuo. a)

b)

c) Seccin Transversal C,.

d) normalizado.

Recalculando d1= Se recalcula para obtener una i ms cercana.

D1 = Dmotriz=9 , D2 = Dconducido=24.

e) Dc