Proyecto Final

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1 ÍNDICE CAPITULO I........................................................................................................3 1. EL PROBLEMA ..........................................................................................3 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................3 1.2.1 CONTEXTUALIZACIÓN ..................................................................3 1.2.3 ANÁLISIS CRÍTICO ..........................................................................3 1.2.4 PROGNOSIS .......................................................................................4 1.2.5 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.................................................4 1.2.6 PREGUNTAS DIRECTRICES ...........................................................4 1.2.6 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA .................................................5 1.2.6.1 Delimitación temporal ......................................................................5 1.2.6.2 Delimitación espacial ........................................................................5 1.2.6.3 Delimitación de contenido ................................................................5 1.3 Justificación ................................................................................................5 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................6 1.4.1 OBJETIVO GENERAL:......................................................................6 1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: .............................................................6 CAPÍTULO II ......................................................................................................7 2.1 Investigaciones previas...............................................................................7 2.2 Fundamentación teórica .............................................................................7 2.2.1 Elevadores con tornillo de potencia .....................................................8 2.2.2 Elevador de dos columnas, electromecánicos......................................8

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Transcript of Proyecto Final

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    NDICE

    CAPITULO I ........................................................................................................ 3

    1. EL PROBLEMA .......................................................................................... 3

    1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................... 3

    1.2.1 CONTEXTUALIZACIN .................................................................. 3

    1.2.3 ANLISIS CRTICO .......................................................................... 3

    1.2.4 PROGNOSIS ....................................................................................... 4

    1.2.5 FORMULACIN DEL PROBLEMA................................................. 4

    1.2.6 PREGUNTAS DIRECTRICES ........................................................... 4

    1.2.6 DELIMITACIN DEL PROBLEMA ................................................. 5

    1.2.6.1 Delimitacin temporal ...................................................................... 5

    1.2.6.2 Delimitacin espacial ........................................................................ 5

    1.2.6.3 Delimitacin de contenido ................................................................ 5

    1.3 Justificacin ................................................................................................ 5

    1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN .................................................. 6

    1.4.1 OBJETIVO GENERAL:...................................................................... 6

    1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS: ............................................................. 6

    CAPTULO II ...................................................................................................... 7

    2.1 Investigaciones previas ............................................................................... 7

    2.2 Fundamentacin terica ............................................................................. 7

    2.2.1 Elevadores con tornillo de potencia ..................................................... 8

    2.2.2 Elevador de dos columnas, electromecnicos ...................................... 8

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    2.2.3 Elevadores de cajas con sistema hidrulico ......................................... 9

    2.2.3.1 Elevadores tipo gato........................................................................ 10

    2.2.3.2 Elevador tipo lagarto ....................................................................... 10

    2.2.3.3 Elevadores de tijera ......................................................................... 11

    2.3 Categoras fundamentales ......................................................................... 12

    2.4 Hiptesis ................................................................................................... 13

    2.5 Sealamiento de variables ........................................................................ 13

    2.5.1 Variable independiente ...................................................................... 13

    El diseo de un elevador neumtico. .......................................................... 13

    2.5.2 Variable dependiente ......................................................................... 13

    CAPITULO III ................................................................................................... 14

    METODOLOGIA .............................................................................................. 14

    3.1 ENFOQUE ............................................................................................... 14

    3.2 MODALIDAD BSICA DE LA INVESTIGACIN ............................. 14

    3.3 NIVEL O TIPO DE INVESTIGACIN .................................................. 15

    3.4 OPERACIN DE LAS VARIABLES ..................................................... 16

    3.4.1 VARIABLE DEPENDIENTE EL DISEO DE UN ELEVADOR

    NEUMTICO. ........................................................................................... 16

    3.4.2 VARIABLE INDEPENDIENTE Reduccin del excesivo esfuerzo fsico del

    personal en las mecnicas al subir y bajar cajas de transmisin de autobuses17

    3.5 TECNICAS DE RECOLECCION DE INFORMACION ........................ 18

    3.6 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN ....................................... 18

    PRESUPUESTO ................................................................................................ 46

  • 3

    CAPITULO I

    1. EL PROBLEMA

    1.1 TEMA:

    IMPLEMENTAR UN ELEVADOR NEUMTICO PARA REDUCIR EL

    EXCESIVO ESFUERZO FSICO DEL PERSONAL EN LAS MECNICAS AL

    SUBIR Y BAJAR CAJAS DE TRANSMISIN DE AUTOBUSES

    1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    1.2.1 CONTEXTUALIZACIN

    En nuestro medio existen muchos talleres artesanales dedicados a la reparacin de

    autobuses, y todo lo que se refiere a la reparacin de vehculos livianos y pesados, es

    por esta razn que est investigacin est dirigida a implementar un sistema de

    elevacin.

    En la actualidad existen mquinas para elevar cajas de transmisin de buses que son

    demasiadas costosas, ya sea por tamao, o porque no existen talleres que efecten

    este tipo de construcciones en nuestro pas. Por esta razn, los talleres que necesitan

    este tipo de elevador recurren a utilizar mtodos artesanales que aunque son menos

    costosos toman mucho tiempo en su realizacin, lo que ocasiona que se obtengan

    perdidas de trabajos ya que para realizar la elevacin de la caja de transmisin

    necesitan de personal adicional.

    1.2.3 ANLISIS CRTICO

    En la actualidad nuestro pas tiene un crecimiento importante en la industria

    carrocera, especialmente en el diseo y construccin de carroceras para bus. Esto ha

  • 4

    generado nuevas oportunidades de trabajo para el mantenimiento y reparacin de los

    mismos.

    Una desventaja evidente de las pequeas mecnicas que ofrecen este servicio es la

    falta de tecnologa, en nuestro estudio nos enfocaremos a solucionar el problema para

    elevar las cajas de transmisin de los autobuses.

    1.2.4 PROGNOSIS

    Es evidente que la tecnologa ha facilitado la vida del hombre ayudndolo a

    desarrollar sus actividades cotidianas con rapidez y calidad. Es por eso que cada da

    se ha ido mejorando y optimizando mquinas para trabajos pesados, sistemas de

    elevacin y transporte.

    Al desarrollar este tipo de elevadores se ayudara al personal mecnico a reducir el

    riesgo de desarrollar enfermedades profesionales.

    Por medio de un buen diseo del elevador de carga se ayudara a mejorar el

    rendimiento de los trabajadores. Mediante un diseo correcto de un elevador de carga

    se reducira en gran parte el riesgo de produccin de accidentes laborales.

    Al implementar este tipo de elevador de carga en las mecnicas se reducira los

    accidentes laborales.

    1.2.5 FORMULACIN DEL PROBLEMA

    Se podr disminuir el esfuerzo fsico del personal de las mecnicas al subir y bajar

    cajas de transmisin de autobuses al desarrollar el estudio y diseo de un elevador

    neumtico?

    1.2.6 PREGUNTAS DIRECTRICES

    Qu tipo de sistema de elevacin se puede emplear en la desmonte de las cajas de

    transmisin de autobuses?

  • 5

    Cmo se puede disear una mquina de elevacin?

    Qu materiales son los ms adecuados para la construccin de un elevador?

    1.2.6 DELIMITACIN DEL PROBLEMA

    1.2.6.1 Delimitacin temporal

    La realizacin del diseo y construccin del elevador para cajas de transmisin ser

    efectuada desde de octubre 2014 hasta marzo del 2015.

    1.2.6.2 Delimitacin espacial

    La investigacin para determinar el diseo del elevador se realizara en la Facultad de

    Ingeniera Civil y Mecnica de la Universidad Tcnica de Ambato, ubicada en la

    ciudad de Ambato Campus Huachi Chico.

    1.2.6.3 Delimitacin de contenido

    El estudio del diseo y construccin se centrara en implantar un sistema de elevacin

    para la utilizacin del desmontaje de cajas de transmisin. Las materias relacionadas

    sern: Diseo de Elementos Mecnicos, Ingeniera de Materiales, Mquinas de

    Elevacin y Transporte.

    1.3 JUSTIFICACIN

    El desarrollo de esta investigacin fue justificado por varios aspectos, uno de ellos

    son los problemas ergonmicos los mismos que desembocan a originar problemas de

    enfermedades profesionales en las personas que estn ligadas a este tipo de trabajo,

    como es desmontaje de las cajas de transmisin de autobuses.

  • 6

    1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

    1.4.1 OBJETIVO GENERAL:

    Disear y construir un elevador metlico para mejorar el proceso de montaje y

    desmontaje de las cajas de transmisin de autobuses en las mecnicas artesanales.

    1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:

    Conocer los diferentes tipos de mquinas de elevacin y realizar el diseo de

    una de estas mquinas.

    Investigar los diferentes recursos utilizados tanto humanos como materiales,

    en el desarrollo del proyecto.

    Realizar planos, despiece de los materiales seleccionados.

    Construir una mquina conforme a las medidas establecidas en los planos.

  • 7

    CAPTULO II

    2.1 INVESTIGACIONES PREVIAS

    Despus de haber investigado sobre estudios de elevadores para cajas de cambios se

    encontr una investigacin realizada con anterioridad acerca de estos dispositivos, la

    cual nos servir de referencia para nuestro trabajo.

    Fuente: TESIS

    Autores: DIANA CAROLINA HIDALGO AYALA, VINICIO JAVIER

    VILLARRUEL ERAZO

    Ao de publicacin: 2011

    Lugar: QUITO ECUADOR.

    Tema y problema de investigacin: DISEO DE UN ELEVADOR DE DOBLE

    TIJERAS ACCIONADO HIDRULICAMENTE PARA VEHCULOS CON UNA

    CAPACIDAD DE HASTA 4,0 TONELADAS

    2.2 FUNDAMENTACIN TERICA

    Entre los tipos de elevadores empleados especficamente para el montaje y

    desmontaje de cajas de cambio se encuentran algunos modelos pero que bsicamente

    tienen 2 tipos de funcionamiento, que son:

    - Elevadores con tornillo de potencia.

    - Elevadores con sistema hidrulico.

  • 8

    2.2.1 Elevadores con tornillo de potencia

    Estos elevadores emplean para su funcionamiento un dispositivo llamado tornillo de

    potencia y emplea la condicin de auto bloqueante como seguridad para evitar que la

    carga descienda imprevistamente y cause algn accidente.

    A continuacin se muestra algunos modelos de elevadores que emplea este sistema:

    Como ejemplo de este tipo de elevador se puede citar el elevador de cajas hasta 6664

    N, como se ve a continuacin:

    Ilustracin 1 (Elevadores con tornillo de potencia)

    2.2.2 Elevador de dos columnas, electromecnicos

    Constan de diferentes partes como son: motor elctrico, un sistema de poleas y

    correas, dos columnas, dos tornillos de potencia, que se encuentran en el interior de

    cada columna, una base, que permite fijar toda la estructura al suelo y adems cuenta

    en su interior con un sistema de transmisin de potencia (cadena y catarinas o

    engranajes cnicos con un tornillo de potencia) posee una cadena u otro sistema de

    transmisin y una estructura metlica con un par de brazos que sostienen al objeto

    que se pretende levantar, generalmente estos dispositivos son utilizados para elevar

    vehculos.

  • 9

    Ilustracin 2 (Elevador de dos columnas)

    Su funcionamiento es el siguiente: el motor elctrico acciona el tornillos de potencia

    de una de las columnas, mediante las poleas y una correa, este tornillo, a su vez,

    acciona el otro tornillo de potencia, mediante una cadena que se encuentra en el

    interior de la base, lo que permite que ambos tornillos de potencia funcionen de una

    manera sincronizada. El giro de ambos tornillos permite que los brazos puedan subir

    o bajar a lo largo de las columnas.

    2.2.3 Elevadores de cajas con sistema hidrulico

    Los elevadores hidrulicos, se distinguen de los otros porque llevan un pistn que por

    dentro tiene aceite, y es lo que le propulsa para poder subir.

    La mquina que lleva est llena de aceite, y cuando el elevador hidrulico quiere

    bajar, la mquina absorbe el aceite que est en ese momento en el pistn y en ese

    instante empieza a bajar. La funcin que tiene la mquina hidrulica es la de

    aumentar o disminuir la presin del pistn.

    La manguera por donde va el aceite desde la mquina hidrulica hasta el pistn no

    puede ser muy larga ya que puede afectar a su funcionamiento normal.

    A continuacin se describen dos tipos de elevadores comnmente utilizados para

    cajas de cambio y que emplean sistema hidrulico:

  • 10

    2.2.3.1 Elevadores tipo gato

    CARACTERSTICAS

    Con sistema hidrulico de pedal para subir y para bajar suavemente.

    Altura Max 195 cm.

    Altura min 112 cm.

    Peso35Kg.

    Carga 5000 N.

    Ilustracin 3 (Elevador Tipo gato)

    2.2.3.2 Elevador tipo lagarto

    Elevador de cambio hidrulico para montar y desmontar grupos por ej. Motor,

    cambio, eje trasero, etc.

    Ilustracin 4 (Elevador tipo lagarto)

  • 11

    2.2.3.3 Elevadores de tijera

    Las plataformas tijera pueden utilizar la energa hidrulica, mecnica o neumtica,

    originalmente el mecanismo tipo tijera fue diseado como un elevador industrial que

    ha sido modificado para adaptarse a entornos de venta al por menor y al por mayor,

    como por ejemplo la adaptacin a elevadores de coches para la venta a talleres de

    reparacin.

    Entre sus principales ventajas esta que el peso de la carga levantada se distribuye de

    manera uniforme, debido al movimiento de tijera vertical debajo de una plataforma

    plana. Permite acceder a la totalidad del vehculo sin presentar inconvenientes de

    espacio y una vez se ha utilizado es muy fcil de recoger en el taller puesto que ocupa

    muy poco espacio.

    El elevador tijera trae consigo enormes ventajas en ejecucin de trabajos de altura, se

    destaca fuertemente la seguridad de esta maquinaria as tambin su rapidez y fcil

    operacin, suelen llevar instalados bloqueos por seguridad ya sean elevadores

    hidrulicos o mecnicos.

    A continuacin se muestra el funcionamiento bsico de este tipo de elevadores,

    centrndonos en la imagen proporcionada abajo que corresponde a un elevador con

    sistema hidrulico.

    Ilustracin 5 (Elevador tipo Tijeras)

  • 12

    Los elevadores de tijera constan de una plataforma en la parte superior donde se sita

    la carga, los brazos que la sostienen se entrecruzan, teniendo una articulacin comn

    cada dos brazos, de la posicin de estos brazos viene su nombre ya que recuerdan al

    mecanismo de una tijera.

    La plataforma y la base constan de guas a lo largo del eje X para el desplazamiento

    de los brazos, si observamos la base puede verse como dos de los brazos con igual

    inclinacin van guiados mediante ruedas y los otros dos van unidos mediante

    pasadores impidindose el movimiento a lo largo del eje X , los brazos que en la

    base son guiados, estn anclados mediante articulacin a la plataforma superior y los

    que en la base van articulados en la plataforma irn guiados pudindose desplazar en

    el eje X , para que as se pueda producir la variacin del ngulo que forman brazos

    con distintas inclinaciones y la plataforma superior ascienda o descienda

    En la imagen superior podemos observar 4 brazos aunque hay modelos tipo tijera con

    variaciones incluyendo ms brazos o articulaciones.

    El movimiento se produce mediante un sistema hidrulico, el actuador hace fuerzas

    en los brazos con distinta inclinacin para provocar su apertura o cierre y permitir la

    ascensin o en caso contrario el descenso

    2.3 CATEGORAS FUNDAMENTALES

    SITEMAS DE ELEVACIN

    PARA CAJAS DE CAMBIOS

    DISMINUCIN DEL ESFUERZO

    FSICO DE TRABAJADORES

    DISEO DE UN ELEVADOR

    PROBLEMAS A LA SALUD DE

    TRABAJADORES POR EXCESIVO

    ESFUERZO

    ANLISIS DE PROBLEMAS

    POR ESFUERZOS FSICOS

    TCNICAS PARA REALIZAR

    DICHA ACTIVIDAD

    VARIABLE INDEPENDIENTE VARIABLE DEPENDIENTE

  • 13

    2.4 HIPTESIS

    El diseo de un elevador neumtico reducir el excesivo esfuerzo fsico del personal

    en las mecnicas al subir y bajar cajas de transmisin de autobuses

    2.5 SEALAMIENTO DE VARIABLES

    2.5.1 Variable independiente

    El diseo de un elevador neumtico.

    2.5.2 Variable dependiente

    Reduccin del excesivo esfuerzo fsico del personal en las mecnicas al subir y bajar

    cajas de transmisin de autobuses

  • 14

    CAPITULO III

    METODOLOGIA

    3.1 ENFOQUE

    El enfoque investigativo que est en proceso de estudio es predominantemente

    cuantitativo ya que la presente investigacin se lo realizara en lugares adecuados

    relacionados con el tema de estudio para obtener mejores resultados enfocados al

    anlisis del tema.

    Mediante fuentes primarias y secundarias est elaborado este estudio investigativo ya

    que se realizara un anlisis detenidamente para as llegar a unos resultados

    beneficiosos para la investigacin en curso. A travs de materiales de apoyo

    investigativo tales como documentales, registros, libros bibliogrficos, internet y

    otros medios de investigacin permitirn una investigacin exitosa como refuerzo de

    nuestro estudio.

    3.2 MODALIDAD BSICA DE LA INVESTIGACIN

    En el presente trabajo investigativo constara los siguientes tipos de investigacin:

    3.2.1 De campo

    En la presente investigacin se realizara una investigacin de campo debido a que la

    informacin y datos se recolectarn en el lugar donde se llevar a cabo el desarrollo

    de la misma

    3.2.2 Bibliogrfica

    Para un refuerzo de conocimiento tendremos una investigacin bibliogrfica ya que

    mediante materiales de apoyo como perfiles, libros, tesis, internet y otros medios de

    estudio nos servirn para ampliar y reforzar los conocimientos en nuestro tema de

    investigacin.

  • 15

    3.3 NIVEL O TIPO DE INVESTIGACIN

    La investigacin tendr los siguientes niveles de investigacin:

    3.3.1 DESCRIPTIVO

    Debido a que las variables pueden ser comparadas entre dos o ms acciones

    relacionadas con el tema de estudio es una investigacin es descriptiva ya que en

    funcin de las caractersticas est representada por inters de accin social.

    3.1.2 EXPLICATIVO

    Debido a que el tema de investigacin est ligado a un camino complejo se

    encuentran en un nivel explicativo ya que debido a este nivel nos permitir a

    profundidad el tema de investigacin para ciertos parmetros del proyecto de

    investigacin

  • 16

    3.4 OPERACIN DE LAS VARIABLES

    3.4.1 VARIABLE DEPENDIENTE

    EL DISEO DE UN ELEVADOR NEUMTICO.

    CONCEPTUALIZAC

    ION

    CATEGOR

    IAS

    INDICADORES TEMS TCNICAS E

    INSTRUMEN

    TOS

    Sistema para subir y

    bajar cajas de

    transmisin de

    autobuses y reducir

    esfuerzos fsicos a los

    trabajadores

    Tipos de

    elevador

    neumtico

    Qu sistema se debera

    Implementar el montaje

    y desmontaje de cajas de

    cambio?

    Con tornillo de

    potencia.

    Con sistema hidrulico.

    Entrevistas

    Internet

    Observacin

    Tabla 1 (Variable dependiente)

  • 17

    3.4.2 VARIABLE INDEPENDIENTE

    Reduccin del excesivo esfuerzo fsico del personal en las mecnicas al subir y bajar cajas de transmisin de autobuses

    CONCEPTUALIZACI

    ON

    CATEGORI

    AS

    INDICADORES TEMS TCNICAS E

    INSTRUMENTOS

    Produce un dao

    personal a una persona

    con ocasin o a

    consecuencia del trabajo,

    en el transcurso del

    desplazamiento hacia

    arriba o hacia abajo del

    levantamiento de cajas

    de transmisin de

    autobuses

    Disminuir

    problemas

    de espaldas

    Qu tcnicas sern

    adecuadas

    para prevenir los

    accidentes

    Laborales?

    IMPLEMENTA

    NDO UN

    SISTEMA DE

    ELEVADOR

    NEUMATICO.

    EXPERIMENTAL

    Tabla 2 (Variable independiente)

  • 18

    3.5 TECNICAS DE RECOLECCION DE INFORMACION

    Los tipos de investigacin sern: bibliogrfica porque conoceremos y

    deduciremos diferentes enfoques de autores sobre una accin determinada,

    basndonos en documentos como fuentes primarias, secundarias, las cuales

    nos brindaran datos necesarios para desarrollar la investigacin que vamos a

    realizar; y de campo, pues estaremos en el lugar de instalaciones del sistema

    para anotar los eventos que sucedan.

    Datos Primarios.- Las tcnicas utilizadas permitan recoger datos prcticos

    para su posterior anlisis en base al marco terico. Una de ellas la de

    observacin del elevador neumtico que permite recopilar toda la informacin

    necesaria para la implementacin del sistema, como:

    Condiciones del funcionamiento.

    Tipo de elevador neumtico.

    Ubicacin del sistema.

    Datos Secundarios.- Son aquellos que se han publicado en las distintas

    bibliografas o catlogos, cotizaciones de proveedores, recolectando

    propsitos diferentes para satisfacer las necesidades inmediatas de la

    investigacin.

    3.6 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN

    Una vez recolectada la informacin mediante la observacin, marco terico y

    catlogos se realiza un diseo para la instalacin del sistema, lo que

    determinara los dispositivos y materiales a utilizar en la implementacin del

    sistema de elevador neumtico.

  • 19

    CAPITULO IV

    Clculos

    Diagrama de Cuerpo libre

  • 20

    Calculo de fuerzas

    Barra 1

    Clculo del ngulo de inclinacin de las tijeras

    (

    )

    DCL de la barra 1

  • 21

    Barra 2

    ( )

  • 22

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

  • 23

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

  • 24

    Barra 3

    ( )

    ( )

  • 25

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

  • 26

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

  • 27

    Diagramas de esfuerzo cortante y momento flector de la barra 2

    Momento mximo

    M= 168.382 N.m

    Material: Acero ASTM A-36 (Sy=250Mpa; Sut: 400Mpa)

    Se asume un perfil rectangular (80x15mm)

    I=640000mm4

    A=1200mm2

  • 28

    C=40mm

    Calculo del esfuerzo por flexin

    f=

    f=( ) ( )

    ( ) (

    )

    f=101 Mpa

    Calculo del esfuerzo axial.

    a=

    a=

    ( ) (

    )

    a=12.4 Mpa

    Calculo del esfuerzo combinado

    =

  • 29

    Calculo del factor de seguridad

    =

    =

    =2,2

    Diseo por fatiga: para comprobar si el perfil seleccionado es el adecuado

    Dnde:

    Factor de superficie (Ka)

    ( )

    Del diseo de shigley Tabla 7-5

    ( )

    Factor de tamao (Kb)

    ( )

    ( )

  • 30

    Factor de carga (Kc)

    Factor de temperatura (Kd)

    Factor de efectos diversos (Ke)

    Esfuerzo combinado calculado:

    Los esfuerzos medios y alternantes son:

    a=

    Aplicando GOODMAN

  • 31

    Barra 4

    Diagrama del cuerpo libre

  • 32

    Diagramas de esfuerzo cortante y momento flector de la barra 4

    Para la seleccin del perfil y dimensionamiento de la barra4 se va a seguir el mismo

    procedimiento descrito anteriormente para la barra 2.

  • 33

    Perfil asumido.

    Con lo que se obtiene el esfuerzo:

    Calculo del factor de seguridad

    Para comprobar si el perfil seleccionado es el adecuado se disea por fatiga.

    Factor de Superficie Ka=>a= 56.1

    Tabla7-5.Manuel de Diseo de Shigley b=-0.719

  • 34

    Factor de tamao Kb

    Kb = 0.73

    Kc = 1

    Kd = 1

    Ke = 1

    Los esfuerzos medios y alternantes son:

    Aplicando GOODMAN

    El valor del factor de seguridad es viable para el diseo del elevador.

    Diseo del eje porta cojinete (ABAJO)

    Los ejes generalmente son fabricados con un acero que tenga una buena resistencia ya

    que son sometidos a grandes esfuerzo y desgaste.

  • 35

    Se seleccionara un AISI 1018 para el eje. (Anexo 1)

    Propiedades Mecnicas para el acero AISI 1018

    Unidades (Kg/mm2) Mpa Kpsi

    Sut 48,61 637 69

    Sy 28,18 276,18 40

    Dureza BH 200

    Reduccion rea 40%

    1) =

    =

    (

    )

    =

    2) n=Sy n*(

    ) )=Sy

    Se determinara el dimetro del eje con un n=2 (factor de seguridad)

    d3=

    d3=

    ( )( )

    ( )

    d=35mm

    Diseo del eje porta cojinete

    Se determinara el dimetro del eje con un n=2 (factor de seguridad)

    d3=

    d3=

    ( )( )

    ( )

    d=38mm

  • 36

    Para seleccionar el eje porta cojinete se elegir el d=38mm

    Como el eje est sometido directamente a esfuerzos cortantes se calculara el dimetro

    del pasador con un factor de seguridad n=3

    3) n=

    =

    4) =

    n=

    n=

    n= ( )

    d2=

    d2=

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    d=15mm

    El dimetro de eje de los pasadores ser d=15mm

    CLCULO DE RODAMIENTOS

    Datos

    P=1KN

    T=20 C

    Confiabilidad del 90%

    a1=1

  • 37

    a2=1

    a3=1 asumido

    n=10 rpm

    Ambiente de trabajo normal

    Ilustracin 6 Catalogo de rodamiento SKF

    Lh= 30000 horas

  • 38

    Seleccionamos tomando en cuenta su dimetro interno y C para el eje del rodamiento

    por lo tanto el rodamiento seleccionado marca SKF es *6305-2RS1

    Datos del rodamiento seleccionado

    D=62 mm

    D= 25 mm

    Pu=0.49 KN

  • 39

    C= 22.5 KN

    A temperatura ambiente de 20 C por lo tanto seleccionamos aceite ISO VG 46

    Ilustracin 7 Seleccin de Viscosidad fuente: catlogo de lubricacin

  • 40

    por lo tanto =23 mm2/s

    (

    )

    (

    )

    ( )

    (

    ) (

    )

  • 41

    (

    )

    ( ) ( ) ( ) (

    )

  • 42

    Conclusin

    Por lo tanto el rodamiento seleccionado si cumplir con ciclo de trabajo en la

    mquina sin ninguna complicacin.

    Anexo

  • 43

    Calculo de esfuerzos en el tornillo de potencia

    Profundidad, ancho de la rosca

    ( )

    Par de torsin para subir la carga

    (

    )

    ( )

    (

    ( ) ( )

    ( ) ( )( ))

    ( )( )

    Par de torsin para bajar la carga

    (

    )

    (

    )

  • 44

    ( )

    (

    ( ) ( )

    ( ) ( )( ))

    ( )( )

    Eficiencia global de la carga

    ( )

    ( )

    Esfuerzo cortante en el cuerpo

    ( )

    Esfuerzo axial nominal

    ( )

    Esfuerzo del apoyo con una rosca que soporta

    ( )

    ( )

    ( )( )

    El esfuerzo flexionante en la raz de la rosca b

    ( )

    ( )

    ( )( )

    x = 8.44 MPa xy = 0

    y = 0 yz = 7.98 MPa

    z = 2.75 MPa zx = 0

  • 45

    ( )

    ( ) ( )

    (

    ( ) ( ( )) ( ) (

    Los esfuerzos principales son

    6.36,-9.11 MPa

    Si se ordenan los esfuerzos principales resulta 1, 2, 3

    ( ) ( ( )) ( ) (

    ( )

  • 46

    PRESUPUESTO

    Para obtener el costo total del diseo y construccin del presente elevador es

    necesario desglosar todos los costos que se llevarn a cabo por las diferentes materias

    primas usadas, la mano de obra empleada, los tiempos de maquinado en las diferentes

    mquinas y los accesorios seleccionados.

    A continuacin se presentan tablas para cada uno de los diferentes tipos de costos.

    Figura 1 Presupuesto de materiales FUENTE: AUTORES

    Figura 2 Presupuesto de uso de mquinas FUENTE: AUTORES

  • 47

    Figura 3 Otros FUENTE: AUTORES

    Figura 4 Costo total del elevador mecnico FUENTE: AUTORES

  • 48

    ANEXOS