Resistencia de Materiales

Clculo de la resistencia de materiales de la horquilla de una Pala Cargadora Frontal

Realizado por:

Apellidos y NombresSeccinGrupo

Profesor: Miguel Espritu Franchini

Fecha de entrega : 26 de noviembre

2014-II

1. Resumen

Hay mquinas importantes en el campo de la maquinaria pesada, pero hay uno que cumple la funcin de transporte y carga que es el Cargador Frontal. Esta mquina cumple su trabajo gracias a sus componentes como son la pala cargadora, el cucharon, y otros como la horquilla porta balas.Viendo la importancia de este ltimo elemento vamos a calcular las reacciones presentes en esta.

Fig.1: Pala Cargadora Caterpillar. Fuente: https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTERPVvFmds18WXcRUi3eVHkzdQAgN4rj5AcGgCT5VqHXMFJuvh

2. Seleccin de mecanismo de equipo pesado El cargador frontal tiene una capacidad de excavacin de 90 mm, al realizar esta operacin hay flexiones en la pala y por lo tanto suceden reacciones en la horquilla y es portador de dos pasadores con los cuales est sujeto a la pala y es justo en esos puntos donde se producen las reacciones. 1 Altura a parte sup. de ROPS3.452 mm11'4"

2 Altura a parte sup. de tubo de escape3.369 mm11'1"

3 Altura a parte sup. de cap2.462 mm8'1"

4 Espacio libre sobre el suelo con neumticos 23.5R25412 mm1'4"

5 Altura del pasador del cuch. estndarAltura del pasador de cuch. lev. interm.Altura del pasador del cuch. lev. mx.3.992 mm4.182 mm4.490 mm13'1"13'9"14'9"

6 Lnea de centro del eje trasero al borde del contrapeso

1.955 mm 6'5"

7 Distancia entre ejes3.350 mm11'0"

8 Altura del pasador del cuch. en acarreo estndarAltura del pasador del cuch. en acarreo lev. interm.Altura del pasador del cuch. en acarreo lev. alto455 mm 495 mm 591 mm1'6" 1'7" 1'11"

9 Lnea de centro del eje tras. al enganche1.675 mm 5'6"

10 Inclin. atrs a lev. mx.

59,5

11 ngulo de descarga a lev. mx.

48,2

12 Inclin. atrs en acarreo transporte45

13 Inclin. atrs en el suelo 38,5

14 Altura hasta la lnea de centro del eje

748 mm2'5"

Figura 2. Cargador Frontal Fuente: http://www.viarural.com.pe/agroindustria/maquinaria-construccion/caterpillar/cargadores-con-ruedas/966h-dimensiones-01.gif

3. Composicin qumica de la horquilla

Composicin qumicaPeso (%)

C3,5

Si3,0

Mn0,4

S0,03

P0,03

Cu1,0

Ni0,3

Mo0,2

TABLA 1. Composicin qumica del material empleado (% peso). Fuente: http://www.materiales-sam.org.ar/sitio/revista/1_2009/TrabajoFrancucci.pdf

4. Dimensiones de la horquilla

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A

1090

48

3095

2835

Pala Cargadora Unidades en milmetros (mm)

12991450

12121308246

A

mm

Esquema de la Horquilla porta balas

5. Clculo de las cargas actuantes en el mecanismo

Para los clculos trabajaremos con los datos indicadas a continuacin:

mm

mm

5.1. Clculo de la fuerza F

(6000 x 1090 mm) + (F x 350 mm) = 0

F = - 18685,7 N

Indicios de las reacciones en los pasadores

5.2. Clculo de las reacciones en los pasadores A y B en los ejes normales X e Y

RBy = F x Cos48 = 18685,7 x Cos48 RBy = 12503,17 N

RBx = F x Sen48 = 18685,7 x Sen48 RBx = 13886,18 N

6000 = RAy + RBy RAy = 6000 12503,17 = - 6503,17

0 = RAx + RBx RAx = - 13886,18

6. Conclusiones

Se logr hacer el diagrama de cuerpo libre del mecanismo escogido. Se logr calcular las reacciones en la horquilla de la pala cargadora de una maquinaria pesada. Los resultados obtenidos estn en base a los datos planteados, por lo que solo son aproximados, adems tienen un porcentaje de error.

7. Recomendaciones

Para tener resultados ms confiables se debe trabajar con datos reales y especficos. No asumir valores en problemas como los vistos anteriormente, salvo que sea obvio o no haya datos suficientes, pero para un material siempre hay cuadros y especificaciones con valores confiables.

Diagrama de Ishikawa de causa efecto en la horquilla de la pala cargadora

PASADOR SE SALE DE LA HORQUILLAO BOCINA.PERDIDA DE PRESIN DEL CILINDRO HIDRAULICO.PRDIDA DE PRESIN EN CILINDRO HIDRULICO.

NO HAY PRECISIN EN LA CARGA Y DESCAGA.CILINDRO PIERDE PRESIN, EL CUCHARN NO SE MANTIENE ARRIBA.MANGUERA HIDRULICA DAADA.Deficiencia en la horquilla de la pala cargadora

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