Deber 2

CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL

MATERIA: DISEÑO INDUSTRIAL II DOCENTE TUTOR: ING. TOMÁS RUIZ SANCHEZ NOMBRE ALUMNO: BRAULIO NIETO CUADRADO FECHA ENTREGA: 13 JULIO 2018

DEBER 1 TEMA: DISEÑO Y CALCULO DE ARBOL, CARGA DINAMICA Y SELECCIÓN DE RODAMIENTOS PARA LOS APOYOS DATOS Y PARAMETROS PARA EL CÁLCULO: 

POTENCIA Y GIRO DEL MOTOR: N0:  16 Kw, n0: 1475 rpm; RELACION i1-2=3; i34=3,6



DATOS DE RUEDA DENTADA Z4=72, m3-4= 3; β=12° (DIENTES HELICOIDALES)



DATOS DE PIÑON Z5=18, m5-6=4,5; β=114° (DIENTES HELICOIDALES)



CONDICIONES DE OPERACIÓN: DOS TURNOS DIA, 300 DIAS/AÑO; AL 74 %



MANTENIMIENTO PREDICTIVO (RECAMBIO DE RODAMIENTOS): CADA TRES (3) AÑOS LA APLICACIÓN DE LOS VECTORES DE FUERZA SE DEBEN CONSIDERAR AL



CENTRO DE CADA SEGMENTO DE MONTAJE DE LOS ELEMENTOS: RODAMIENTOS, RUEDA Z4 Y PIÑON Z5 

EQUIPO PARA PROCESO DE PRODUCTOS LACTEOS, L 4= 66 (mm); L5= 142 (mm); LCD=226 (mm)

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO REQUERIDO:

ESQUEMA DEL ARBOL PLANTEADO PARA EL CÁLCULO Z6

D1 M Z4

Z5 D2

1.- DETERMINAR DIAMETRO PREVIO (EN FUNCION DE MOMENTO TORSOR Y SUGERENCIA DE MATERIAL)

 =  = 1475 − =  →  = 14753 = 491.7  =  = 491.7  − =  →  = 491.3.76 = 136.6   =   = 2  60∗16 ∗136.6  = 1118.5 . 5 .    =  16∗1118.  ∗15 = 0.0724 = 72.4 2.- SELECCIONAR TIPO DE RODAMIENTO PARA EL MONTAJE SOBRE LOS APOYOS DEL ARBOL Rodamiento de rodillo (cilíndrico)

3.- CALCULAR LAS CARGAS APLICADAS EN RUEDA Y PIÑON

 =    =  ∗   =     =  =  á   =   ∗  =  3∗72 cos12° = 220.8 = 0.221 5 .   1 7896 .   =  = 16∗1118. =  0.221 0.0339  = 527905.6 /   0. 2 21  = 527905.6  ∗ 4 = 20250.3 

5∗18  = 199.1 = 0.199 ..Ñ =  ∗  = 4.cos114° 5 .   1 7896 .    =  = 16∗1118. =   = 721612. 9 /   0.199 0.0248   0. 1 99  = 721612.9  ∗ 4 = 22444    = ⁄  =  ∗  á  =  ∗  =  3∗72 cos12° = 220.8 = 0.221  = 10.118.2215 .⁄2 = 10122.17   = 10122.17 0°∗tan60° = 17532.1  ñó  = ⁄  =  ∗  4.5∗18  = 199.1 = 0.199 á  =  ∗  = cos114°  = 10.118.1995 .⁄2 = 11241.2   = 11241.2  0°∗tan60° = 19470.3 

4.- ANALISIS DE EQUILIBRIO ESTÁTICO PARA DETERMINAR REACCIONES EN LOS APOYOS

    



 

      

∑ = 0   0.226+0.0660.142 = 0 0.066 = 19470.30.14217532.10.066 = 7113.6  = 0.142 226 0.226 ∑ = 0   0.226 +0.066 0.142 = 0   1 7 0. 0 66  = 0.1420. 2260.066 = 11241.20.1420.10122. = 4107.02 226 ∑ = 0  +    +  = 0  =       = 19470.317532.17113.6 = 5175.4

∑ = 0  +    +  = 0  =       = 11241.2 10122.174107.02 = 2987.9  =   +  =  5175.4  + 2987.9  = 5975.9   =   +  =  7113.6  + 4107.1  = 8214.1 5.- ESTABLECER VIDA UTIL REQUERIDA PARA LA SELECCIÓN DE RODAMIENTOS

  = (16  díhrsa )(300 diñas) 3 años = 14400 hrs74% = 10656 horas 6.- CALCULAR LA CARGA DINÁMICA REQUERIDA Y ESTABLECER DESIGNACION DE RODAMIENTOS

  10   = 60 () () = 10 ∗60   =   10 ∗60  =  = 8214.1   = 136.6 RPM   = 8214.1  106566010 136.6  = 8214.1√ 94.42 = 36443.94 

7.- CÁLCULO Y DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES Y CALCULO DE VERIFICACION DE ARBOL

 





+

-

-



 12356.7

0

+

-

-

5175.4

7113.6 597.51 341.5764 0.066 0.076

 = 5175.40 = 0  =  + 5175.4×0.066 = .  =  + .×0.0 = 597.53  =  + 7113.6×0.084 =0

0.084

 +

 -



-

 +

0 2987.9

-

4107.02 345.00

197.20 0.066 0.076

 = 2987.90 = 0  =  + 2987.9×0.066 = 197.20  =  + 7134.27×0.076 = 345.00  =  + 4107.02×0.084 = 0

0.084

DEBER 2 PREGUNTAS CONOCIMIENTO TEORICO: 1.- QUE CRITERIO CONSIDERA PARA ASIGNAR MATERIAL EN EL PROBLEMA PLANTEADO? El material asignado debe ser el SAE 316 debido al uso que tiene en el sector alimenticio en equipos de procesamiento de los mismos.

2.- APLICANDO LOS CRITERIOS DE CLASIFICACION DE LOS MECANISMOS DE TRANSMISION, DEFINA EL PRIMER PAR CINEMÁTICO DEL ESQUEMA PLANTEADO La transmisión por polea del primer par cinemático.

3.- PARA LA CONSTRUCCION DEL ARBOL PLANTEADO EN EL CALCULO, CUALES SERIAN LOS PUNTOS O ZONAS CONCENTRADORAS DE TENSIONES? Las ruedas son los puntos en donde se concentran las tensiones

DEBER 3 UNA BANDA TRANSPORTADORA DEBE HACER UNA ENTREGA EFECTIVA DE 45000 ENVASES/HORA, PARA ABASTECER LOS REQUERIMIENTOS DE DESPACHO; LA CARGA SE DISTRIBUYE HOMOGENEAMENTE A RAZON DE UNA CAJA DE DOCE ENVASES/METRO LINEAL SOBRE LA BANDA Y DURANTE LA OPERACIÓN SE TIENE UN RENDIMIENTO (EFICIENCIA) REAL DEL 88 % EN EL TRABAJO. EL TAMBOR DE ARRASTRE DE LA BANDA TRANSPORTADORA TIENE UN DIAMETRO DE 365 mm Y LA FUERZA TANGENCIAL SUMARIA QUE ACTUA EN EL TAMBOR ES DE 385 (Kgf).

PARA LOS ELEMENTOS DE LA TRANSMISION SE TIENE: DATOS PRIMER PAR CINEMATICO:

CADENA/CATALINA,

NUMERO DE DIENTES CATALINA CONDUCTORA:

Z1 = 12

DATOS PARA SEGUNDO PAR:

ENGRANAJES CILINDRICOS DIENTES

RECTOS

MODULO DEL ENGRANE RADIO PRIMITIVO PIÑON Z3:

m: 3 r3 = 27,00 mm

DISTANCIA ENTRE CENTROS: aW3-4 = 81,00 mm DATOS TERCER PAR:

RAZON DE TRANSMISION MODULO DEL ENGRANE

i5-6 = 1,5(i3-4); m = 4,5

NUMERO DE DIENTES DEL PIÑON Z5 = 17

DETERMINAR NUMERO DE DIENTES FALTANTES (Z2 ; Z4 y Z6)

− =  +  81 = 27+  = 54 − =  = 5274 = 2 − = 1.5− = 1.52 = 3 − =  − ×  =   = 317 = 51  =  = 534 = 18  = − = 218 = 36   = .×  = 0.45000 8812 = 4261.36

ℎ  = 1.18  = 4261.36 3600  = 60000 = 600003651.18 = 61.74   1 750  = −−− =  =  61.74 = 28.34       38. 3 4 12   =  =  36185117  = 56.58 ≅ 57 DIAMETROS PRIMITIVOS DE Z5 y Z6

 = × = 4.5 ×17 = 76.5  = × = 4.5 ×51 = 229.5 POTENCIA REQUERIDA, (MOTOR, n0 = 1750 rpm)

 = 385 9.8 = 3773  = 182.5 1000 = 0.1825  =  × = 3773 ×0.1825 = 688.57 × = 688.9740. 571750  = × 88  = 1405.87 1405.87 0.00134  = 1.88 ≅ 2