4ta PC

 

PRÁCTICA CALIFICADA DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINA I

03/08/2020

GRUPO 6 INTEGRANTES:     

GONZALES LAYME, GERARDO MANUEL RODRIGIEZ MONJA, ANGEL FALCON CHUNA, JORGE JUAN FLORES AMARO, OSCAR  SALAS CORONEL, HENRY PAUL

Problema:

Las transmisiones 1 y 2 son por fajas en V, la transmisión 1 tiene una   relación de transmisión de 2.5 y la transmisión 2 tiene una relación de transmisión de 1.5; El motor  eléctrico trifásico se ha seleccionado con un factor de seguridad de 10 % y factor de servicio de 5%. SELECCIONE:

a.- El motor eléctrico de la marca SIEMENS e indique sus especificaciones técnicas https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:782b04d0-82f4-488a936b514cd8bb5d5f/version:1580149154/arteimpresioncatalogosimotics.pdf   b.- El acoplamiento rígido de bridas. c.- Si los pernos de las bridas del acoplamiento rígido se aprietan de manera que produzcan una presión entre las superficies de contacto de magnitud tal que origine una fuerza de fricción mayor que la fuerza tangencial, utilice un coeficiente de fricción igual a 0.25 considere la rosca de los pernos UNF. Evaluar la calidad de los pernos a utilizar.

 

SOLUCIÓN

 

GRUPO Potencia que consume el compresor (HP) Datos:     

Nrodamientos= 95% acoplamiento N Nmotor trifásico == 90% 85% Fseguridad = 10% Fservicio = 5%

Transmisión N°2  P compresor   4  = =4.432 HP  Pot (1 )= 2 ( n rod) (0.95 )2  P compresor 4.432 = =5.214 HP  Pot ( 2)= ntran 0.85

Transmisión N°1  Pot (3 )=

  Pcompresor

=   5.214  =5.77 HP ( n cojinetes) ( 0.95) 2

2

 Pot ( 3) 5.77  Pot ( 4) = = =6.419 HP ntran 0.9  

 Pot ssist  ist =

Pot (4 ) 2

( n ¿¿ rod ) ∗n acop =

 

6.419 2

=7.9 HP ¿

( 0.95 ) ∗(0.9 ) Potencia del motor eléctrico  Pot motor = Pot sist ∗f  seg∗ f serv =7.9∗1.1∗1.05= 9.124 HP

Hallando el Amperaje  Pelec =

 Pot sist  n mot 

=   7.9 =9.29  HP∗745.7 W    =6.93 KW  0.85

1 HP

6 4

 

 Pot elec elec = √ 3∗V ∗ A∗cos φ 6.93 kw =√ 3∗ 220∗ A ∗0.71   (Factor de potencia del catálogo)  A =25.61 A

Transmisión 2  N 1

= 1.5 ; N  = 310 RPM  1

2

 N 

 N 2=206.66 RPM = N 3

Transmisión 1  N 4  N 3

=2.5 ; N  =206.66 RPM  3

 N 4 =516.65 RPM 

DIÁMETRO DEL EJE MOTO = 38mm

b) El acoplamiento rígido de bridas se va a transmir 7.9 HP al sistema  Psist =7.9 HP  N 1=516.65 RPM 

 

∅

eje motor motor

= 38 mm

Potencia equivalente a 100 RPM:  Peq =

∗ Psist 

100

 N 1

=

∗

100 7.9 516.65

=1.53 HP

En la tabla para 1.53 HP y 38 mm de diámetro se escoge el acoplamiento a 8 HP a 100 RPM que ene las siguientes caracteríscas: Diámetro del circulo de los pernos: D = 90 mm Diámetro de los pernos: d = 5 / 16 Numero de pernos: N = 6 Torque actuante: T =

∗ P sist 

63000

∗ pulg lg=11121.9 kgs.mm = 63000 7.9 = 963.32 lb. pu 516.65

 N 1

Fuerza tangencial en el círculo de pernos  F t =

∗T  2∗11121.9 =247.153 kgs  =

2

 D

90

Si se admite que los pernos se apretaran de manera que produzcan una presión entre las supercies de contacto de magnitud tal que origine una fuerza de fricción mayor que la tangencial. Para un coeciente de fricción de f=0.25, se tendrá una fuerza normal mínima:  F t  247.153  F  N  =   = =988.612 kgs f  0.25 min

Carga normal mínima en cada perno:  F  N  988.612  F =  = =164.77 kgs  N  6 min

Área de esfuerzo del perno: Para un perno de 5/16” rosca na, se ene: As = 37.46 mm2 Esfuerzo en el perno

 

σ t =

  F  164.77   kgs = =4.399 2  As 37.46 mm

Esfuerzo de uencia mínima requerida S y =

  σ t  0.6

= 4.399 =7.332 0.6

  kgs  =10425.7 PSI  2 mm

Se ulizaran pernos de ∅ 5/16” de acero ASTM4307 10425.7 < 60000 PSI

 

c)