DISEÑO DE LA TRANSMISION DE UNA MEZCLADORA DE CONCRETO (4) 11111

   E

Facultad de Ingeniería  de Mecánica Eléctrica   ASIGNATURA  ASIGNAT URA

:

TEMA

DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINA II 

:

   M

DISEÑO DEL SISTEMA DE TRANSMICION 

(FAJAS, CADENA, EJE Y RODAMIENTOS)  PARA UNA MEZCLADORA DE CONCRETO DE  LA EMPRESA TPCH. S.R.L. 

   I    F

DOCENTE

:

 ALUMNOS

:

ING. TELLO RODRIGUEZ JORGE 

ARBAIZA TORRES CÉSAR  IDROGO COLUNCHE JOSÉ ELMER.  MEJÍA VÁSQUEZ DOLFER.  RÍOS RUIZ CRISTIAN MICHAEL.  ULCO YOVERA DANIEL JORGE 

Lambayeque, Junio del 2011

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG DISEÑO DEL SISTEMA DE TRANSMICION (FAJAS, CADENA, EJE Y RODAMIENTOS) PARA UNA MEZCLADORA DE CONCRETO DE LA EMPRESA TPCH. S.R.L.

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 AGRADECIMIENTO

En primer lugar dar gracias a Dios por permitirnos permitirnos la vida y desarrollar  este Proyecto, para el docente de diseño de elementos de maquina II, el Ing. TELLO RODRIGUEZ JORGE, por su comprensión y asesoramiento en el desarrollo del tema. Nos ha enseñado como afrontar  responsabilidades y la búsqueda de soluciones a los problemas presentados en el transcurso del desenvolvimiento del tema. Para el Ing.

Leonardo Antonio Fernández

Lorren, gerente de la

empresa: “TUBOS Y POSTES – CHICLAYO S.R.L.”, a quien agradecemos por brindarnos las facilidades de hacer nuestras visitas técnicas y obtener datos e información para poder realizar este proyecto  A todos ellos, Muchas gracias de todo corazón.

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Dedicatoria

 A Dios todo poderoso, creador de todo el conocimiento científico, quien nos da la salud y las fuerzas para seguir adelante en nuestra formación académica y espiritual.  A nuestros padres y hermanos por el amor, el apoyo incondicional y desinteresado demostrado en cada uno de los días de nuestra existencia.  A quienes hacen posible que en este mundo competitivo concebir en esta nuestra profesión, más que una ciencia, como un arte: “nuestro maestros universitarios”.

Dedicamos este trabajo a mis compañeros y alumnos de la FIME, para emprender

la investigación y la búsqueda de nuevos rumbos de la

Ingeniería Mecánica.

De corazón para tos ustedes.

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CAPITULO I

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MEMORIA DESCRIPTIVA I. OBJETIVO. 1.1. General.

El objetivo principal de este proyecto es el de diseñar los elementos de transmisión (rodamientos, fajas, cadenas, eje), para una mescladora de concreto de la empresa “TPCH” – Chiclayo. 1.2. Específicos.

 A través de los conocimientos adquiridos durante el desarrollo de las clases estar en la capacidad de analizar, evaluar, en la práctica el funcionamiento de una maquina principalmente a que esfuerzos están sometidos los elementos de transmisión.  Tener el criterio suficiente para realizar el cálculo de los elementos de transmisión a utilizar, aplicando formulas conocidas y asumiendo datos que conlleven a un buen diseño.  Tener la capacidad de seleccionar los elementos de transmisión.Estudio técnico y económico para el diseño del proyecto.  Calcular y analizar los indicadores de rentabilidad del diseño. II. CONTENIDO. El presente proyecto está conformado por capítulos que a continuación se indican:  Memoria Descriptiva.

Se indica objetivos, contenido mismo del proyecto.  Datos Generales para el desarrollo del proyecto.

Ubicación de la empresa, responsables del proyecto.  Flujograma del proceso fabricación de postes de concreto para

electrificación. Se muestra y se describe el proceso.

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG  Especificaciones Técnicas de Materiales.

De acuerdo a los cálculos el tipo de elementos de transmisión, tipo de material usado para el diseño de la transmisión.  Cálculos justificativos.

Procedimientos de cálculo para la obtención del diámetro de las poleas, piñón, catalina y del eje.  Planos de montaje y detalles.

Planos de la transmisión, elementos sus dimensiones, etc.  Metrados y presupuesto.

Cantidad y costo de los elementos a utilizar.  Conclusiones, recomendaciones y anexos.

En esta parte se presenta las recomendaciones que se debe tener en cuenta para el montaje de los elementos de transmisión, imágenes, tablas usadas para el cálculo, etc.

III. DESCRIPCION El presente proyecto comprende el cálculo y diseño de los elementos y en sí, el sistema de transmisión para el accionamiento de una mezcladora fija de concreto. Para dicho cálculo tendremos en cuenta los datos referenciales obtenidos y recopilados en las visitas técnicas realizadas a la empresa. En este proyecto también se ponen de manifiesto los distintos conocimientos, en las diferentes asignaturas relacionadas con el curso de diseño de elementos de máquina, aplicar los métodos estudiados relativos al estudio y cálculo de este tipo de mecanismos entre las cuales citamos los siguientes: 

Representación de elementos normalizados.



Cálculos de resistencia mecánica de distintos elementos.



Cálculos de resistencia de los distintos materiales de los elementos.



Selección de distintos tipos de elementos del sistema de transmisión,

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG IV. BASES Y CÁLCULOS El presente proyecto “Diseño, cálculo del sistema de transmisión, selección del

eje y rodamientos para la máquina mezcladora de concreto de la empresa : “FÁBRICA DE TUBOS Y POSTES – CHICLAYO S.R.L.” se ha basado en:



Normas ASME.



Diseño de elementos de máquina.



Tablas para el cálculo.

V. DISPOSICIONES FINALES La responsabilidad del contenido de este proyecto

corresponde

exclusivamente a los alumnos responsables del desarrollo del mismo, y el asesoramiento del ing. TELLO RODRIGUEZ JORGE, en caso de existir  discrepancias en el Proyecto, deberá de tomarse en cuenta que los planos tienen prioridad sobre las especificaciones Técnicas y éstas sobre la Memoria Descriptiva.

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CAPÍTULO II

DATOS GENERALES. 2.1. Nombre Del Proyecto. “DISEÑO DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN PARA UNA MEZCLADORA

DE CONCRETO DE LA EMPRESA: “FÁBRICA DE TUBOS Y POSTES – CHICLAYO S.R.L”

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG 2.2. Datos generales de la empresa.

1. DATOS PRINCIPALES. 

RUC: 10453234582



Razón Social: TPCH S.R.L



Nombre Comercial: “TUBOS Y POSTES CHICLAYO SRL”



Tipo Empresa: Sociedad .com. responsabilidad. Limitada.



Condición: Activo



Actividad Comercial: Elaboración de productos de concreto.



Perfil de “FÁBRICA DE

TUBOS Y POSTES –

S.R.L.”: Empadronada en el Registro 

CHICLAYO

Nacional de Proveedores.

Información Empresarial: Tipo Empresa: Mediana Empresa Cantidad de Empleados: 50

2. UBICACIÓN. 

Dirección Legal: CARRETERA PIMENTEL Km 2.5 - PARQUE

INDUSTRIAL 

Distrito / Ciudad: Chiclayo



Provincia: Chiclayo



Departamento: Lambayeque

2.3. Responsables del proyecto.



Arbaiza Torres César.



Idrogo Colunche José Elmer.



Mejía Vásquez Dolfer.



Ríos Ruiz Cristian Michael.



Ulco Yovera Daniel Jorge.

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG Estudiantes de la FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

de la UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ

GALLO”. Debidamente asesorados por el Ing. Jorge Tello Rodríguez, ingeniero docente de dicha facultad. 2.4.

Criterios para el diseño. En esta oportunidad se tendrá en cuenta los siguientes criterios.

A. SISTEMA DE TRANSMISIÓN. La transmisión para el accionamiento de la máquina mescladora de concreto será rediseñada de acuerdo a la carga que está sometido y basándose en la norma ASME y las dimensiones de dicho sistema serán justificadas con cálculo. El procedimiento general para el diseño de transmisión consiste en los siguientes pasos: 

Definición de las especificaciones de velocidad de giro y potencia de transmisión necesaria del motor.



Selección de la configuración. Elección de los elementos que irán montados en el sistema para la transmisión de potencia deseada a los distintos elementos a los que se deba realizar tal transmisión.



Propuesta de la forma general para la geometría de los ejes para el montaje de los elementos elegidos.



Cálculo de las reacciones sobre los soportes.



Selección del material de los elementos de transmisión, y de su acabado.



Localización y análisis de los puntos críticos en función de la geometría y de las solicitaciones calculadas. Dimensionado para su resistencia.

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG 

Determinación de las dimensiones definitivas que se ajusten a las dimensiones comerciales de los elementos montados sobre el sistema.

B. Funcionamiento.  Accionando a una mescladora de concreto de movimiento rotatorio, para mesclar los componentes del concreto (cemento, agua, piedra chancada, arena).

C. Ubicación especifica del proyecto. El sistema de transmisión está ubicado en el área de mezclado debajo de la mezcladora donde se agregan los componentes del concreto.

D. Rodamientos a elegir. En los rodamientos cuya elección se basara de acuerdo a los criterios de “carga a la que está sometido” o “Fatiga”, deformación.

Considerando la capacidad estática.

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DESCRIPCIÓN Y FLUJOGRAMA DEL PROCESO PRODUCTIVO

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3.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO.

A. GENERAL

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG 1.- Preparación de armaduras de acero de acuerdo a planos especificados. 2.- Prelación del concreto especificado de acuerdo al diseño de mezclas pre establecidas, con aditivos inhibidores de corrosión multifuncionales de funcionamiento CATODICO como ANODICO que protegen a la armadura. 3.- Colocación de la armadura en el molde y llenado de la misma con concreto. 4.- Centrifugado del poste. 5.- Se deja reposar el poste en el molde por un periodo mínimo de 24 horas. 6.- Se procede a desmoldar el poste y es sumergido totalmente en la Poza de agua para su respectivo curado, por un periodo minino de 7 días. 7.- Después viene el proceso de alistado, que consiste en la aplicación de los aditivos (Igol Denso, Igol Primer y Chemaflex) y en dar un buen acabado. 8.- Posteriormente el poste es almacenado. 9.- A los 28 días de vida del poste, es sometido a prueba

B. Especifico a) Medición de la cantidad de cada material.

Se mide la cantidad de cada material para hacer la respectiva mezcla por cada poste.  Arena………………………6 latas Cemento………………….. 7 bolsas Piedra chancada…………13 latas  Agua………………………. Lo necesario para la mezcla

Estos materiales son puestos en la maquina mescladora, se da arranque con la respectiva carga para llevar acabo la respectiva mezcla, por el movimiento de paletas de dicha máquina.

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b) Armado de la estructura de fierro.

Esto ocurre paralelo a la mezcla, en si es el armado de la estructura de fierro para el soporte del poste. Fierro de construcción  Alambre Nº 16 c) Llenado.

La estructura de fierro se coloca en el molde del poste (acero fundido)  Así como también la mezcla (concreto), se rellena el molde y se asegura para llevar acabo el centrifugado.

d) Centrifugado y secado.

Este proceso consiste en dar un número de revoluciones al molde ya llenado durante 3 a 4 minutos, para que la mezcla ocupe los espacios vacíos en el momento de llenar y se comprima. L luego dejar en reposo para el secado respectivo por 24 horas como mínimo.

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e) Curado

Una vez secado es retirado el molde para llevar acabo el curado del poste, el cual consiste en sumergir el poste completamente en agua tratada durante 7 días para que le dé más solidez.

f) Acabados y sellado

Después de los 7 días que el poste se encuentra bajo el agua es sacado para llevar el respectivo resane con Igol Denso, Igol Primer y Chemaflex para tapar la porosidad que tenga el poste. También es llevado acabo el respectivo sellado o pintado con las características según el tamaño del poste. g) Almacén.

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG Luego es almacenado durante 28 días para luego ser sometidos a pruebas en función de la altura y carga de trabajo en la punta,

los postes TPCH, están fabricados para resistir la flexión, corte y torsión, así como estados dinámicos de choques y sismos

h) Poste eléctrico.

Los postes TPCH, se diseñan y fabrican de tal manera que no sobrepasen los límites reglamentados de indeformabilidad, no solamente para cargas instantáneas sino para cargas permanentes. El empleo adecuado de la relación agua cemento, diferidas.

permite

evitar

las

excesivas

deformaciones

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ESPECIFICACIONES TECNICAS.

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MAQUINA

MEZCLADORA DE CONCRETO

MARCA

-----------

MODELO

-------

AÑO FABRICACION

----

ALTO

2m

ANCHO

2m

LARGO

2m

PESO

1.5TN

CAPACIDAD/MAQUINA

10800 Kg/h

MOTOR DE LA MAQUINA MARCA

SIEMENS

SERIE

F164

POTENCIA

20 HP

RPM

1500

VOLTAJE

440/380/220 V

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG

CAPITULO V 

5.1.- CÁLCULO JUSTIFICATIVO. A. CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA MAQUINA

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG MAQUINA

MEZCLADORA DE CONCRETO

MARCA

-----------

MODELO

-------

AÑO FABRICACION

----

ALTO

2m

ANCHO

2m

LARGO

2m

PESO

1.5TN

CAPACIDAD/MAQUINA

10800 Kg/h

MOTOR DE LA MAQUINA MARCA

SIEMENS

SERIE

F164

POTENCIA

20 HP

RPM

1500

VOLTAJE

440/380/220 V

5.2.- CALCULOS DE INGENIERIA 5.2.1.-TRANSMISIONES FLEXIBLES

CALCULO DE TRANSMISIÓN POR FAJAS

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG SE TIENE UN MOTOR ELÉCTRICO DE TIPO JAULA DE ARDILLA CON 15 HP DE POTENCIA QUE JIRA A 1750 RPM CON EL CUAL SE DESEA ACCIONAR UNA MEZCLADORA DE CONCRETO QUE DEBE GIRAR ENTRE 30 A 40 RPM. DETERMINE TODOS LOS PARÁMETROS PARA LA TRANSMISIÓN.

Solución: Datos: MOTOR  P = 15 HP η =1750 rpm

MAQUINA MOVIDA. Mescladora de concreto. η = 30 a 40 rpm.

Hallando la reducción total.

  

 

 

√        

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG

1º.- Calculando la relación de transmisión (    ).  

 

      

 

2º.- Potencia de diseño ( Pot dis ).        

       Potencia con la que se debe seleccionar las fajas.

3º.- Selección de la sección de la faja (Fig. Nº 01). FIGURA. Nº 01 (Pag. 49 Diseño de Elementos de Fortunato Alva Dávila)

 La sección que se debe seleccionar es SECCION “B”

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG 4º.- Determinación del diámetro mínimo de la polea motriz. Tabla Nº 03 (Pag. 49 Diseño de Elementos de Fortunato Alva Dávila)

SECCION

ANCHO (mm)

ALTURA (mm)

B

16.7

10.3

DIAMETRO DE PASO DE POLEAS (mm) MINIMO RECOMENDADO 137 A 190

 Se elige de tabla Nº 04 el diámetro de las poleas ( Pag. 50)

Si

   

            Si se elige 

 

;

   

5º.- Estimación de la distancia entre centros.

Se elige el mayor 

 

    

       

           6º.- Longitud aproximada de la faja.

    (  )        (  )

    TABLA Nº 07

117

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG (Pag. 51 Diseño de Elementos de Fortunato Alva Davila)

(Longitud De Faja Y Factor Por Longitud De Faja) SECCION B

 Se elige

FAJA Nº

LONG. PASO (Pulg)

B112

113.8

1.05

B120

121.8

1.07

K L

B112; Lreal = 113.8”: longitud real de la faja K L= 1.05: factor de corrección por longitud de faja.

7º.- Calculo de la verdadera longitud entre centros.  Lreal 

  



2C  ( D  d )  2

( D  d )2 4C 

        C = 29.844’’

 



 C1= 30” verdadera longitud de C

8º.- Factor de corrección por Angulo de contacto. ( K   )         

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG Tabla # 05 (Pag. 50 Diseño de Elementos de maquina Fortunato Alva .D)

 D  d  C 



 K  

 

0.60

145

0.91

0.65

142

0.90

0.70

139

0.89

   

9º.- Potencia que puede transmitir una faja -

Para faja de sección “B” según Tabla Nº 09 (Pag. 62 Diseño de Elementos de maquina Fortunato Alva .D)

          (  ) TABLA # 10 (Pag. 56 Diseño de Elementos de Fortunato Alva .D)

RPM DEL EJE RAPIDO

HP POR FAJA REFERIDO A LA POLEA DE DIAMETRO MENOR DE :

1750

6.7’’

6.4’’

Pot/faja tabla=6.7HP

 La faja “B” transmite 6.7HP 10º.- Potencia adicional por relación de transmisión (     4 ) (∆HP) TABLA Nº 06 (Pag. 50 Diseño de Elementos de maquina Fortunato Alva. D)

RELACION DE SECCION DE FAJA B TRANSMISION 2.00 o´ mas 0.04246

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG -

 

∆HP = 

  

 La potencia que puede transmitir una faja a condiciones reales  Pot Faja



( Pot Faja tabla

 HP ) K   K L

  (  )     

 Una faja de sección “B” que jira a 1750 RPM longitud 

con    4 ; de

   transmite 21Hp





             

11.-Calculo de los diámetros para realizar el dibujo (Tabla # 14) (Pag. 64 Diseño de Elementos de maquina Fortunato Alva. D)

B120 TABLA # 14 DIMENSIONES DE LOS CANALES PARA LAS POLEAS DE FAJAS EN V ESTANDARES SEC. FAJA B

DIAMETRO DE PASO EN PULGADAS

G

4.0 a 7.0

34

0.640

Más de 7.0

38

0.650

0

H

J

K

L

0.1875 0.650 15/16

M 3/4

N

r

R

1/2 1/16 1/16

 Para la polea conducida



 Diámetro de paso

= 26”

Para la polea motriz  Diámetro de paso = 6.4”

    

    

    ()

    ()

   

   

         ()    

    

 D Dext Dint # fajas Sección # faja

    ()    

POLEA MOTRIZ

POLEA CONDUCIDA

6.4" 6.78" 5.10"

26" 26.38" 24.7" 3 B B112

5.2.2.- CALCULO DE TRANSMISIÓN POR CADENAS

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SE DESEA TRANSMITIR UNA POTENCIA DE 20HP DE UN MOTOR ELECTRICO POR MEDIO DE CADENAS DE RODILLOS A UNA VELOCIDAD DE 600RPM. D

d n2 n1

1) CALCULANDO EL NÚMERO DE DIENTES.

     

 

LUEGO:

        2)

POTENCIA DE DISEÑO 

               3) POTENCIA NOMINAL EQUIVAL ENTE 

          fc: factor de corrección por número de dientes del piñón. (Pag. 55 tabla # 02Diseño de Elementos de máquinas Juan Hori) Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

Página 1

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG 4) SELECC IÓN DE LA CADENA

5) CARACTERISTICAS DE LA CADENA Tipo: ASA – 100 Paso= 1.25” ɤ=Peso= 2.5 lb/pie

6) DIAMETRO DE PASO DE LAS RUEDAS  Diámetro de Paso del Piñón  

     (  ) (  )    

Diámetro de paso de la catalina  

     (  ) (  ) 

Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

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Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG     6) VELOCIDAD TANGENCIAL

 

     

   

Para velocidad encontrada  la lubricación deberá ser por goteo. 7) LONGITUD DE CADENA

 Aprox.

30 PASOS

30×1.25=50”

8) LONGITUD APROXIMADA DE LA CA DENA EN PASOS 

        (  )                 9) CAL CULO DE LA VERDA DERA DISTANCIA ENTRE CENTROS 

   (   )              (  )                     

Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

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Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG

5.3.- CALCULO DE ESFUERZOS PARA LA SELECCIÓN DE ELEMENTOS ( EJE Y RODAMIENTOS) Calculo para Polea conducida

 Potmotor   20 HP (potencia del motor) n1  1500rpm(velocidad de la polea motriz) n2  375rpm(velocidad de la polea conducida) d   7pulg(diametro de la polea motriz)  D  28pulg(diametro de la polea conducida) C   40pulg(distancia entre centros de las poleas) Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

Página 4

Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG

1.-calculo del momento torsor de la polea conducida

T  

63000* Pot motor 

T  

63000*20

n2 375

(lb-pulg)

(lb-pulg)

T   3360lb-pulg 2.-calculo del fuerza tangencial de la polea conducida.

 F t  

2T 

 D



2(3360lb-pulg) 28pulg

 240lb

 F t   240lb 3.-calculo de las fuerzas  F1 , F 2 y sus respectivas fuerzas resultantes de la polea conducida

 F1  F2  Ft   F1  F 2  240    (1)  F 1  F 2

 f  * 

 e sen( G /2)        (2)

0.2   f  0.3  f    0.3 (coeficiente de friccion)

G   34(tabla 14- pag.71-faja seccion "B"-dis.element.maq.-Hori) 

   2arcsen(

 D  d  C 

)=  2arcsen(

28  7 40

)

 =2.6

  rad

reemplazando en (2)  F1  F2

0.3*2.6

e

 sen (34/2)



F 1 F 2

 14.4

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Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG reemplazando en (1)

 F1  F 2  240 14.4 F2  F2  240  F2  17.9 lb y F 1  257.9 lb

( F1  F 2 )cos(15°)=(257.9+17.9)cos(15°)=266.4lb asumiendo un peso para la polea conducida de 120 lb ( F2  F 1 )sen(15°)+W=(17.9  257.9)sen(15°)+120=57.9 lb

a) Calculo para el piñón

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1.-calculo del momento torsor para el piñon. es el mismo que para la polea conducida,ya que giran en el mismo eje y son accionados por el mismo motor 

 T   3360lb-pulg 2.-calculo del fuerza tangencial piñon.

 F t  

2T 

d 



2(3360lb-pulg) 5.2pulg

 1292.3lb

 F t   1292.3lb 3.-calculo de las fuerzas  F1 y F 2 del piñon sabiendo que un lado de giro de la cadena no esta tan templado

 se tiene: F 2  0 y  F1  F t   1292.3lb asumiendo un peso del piñon de 10 lb

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DCL DE LA CARGA SOBRE EL EJE

a) PLANO X-Y

 F 

VERTICALES

0

Rx3  Rx2  1292.3  266.4  1025.9lb------------(1)

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 M 

2

0

7.9(266.4)  7.9(Rx 3 ) 11.8(1292.3)  0  Rx3  2196.7lb reemplazando en (1)

 Rx 2  1170.8lb Aplicando el metodo de areas para determinar los momentos

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b) PLANO Z-Y

 F 

VERTICALES

0

Rz2  Rz3  57.9  10  67.9b------------(1)

 M 

2

0

7.9(57.9)  7.9(Rx3 )  11.8(10)  0

 Rz3  43 lb reemplazando en (1)

 Rz2  110.9b Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

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Aplicando el metodo de areas para determinar los momentos

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 punto 3

 punto 2

 M max2

 (2104.6)2  (457.4)2

  M max2  2153.7 lb-pulg

 M max3  (5040.2)2  (38.7)2

  M max3  5040.3 lb-pulg

 Mb  5040.3 lb-pulg (maximo momento flector) y

Mt   3360 lb-pulg (maximo torque)

5.3.1.- CALCULO DE DIAMETRO DEL EJE

2

2   Fa d 0 (1  k  )   3 2 k M k M ( d0 )  ( )   b b t t   4 8  Ss (1  k  )  

16

k  0(Eje macizo);

 

 

F a  0

 Entonces la formula se reduce a: Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

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(d0 )  3

16  Ss

2

 kb M b   (kt M t )2  

 para carga gradualmente se tiene:

kb  1; k t   1 material utilizado para el Eje es Acero comercial  por lo tanto el esfuerzo admisible se tiene:

Ss  8000 lb  pulg2

Ss '  0.75Ss  6000 lb 2 (con canal chavetero)  pulg

(d 0 ) 

16

3

2

 (6000)

1*5040.3  (1*3360)2

 d 0  1.73" (diametro de eje calculado) mediante la tabla de dimensiones normales de ejes,

d 0  1.75"  1 12 16"

se tiene:

verificacion por deformacion torsional   

584 M t L Gd0

4



584 *3360 *19.7 G (1.75)

4

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            

5.3.2) SELECCIÓN DE LOS COJINETES:

I) EN EL PUNTO “B”:  Fr  

113.2Lbs

113.22  11792  1184.42Lbs B

1179 Lbs

n= 375 rpm Lh=30000 horas

 L 

60 * 30000* 375 10 6

 675 Millones Re voluciones

Encontrando la carga Equivalente: Como X=1 Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

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Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG  P    XVFr  YFa

V=1

y

Fa=0

P=(1)(1)(1184.42) P=1184.4Lbs

 C    L      P  

a

a=3

C 1  1184 .4675 

1/ 3

 10389 .6 Lbs

DESIGNACION: 6311

 Di  55mm

(Rodamiento)

 De  120mm  B  29mm

C   16100 Lbs

II) EN EL PUNTO “D”:

 Fr  

44.09Lbs

44.092  22042  2204.44Lbs Como X=1

 P   XVFr  YFa

V=1

D 2204 Lbs

FA=0

P= (1)(1)(2204.44) P=2204.44

 C    L      P  

a

a=3

C 1  2204 .44675 

1/ 3

 1933 .4649 Lbs

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DESIGNACION: 6313

 Di  65mm

(Rodamiento)

 De  140mm  B  33mm

C   20800 Lbs



Se determinó que los rodamientos deberán ser rígido de bolas y embocinados para un mejor soporte en el eje.



Los rodamientos han sido seleccionados del catálogo SKF y se les dará el mantenimiento preventivo respectivo.

VENTAJAS 

Funcionamiento silencioso.



Reducción de vibraciones



Mayor duración



Mayor capacidad de velocidad.



Mejor obturación

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CAPÍTULO VI

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PLANOS DE MONTAJE Y DETALLE.

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CAPÍTULO VII

7.1.- METRADO Y PRESUPUESTO. Sub total (1)

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SISTEMA DE TRANSMICION ACEROS AREQUIPA DIMENCIONES (m) ELEMENTOS

Di (pulg)

De (pulg)

LONG (pulg)

DENSIDAD (g/cm3)

PESO (kg)

COSTOS (S/.) barra(6m)

EJE

0

2.17

21.25

7.85

6.095

347.80

SUB TOTAL 1

347.80

RODAMIENTO DE BOLAS SKF EMPRESA ¨IMPOROD S.A.¨ CHICLAYO DIMENCIONES EN (mm) ELEMENTOS

Di

De

DESIGNACION

COSTOS S/.

RODAMIENTO 1

55

120

6311

215

RODAMIENTO 2

65

140

6313

225

CHUMACERAS SKF SERIE SNL (2,3,5,6) CANTIDAD 2

7 FAJAS EN V

P/U 120

240

P/U 48

192

SUBTOTAL 2

872.00

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MANO DE OBRA

Precio Parcial (soles)

Montaje De Toda La Transmisión De Potencia

300.00

Mantenimiento Periódico De Toda La Transmisión

130.00

19.00

SUBTOTAL 3

S/. 449.00

COSTO TOTAL DEL PROYECTO: Costo total = SUBTOTAL 1 + SUBTOTAL 2 + SUBTOTAL 3 Costo total = 347.80 + 872 + 449

COSTO TOTAL = S/. 1668.80

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Capítulo VIII

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CONCLUSIONES 1. CONCLUSIONES Bajo costo de adquisición. Fácil montaje y desmontaje. Poca frecuencia de mantenimiento.  Alta eficiencia. Es continuo Fácil mantenimiento Se obtiene una mayor eficiencia en menor tiempo de empleo empleo de trabajo.

RECOMENDACIONES 2. RECOMENDACIONES:

Los ejes han de ser tan cortos como sea posible para evitar  solicitaciones de flexión elevadas. Con la misma finalidad, los cojinetes y rodamientos de soporte se dispondrán lo más cerca posible de las cargas más elevadas. No golpee nunca directamente el rodamiento con un martillo. también se puede utilizar una prensa mecánica o hidráulica. Se evitarán en la medida de lo posible las concentraciones de tensiones, para lo cual se utilizarán radios de acuerdo generosos en los cambios de sección, especialmente donde los momentos flectores sean grandes, y teniendo en cuenta siempre los máximos radios de acuerdo permitidos por los elementos apoyados en dichos hombros.

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Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG Para evitar problemas de vibraciones, los ejes exigen un buen equilibrado dinámico, buena fijación de los soportes y una rígida configuración. Una vez colocadas los rodajes

y las Poleas debemos colocar las

chavetas en posición para asegurar un óptimo trabajo. Los rodamientos deberán de estar debidamente alineados y protegidos, puesto que el eje se encuentra expuesto a factores que afectan el medio ambiente.

BIBLIOGRAFIA 3. BIBLIOGRAFIA R.L. Norton, “Diseño de maquinaria”, McGraw Hill 2000. B.J. Hamrock, B. Jacobson y S.R. Schmid, “Elementos de Máquinas”.

J.E. Shigley y C.R. Mischke, “Diseño en Ingeniería Mecánica”. Ing. ALVA DAVILA “Diseño de elementos de maquina I”

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ANEXOS 4. ANEXOS Tabla utilizada N17 libro diseño de elementos de maquina i autor Alva Dávila.

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TABLAS A USAR EN EL DISEÑO DEL EJE

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TABLAS A USAR EN LA SELECION DE RODAMIENTOS

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Diseño De Elementos De Maquinas II FIME - UNPRG DOCUMENTOS PRESENTADOS A LA EMPRESA: “FÁBRICA DE TUBOS Y POSTES – CHICLAYO S.R.L.”

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FOTOGRAFIAS TOMADAS EN LAS VISITAS. Diseño De La Transmisión De Una Mezcladora De La Empresa TPCH SRL

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