Informe Tif Elevador de Autos Avance 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA

FACULTAD DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA CURSO DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINA 2 – GRUPO C DOCENTE ING. JOSE LUIS PEÑA GUTIERREZ INFORME DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA “DISEÑO DE ELEVADOR ELECTROMECÁNICO DE 2 COLUMNAS PARA 2 AUTOS. “ ELABORADO POR: LEONARDO JAVIER TENORIO APAZA JESUS ALBERTO TICONA QUISPE DAVID TUMBILLO QUISPE ERICK JESUS VALDEIGLESIAS FLORES DIEGO ALFONSO VERA SULLAYME ROGGERS FRANZ ZELA RUIZ MARIO JOEL ALVIS ESQUIVEL AREQUIPA – PERÚ 2021

INDICE

1.

RESUMEN............................................................................................................................ 4

2.

INTRODUCCIÓN..................................................................................................................5

3.

PROBLEMATICA.................................................................................................................6

4.

ANTECEDENTES................................................................................................................ 7

5.

OBJETIVOS......................................................................................................................... 9

6.

7.

8.

5.1.

Objetivo general............................................................................................................ 9

5.2.

Objetivos específicos.....................................................................................................9

MARCO TEÓRICO............................................................................................................. 10 6.1.

Clasificación de los mecanismos de transmisión de potencia......................................10

6.2.

Mecanismos mecánicos..............................................................................................14

6.3.

Mecanismos eléctricos y electrónicos..........................................................................24

6.4.

Vigas de soporte..........................................................................................................28

6.5.

Tipos de elevadores....................................................................................................30

6.6.

Ventajas y desventajas................................................................................................35

6.7.

Normativa.................................................................................................................... 37

IMPACTO TECNOLOGICO, SOCIAL Y ECONOMICO......................................................38 7.1.

Impacto tecnológico:....................................................................................................38

7.2.

Impacto social:............................................................................................................. 38

7.3.

Impacto económico:....................................................................................................38

METODOLOGIA................................................................................................................. 39 8.1.

Requerimientos de diseño (OPCION 1):......................................................................39

8.2.

Esquema (OPCION 1):................................................................................................40

8.3.

Cálculos preliminares (OPCION 1):.............................................................................41

8.4.

Bosquejo (OPCION 1):................................................................................................43

8.5.

Requerimientos (OPCION 2):......................................................................................44

8.6.

Cálculo y diseño de la plataforma:...............................................................................46

8.7.

Calculo y diseño del tornillo de potencia:.....................................................................46

8.8.

Calculo y diseño de la cadena de transmisión:............................................................58

8.9.

Cálculo y diseño del sistema de freno de emergencia:................................................58

8.10.

Selección del motor:................................................................................................58

8.11.

Cálculo y diseño del sistema eléctrico y del control:................................................58

CRONOGRAMA........................................................................................................................ 58 BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................... 60 9.

ANEXOS............................................................................................................................ 61

10.

ANEXO 1: FICHA TECNICA DE ACERO INOXIDABLE DEL TORNILLO DE POTENCIA 61

11.

ANEXO 2: FICHA TECNICA DE BRONCE DE LA TUERCA..........................................62

12.

ANEXO 3: FICHA TECNICA VEHICULO NISSAN (SUV)...............................................63

1.

RESUMEN

En el presente proyecto se ha diseñado y prototipado un elevador electromecánico de autos de cuatro columnas, el cual se evaluará y permitirá investigar y demostrar las partes y elementos necesarios. Este elevador facilitará la observación de diferentes sistemas mecánicos para mejorar su aprendizaje. La elección de la alternativa a diseñar se basó en el uso de tornillos de potencia, estructurado en cuatro parantes, accionado por dos motores eléctricos favoreciendo la transmisión de potencia a los tornillos. Todo el equipo se fija de forma simétrica en cuatro patas ancladas al suelo garantizando una mayor seguridad. Todo el sistema es propulsado por dos motores eléctricos alimentados con corriente alterna trifásica de 220V que se puede obtener de una red eléctrica.

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2.

INTRODUCCIÓN

Tomando en cuenta el incremento de automóviles en nuestra ciudad y demostrando el funcionamiento del elevador, este proyecto pretende implementar los conocimientos adquiridos de mecanismos de transferencia de potencia para diseñar un elevador para parqueo de vehículos. Este elevador, planeado de 4 columnas, podrá duplicar los espacios de parqueo pudiendo guardar 2 vehículos en una sección designada usando un mecanismo de tornillo sin fin, incluyendo otros como engranajes, correas, cadenas y transmisiones cónicas. Nos guiaremos de distintos modelos de elevadores encontrados en catálogos u otros artículos como lo son los elevadores electromecánicos, electrohidráulicos de dos y cuatro columnas De ser completado puede solucionar los problemas del espacio disponible junto con el tráfico, sanciones innecesarias, accidentes, robos, desorganización, etc. Incluso puede ser usado en talleres para facilitar el estudio de vehículos.

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3.

PROBLEMATICA

En la región de Arequipa se vio un gran incremento de automóviles en la última década, teniendo 312 499 vehículos, con lo cual las personas comenzaron a tener problemas con los lugares donde guardar sus autos. Por lo cual los parqueos tuvieron una mayor demanda debido a que los edificios, casas, zonas residenciales cuentan con un número limitado de zonas de estacionamiento, haciendo que las personas busquen un lugar seguro donde dejar sus carros. Los garajes de las casas son fundamentales en la hora de la construcción por lo cual mejorar el uso de este ambiente sería ideal para no seguir con el problema de guardado de los vehículos, con lo cual ideamos diseñar un elevador para autos de cuatro columnas el cual permitirá guardar 2 vehículos donde usualmente solo se guarda 1.

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4.

ANTECEDENTES

PROTOTIPO DE ELEVADOR DE VEHÍCULOS MEDIANOS UTILIZANDO MICROCONTROLADORES

PARA

DUPLICAR

EL

ESPACIO

EN

ESTACIONAMIENTOS Este trabajo tiene como objetivo diseñar un prototipo de elevador de vehículos de mediano tamaño utilizando microcontroladores para duplicar lugares en los estacionamientos. Donde el fin es diseñar e implementar un prototipo de elevador de vehículos medianos utilizando microcontroladores para duplicar el espacio en estacionamientos. Se utilizó una metodología de análisis y síntesis como también prueba y error para cumplir los siguientes objetivos: Establecer los parámetros funcionales, Diseño y selección de los elementos electrónicos y mecánicos convenientes, Planificar la construcción y montaje del sistema.. Para el diseño en el área mecánica del prototipo de elevador se usará en la selección del sistema de tracción cables y poleas de adherencia con doble etapa de reducción por cadenas y piñones, debido a la baja velocidad de desplazamiento de la cabina. La estructura metálica (estiba) que soporta la maquinaria del elevador, tiene como opciones principales de anclaje, columnas en concreto o una estructura metálica. El tipo de cable seleccionado es un 6 x 19 con alma de fibra textil. El diámetro de la polea seleccionado es 56 cm La cadena seleccionada es la Asa 80-2 Los rodamientos YAR2132082f fueron escogidos por el diámetro interno del rodamiento d, las prestaciones de rpm y capacidad de carga están por encima de las exigencias de la maquinaria del elevador. El motorreductor S87DV132S4/BMG con eficiencia del 92%

8 PROYECTO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA MECÁNICO AUTOMATIZADO: ELEVADOR PARA VEHÍCULOS

Este trabajo de investigación corresponde a (Sarría, Pérez, Roda, & Herrero, 2021), quienes realizaron el “Proyecto diseño y construcción de un sistema mecánico automatizado: Elevador para vehículos”, tiene como principal objetivo diseñar un elevador de autos de dos (02) columnas de tipo electromecánico y accionado por dos (02) motores a escala. Para lograrlo se utilizo la herramienta de diseño Solidworks para diseñar y simular los componentes en 3D, para la parte electrica se utilizo el software TinkerCad, el mecanismo de elevación utiliza tornillos de potencia en ambas columnas, también el sistema está automatizado por lo que cuenta con sensores y un microcontrolador Arduino Mega, el sistema de frenado cuenta con dispositivos de bloqueo de topes de rueda. Esta investigación se alinea a nuestro proyecto ya que se hace uso del tornillo de potencia, además que el sistema de frenado mostrado podría terminar siendo empleado en nuestro proyecto, también entre otros detalles técnicos que se considerarán para elaborar el esquema y bosquejo de nuestro diseño.

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5.

OBJETIVOS

5.1. Objetivo general 

Diseño de un elevador para autos de cuatro columnas con un sistema electromecánico para 2 vehículos

5.2. Objetivos específicos 

Calcular y seleccionar el tipo de motor eléctrico



Calcular y selección de cadenas y catalinas



Calcular de engranajes cónicos



Calcular de tornillo sin fin corona dentada



Calcular de tornillo de potencia

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6.

MARCO TEÓRICO

6.1. Clasificación de los mecanismos de transmisión de potencia Son aquellos mecanismos que permiten transmitir potencia entre dos ejes que giran a determinada velocidad. Existen una enorme cantidad de mecanismos de transmisión de potencia , estos contemplan entre sus características ciertas ventajas y desventajas, sin embargo el objetivo en total es el mismo y sus objetivos específicos tendrán una variación según sus características de cada sistema . Estos pueden ser clasificados en la energía que van a utilizar en el entorno mecánica, neumático , hidráulico o eléctrico y también pueden ser relacionados al movimiento que van a transformar o si lo será transferido.

CLASIFICACIÓN Figura 1: Clasificación de los mecanismos de transmisión de potencia

Tipos: Los tres tipos de transmisión más conocidas y usuales en las máquinas son: - Engranajes

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- Correas - Cadenas - Transmisiones cardánicas

Transmisión por Correas Las transmisiones mediante correas, son un método de transmisión de potencia y movimiento, entre árboles separados una cierta distancia (paralelos o no); en el cual se aprovecha la fuerza de rozamiento entre un elemento flexible (correa), generalmente de materiales sintéticos y las poleas, que van acopladas en los árboles mediante chavetas, uniones roscadas, ajustes con interferencia, etc.

Parámetros a. Determinación de la relación de transmisión b. Determinación de la potencia de cálculo 𝑃𝐷 = 𝐶1.𝑁 c. Determinación de la sección más apropiada para la aplicación Con la potencia de diseño ND y la velocidad del eje más rápido se determina de un gráfico, donde se aprecian las 5 secciones más típicas de las correas en V. Con los datos ya indicados se observa en que zona se encuentra. Esto determina la sección de correa que se recomienda usar. d. Identificación de la correa y polea a utilizar Conociendo la relación de transmisión se puede utilizar un diámetro mínimo sugerido por el fabricante para cada sección característica de correa. e. Determinación de la potencia transmitida por una correa

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Se obtiene de ella la potencia que puede conducir una sola correa, este valor se comparará con la potencia de diseño para calcular cuántas correas serán necesarias en su transmisión. Para realizar el cálculo final se necesitan dos factores de corrección. f. Determinación de la cantidad total de correas Transmisión por Cadena de Rodillos Este tipo de transmisión viene a ocupar el espacio entre las transmisiones por engranajes y las transmisiones mediante correas. Es decir, el coste de una transmisión por cadena de rodillos es más cara que una mediante correas, pero más barata que una mediante engranajes. Esta propiedad la podemos extrapolar a la distancia entre centros y el rendimiento de la transmisión. Directrices para el Diseño de Transmisiones a. Relaciones de transmisión igual o inferior a 7. 𝑖 ≤ 7/1 b. Distancia óptima entre centros. 30𝑝 < 𝐶 < 50𝑝 c. Longitud de la cadena. 𝐿𝑝 ≈ 100𝑝 d. Ángulo de contacto. ∝> 120° e. Para transmisiones de velocidad moderadas. 𝑧 ≥ 17 𝐷𝑝 =𝑃sin 180𝑧 𝐷𝑒 = 𝑃 (0.5 + 1tan 180𝑧) 𝐷𝑓 = 𝐷𝑝 − 𝐷 𝐿 = 0.91 𝐴 𝐼 = 0.65𝐴

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Pasos para el cálculo de transmisiones mediante cadena de rodillos a. Establecer la relación de transmisión, teniendo en cuenta que son preferibles un número de dientes superior a 17 y menor a 114. i=

n 1 z 2 Dp 2 = = n 2 z 1 Dp 1

b. Establecer los factores de servicio, en función de las condiciones de funcionamiento. c. Calcular la potencia de diseño 𝑃𝑑 = 𝑃. 𝑓𝑠 d. A partir de la potencia de diseño y la velocidad de giro de la rueda dentada más pequeña, seleccionar la cadena adecuada para la transmisión. e. Según la relación de transmisión, el tipo de cadena y los programas de fabricación de ruedas dentadas, dimensionar piñón y corona. f. Según la distancia entre centros de las ruedas dentadas, su N° de dientes y el paso de la cadena; determinamos la longitud de la cadena, teniendo en cuenta que debe ser múltiplo par del N° de pasos. 𝐿𝑝 = 𝑁. 𝑝

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g. Conocida la longitud de la cadena, calcular la distancia entre centros real. p C= ¿ 8

h. En función de la potencia de diseño, la velocidad de giro del piñón y su número de dientes; calculamos la tensión máxima en la cadena. 𝑃𝑑 = 𝑇1. 𝜔1 𝑇1 =

F 1 Dp 1 2

𝐹1 =

6000 Pd πDp 1n 1

i. Conocida la carga de rotura que puede soportar la cadena, determinar el coeficiente de seguridad de la misma. 𝐶𝑆 =

Fr ≥5 F1

6.2. Mecanismos mecánicos Engranajes de dientes rectos (1) Estos engranajes poseen dientes paralelos al eje de rotación y son utilizados para transmitir potencia y movimiento de un eje a otro eje paralelo. De toda la variedad de engranajes existentes, los engranajes rectos son los más sencillos, por la cual este tipo de engranajes son utilizados en la industria. Las ventajas que presentan este tipo de engranajes son que son simples y son de bajo costo de fabricación y mantenimiento. Los inconvenientes que presenta son de funcionamiento ruidoso, no son muy recomendables para altas transmisiones de potencia. Figura __.Engranajes de diente recto

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Fuente: Benoit, 2012 Engranajes de dientes helicoidales (2) Este tipo de engranajes tiene sus dientes generados sobre la hélice helicoide del cilindro base diferenciándose de otros engranajes con dientes rectos ubicados en la generatriz.

Fig. Líneas de engranaje helicoidal Esta distribución hace que los ejes puedan estar en paralelo o cruzarse en el espacio permitiendo mecanismos más complejos, en el caso en el que se cruzan forman un ángulo ϒ; y

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que al entrar en contacto con otros dientes del mismo tipo su movimiento es más silencioso y suave que los engranajes de dientes rectos. Su magnitud está definida por el ángulo que forman sus dientes con el eje del engranaje, denominado β, que suele rondar entre 20° a 30°, también se define por el ángulo ϒ y que los ejes sean paralelos. Tornillo sin fin y rueda dentada (3) Este es un mecanismo en el que un engranaje helicoidal o rueda dentada puede formar una angula cualquiera con su eje, generalmente formando uno de 90°, que formado con un tornillo sin fin permite una gran reducción de velocidad. Esta combinación puede superar la reducción de velocidad que provocan el resto de engranajes entre ellos al ser el tornillo sin fin el conductor y la rueda la conducida, sin embargo este mecanismo es de característica no reversible por lo que todo depende del funcionamiento del tornillo.

Fig. Funcionamiento tornillo sin fin-rueda dentada Tornillo de potencia (4) Los tornillos de potencia son una de las formas de materializar un par cinemático

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helicoidalo de tornillo, constando de dos piezas, un tornillo o husillo y una tuerca, entre las cuales existe un movimiento relativo de traslación y rotación simultáneas respecto al mismo eje. Los movimientos de rotación y traslación están relacionados por el paso de rosca del tornillo. Gracias a ello los tornillos de potencia son mecanismos de transmisión capaces de transformar un movimiento de rotación en otro rectilíneo y transmitir potencia. En forma más específica, los tornillos de potencia se usan: 1. Para obtener una ventaja mecánica mayor con objeto de levantar pesos, como en el caso de los gatos del tipo de tornillo de los automóviles. 2. Para ejercer fuerzas de gran magnitud, como en los compactadores caseros o en una prensa. 3. Para obtener un posicionamiento preciso de un movimiento axial, como en el tornillo de un micrómetro o en el tornillo de avance de un torno. En cada una de estas aplicaciones se utiliza un par de torsión en los extremos de los tornillos por medio de un conjunto de engranes, creando de esta forma una carga sobre el dispositivo. Debido a que se les diseña para ejercer fuerza con ventaja mecánica, las roscas son algo diferentes de las que se emplean en los tornillos de sujeción, en la mayoría de las aplicaciones de tornillos que trnasmiten potencia requieren de una superficie de apoyo o collarin de empuje entre el elemento qu esta fijo y el que gira. Figura __.Parte de un tornillo de potencia

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Fuente: Diseño de ingenieria mecánica de Shingley, Richard G. Budynas y J. keith Nisbett. 2008. pag. 401.

Tipos de uniones (atornilladas, soldadas) (5) Uniones atornilladas: Es usado para cuando se quiere usar una piza desmontable y para procesos que requieran más velocidad de ejecución cuando se trata de unirlos. Se distinguen en 3 clases, los ordinarios o negros, calibrados o ajustados y los de alta resistencia; este último distinto a los anteriores en que su funcionamiento se basa en engendrar una reacción rozando la superficie por medio de ser apretado fuertemente.

Fig. Tornillo de alta resistencia Uniones soldadas: La soldadura se puede definir como la práctica de unir diferentes piezas para formar una sola pieza más compleja mientras asegura que el acabado de la unión sea lo más continua posible.

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Los tipos de soldadura mas comunes son por calentamiento o presión, esto se usa para no tener que aplicar un material de aporte físico, una vez la pieza compleja se la verifica por interpenetración granular. Una desventaja de esta unión es que no se puede desmontar y puede ocasionar tensiones no deseadas, apareciendo el peligro de que el componente falle.

Fig. Unión soldada

Rodamientos (6) Es un mecanismo mecánico de elementos rodantes encargado de transferir cargas. Se caracterizan por tener muy baja fricción ya que rueda sobre otros elementos rodantes sobre el anillo exterior, y la fricción decrece mientras más se incrementa la velocidad y está bien lubricado. Sin embargo, esto trae desventajas como tener alta sensibilidad a choque y sobrecargas. Están constituidos por un anillo interior unido solidariamente al árbol o eje mientras otro anillo exterior está unido al soporte del cojinete con otro conjunto de elementos rodantes entre ambos anillos moviéndose alrededor del eje.

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Fig. Constitución de un rodamiento

Acoplamientos rígidos

Este tipo de acoplamientos proporciona una conexión fija entre ambos ejes con una alta precisión y par de potencia, sin embargo, no tiene capacidad de absorber desalineaciones, dado que no permite movimientos entre ambos ejes y requieren de lubricación frecuentemente. Los acoplamientos rígidos no pueden absorber vibraciones, teniendo en cuenta que ambos ejes deben estar perfectamente alineados para que el acoplamiento pueda asegurar un rendimiento adecuado y prevenir posibles roturas en la instalación. Tipos de acoplamientos rígidos: Acoplamiento de manguito Acoplamiento rígido de platos Acoplamiento de manguito partido Figura __.Acoplamiento de manguito

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Fuente:Eganagroup.

Tipos

de

acoplamientos

mecánicos.

https://eganagroup.com/une/tipos-de-acoplamientos-de-transmision-de-potencia/ Figura __.Acoplamiento rígido de platos

Fuente:Eganagroup.

Tipos

de

acoplamientos

mecánicos.

https://eganagroup.com/une/tipos-de-acoplamientos-de-transmision-de-potencia/ Acoplamientos flexibles

El segundo grupo de tipos de acoplamientos se puede diferenciar entre acoplamientos flexibles metálicos y acoplamientos con un elemento elástico. Acoplamientos flexibles metálicos: La transmisión de potencia se realiza mediante componentes metálicos. Acoplamientos flexibles con un elemento elástico: La transmisión de potencia se realiza mediante un componente flexible ubicado entre los mangones o las partes metálicas.

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Los acoplamientos flexibles son capaces de compensar las desalineaciones. Son especialmente útiles en aquellas aplicaciones que requieren un rápido y arranque de la maquinaria. Normalmente proporcionan un menor par de potencia si se compara con los acoplamientos rígidos, teniendo en cuenta que estos últimos están hechos de una sólida pieza metálica. Sin embargo, podemos obtener una amplia variedad de alternativas para adquirir una mayor capacidad de par de potencia dependiendo del tipo de acoplamiento flexible a emplear (obteniendo un mayor par de potencia en acoplamientos metálicos flexibles, comparando con los acoplamientos que disponen de un elemento flexible). Tipos de acoplamientos flexibles: Acoplamientos flexibles metálicos: Acoplamientos de discos Acoplamiento elástico móvil con muelle plano en zig-zag Acoplamiento de cadena Acoplamiento dentado Figura __.Acoplamiento de discos LAMAFLEX

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Fuente:Eganagroup.

Tipos

de

acoplamientos

mecánicos.

https://eganagroup.com/une/tipos-de-acoplamientos-de-transmision-de-potencia/ Acoplamiento elástico con elemento flexible: Acoplamiento flexible con cubierta caucho (UNEFLEX) Acoplamiento con elastómero de estrella (ACOFLEX) Acoplamiento de pernos encasquillados con elastómero Figura __.Acoplamiento elástico con cubierta de caucho UNEFLEX

Fuente:Eganagroup.

Tipos

de

acoplamientos

https://eganagroup.com/une/tipos-de-acoplamientos-de-transmision-de-potencia/ Figura __.Acoplamiento con elastómero de estrella ACOFLEX

mecánicos.

24

Fuente:Eganagroup.

Tipos

de

acoplamientos

mecánicos.

https://eganagroup.com/une/tipos-de-acoplamientos-de-transmision-de-potencia/ Reductores y motorreductores Se van a tener en consideración ciertos criterios de trabajo, la carga de soporte y empuje respecto al torque aplicado, el rendimiento eléctrico, las especificaciones técnicas como son: RPM, Factor de potencia, potencia en HP y el tipo de conexión al cual trabajara el motorreductor, ya que se necesita unas revoluciones bajas y controladas en el momento de efectuar las pruebas. Las dimensiones generales del motorreductor, el costo económico y la consecución en el mercado es otro punto más que se debe tener en cuenta al momento de evaluar este diseño. 6.3. Mecanismos eléctricos y electrónicos Motores Los motores eléctricos son máquinas diseñadas para poder transformar la energía eléctrica en energía mecánica mediante campos magnéticos, en corriente alterna (AC) el motor comúnmente usado en la industria es de jaula de ardilla y sus partes principales son; rotor, estator, carcasa, tapas de rodamientos, rodamientos, caja de conexiones, base soporte, ventilador de enfriamiento. Figura 1: Ilustración de motores eléctrico marca SIEMENS

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Fuente: SIEMENS. (2020, 5 abril). SIEMENS marca tres MOTOR asíncrono trifásico 3 kW 4 polos B3 MOTOR IE3 [Fotografía]. https://spanish.alibaba.com/product-detail/siemensbrand-three-phase-asynchronous-motor-3-kw-4-poles-b3-motor-ie3-60731615199.html Sensores Los sensores son dispositivos que captan distintas condiciones del entorno físico y las transforman en señales eléctricas y que con un display su lectura se hace más sencilla para los usuarios, también estos dispositivos permiten la automatización en las industrias. Existen dos tipos de sensores según el tipo de señal, analógicos y digitales de los cuales podemos también encontrar otros tipos de sensores según el tipo de variable que se quiera medir, de contacto, ópticos, térmicos, de humedad, magnéticos y de infrarrojos, etc. Para seleccionar el sensor adecuado, se debe tener las magnitudes a medir, características de salida, características de alimentación y características ambientales. Figura 2: Tipos de sensores utilizados en la industria

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Fuente:

WIOT.

(2019,

15

junio).

Tipos

de

sensores

[Ilustración].

https://sites.google.com/a/utecnologica.edu.bo/iot-wearablesensaludutb/sobre/marco-teorico/ sensores Contactor principal de fuerza Un contactor es un switch que se acciona con una bobina que cuando se energiza, el contactor puede controlar arranques, activar y desactivar circuitos eléctricos de potencias e intensidades de corriente elevadas de los motores eléctricos. En el mercado existen contactores monofásicos y trifásicos. Para seleccionar el contactor adecuado se debe tener en cuenta el tipo de tensión disponible (monofásica o trifásica) que alimenta al motor, la tensión de alimentación de la bobina requerida y la corriente que consume el motor. Figura 3: Contactor eléctrico

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Fuente:

SCHNEIDER.

(2019).

Contactor

eléctrico

[Fotografía].

https://electrotec.pe/blog/ContactoresElectricos Guardamotor Un guardamotor es un disyuntor magnético-térmico, diseñado para proteger a los motores eléctricos de sobreintensidades en los arranques, sobrecargas, cortocircuitos e incluso a la falta de fase. Figura 4: Guardamotor Sirius Innovations Marca: SIEMENS

28

Fuente:

SIEMENS.

(2021).

Guardamotor

Sirius

Innovations

[Fotografía].

https://motores-electricos.com.ar/que-es-un-guardamotor/ Tablero eléctrico de comando (T. Com.) Existe una gran clasificación de tableros eléctricos, según su función y según su fuente de energía, en este caso, los tableros de comando se utilizan para la protección y operación de equipos de forma individual o grupal y que pertenezcan al mismo circuito. Figura 5: Tablero de comando

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Fuente:

Solid

Converter.

(2020).

Tablero

de

comando

[Ilustración].

https://unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Investigacion/ IF_DICIEMBRE_2012/IF_RODRIGUEZ%20ABURTO_FIEE/LIBRO%20INSTRUMENTOS %20PARA%20TABLEROS.pdf 6.4. Vigas de soporte Una viga es parte fundamental en todos los proyectos de construcción. Con normalidad estos son el soporte que una estructura necesita. Los materiales diseñados para sostener diferentes cargas ya sean líneas, uniformes o concentradas en una sola dirección. La palabra VIGA, es bastante exclusivo cuando se habla de ingeniería y la construcción.En ciertos momentos de la construcción puede servir de soporte y seguridad a los pisos, por ende tiene un alto carácter de importancia y es inevitablemente necesario para la edificación Las vigas pueden ser distinguidas en dinteles, largueros, viguetas, pilares, Flitch, vigas de acero L, etc.

Vigas Flitch:

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Estas vigas son una combinación entre madera y metal (generalmente acero), estos están hechos con capas una encima de otra. La ventaja es que la madera permitirá que se claven en otras estructuras, por otro lado, las de metal nos darán mayor fuerza y soportara mas peso.

Viga de Soporte: En este caso estas vigas se utilizan mayormente en balcones y puentes porque están diseñadas para redistribuir el peso en cualquier estructura que se encuentre relacionada a las vigas principales de la casa o edificio.

Viguetas: Estas vigas tienen la característica que en su fabricación están hechos a base de acero madera o concreto. Tienen como principal función el soporte o cimiento de pisos superiores. Entonces su uso es para soportar pisos y techos de edificaciones.

De acero L: Estos tienen el nombre por la misma forma que los caracteriza, mayormente son utilizados para el levantamiento de techos o también para el soporte de los pisos superiores. Este tipo de vigas es muy utilizado en referencia a construcciones residenciales porque su forma particular facilita las construcciones.

Dentiles: Las vigas dinteles son en total de madera y suelen ser usados en construcciones coloniales o bien barrocas. Estas tienden a ser dispuestas en dirección vertical y con una separación , para poder tener un espacio en los soportes

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6.5. Tipos de elevadores 1. Elevador electromecánico de dos columnas Este tipo de elevadores están constituidos por 2 pilares con 4 brazos ajustables lo que permite que se pueda movilizar un automóvil para alguna reparación o para darle mantenimiento, con el funcionamiento electromecánico nos beneficiamos a la hora de controlar el frenado, el perfecto deslizamiento y el alineamiento mediante dispositivos electromecánicos. Este elevador nos permite trabajar más diligentemente, debido a que es un sistema seguro, que tiene un buen tiempo de vida y nos ahorra en gran medida el mantenimiento debido a que la lubricación de sus husillos es automática. Decimos que es seguro ya que contiene un dispositivo de seguridad mecánico que no permite el funcionamiento si la tuerca portante se encuentra totalmente desgastada.

Fig. 1 US-973 Elevador electromecánico de dos columnas (Fuente: https://www.rogen.org/descargas/pagcatalogo/catalogo-rogen-pagina-10.pdf )

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2. Elevador electrohidráulico de dos columnas Este tipo de elevador funciona mediante el uso de un fluido incompresible que permite transmitir la fuerza, permitiendo un funcionamiento automático y un desbloqueo neumático.

Las columnas poseen tubos hidráulicos con válvulas de seguridad para evitar la sobrecarga y rotura de estos; asimismo se tiene válvulas de control para la velocidad de descenso; los brazos pueden ser giratorios, lo que nos permite tener mayor accesibilidad a la hora de realizar una reparación.

Fig. 2 Elevador electrohidráulico de dos columnas (Fuente:

https://www.cascos.es/doc-pdf/T29767-CATALOGO-GENERAL-CASCOS-

ED4-REV1-03-01-2020--.pdf Pág. 6)

3. Elevador electrohidráulico de cuatro columnas

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Este tipo de elevador se diferencia del anterior debido a que no necesita de un anclaje al suelo, esto debido a sus cuatro columnas que nos permiten levantar mayor cantidad de carga, ideal para los talleres mecánicos en los cuales se realizan trabajos pesados. Dentro de sus partes podemos encontrar dispositivos de apoyo mecánico que ayuda a los cables de trabajo a no tener el peso de la carga; dispositivos contra caída que funcionan cuando un cable de acero sufre una rotura; también se encuentran dispositivos de señalización acústica en la parte final del deslizamiento vertical.

Fig. 3 Elevador electrohidráulico de 4 columnas (Fuente:

https://www.cascos.es/doc-pdf/T29767-CATALOGO-GENERAL-CASCOS-

ED4-REV1-03-01-2020--.pdf Pág. 20)

4. Elevador de cuatro columnas electromecánico Este tipo de elevadores son diseñados y fabricados con el sistema tradicional de elevación completamente electromecánico, responden a precisos cálculos estructurales para aportar mayor seguridad en el trabajo y garantizan una larga duración.

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Las características innovadoras de la tecnología empleada y las prestaciones de trabajo cumplen con todas las necesidades de servicio para la inspección, reparación y mantenimiento de vehículos comerciales e industriales.

(Fuente: https://www.directindustry.es/prod/omcn-sollevamento/product-1397982038926.html)

5. Elevador de tijeras. Es ideal para el servicio de neumáticos, frenos, amortiguación y carrocería. El funcionamiento electrohidráulico, con notable reducción del tiempo de ciclo, junto a su elevada altura máxima y capacidad de carga caracterizan a este elevador de última generación, garantizando al usuario la máxima seguridad, utilidad y comodidad de uso. Características: Sincronización mecánica de los movimientos independientemente de la repartición de carga. Pernos de articulación con casquillos autolubricantes que no necesitan mantenimiento alguno. Elevador para talleres, de fácil instalación y empleo. Posee válvula de máxima presión que elimina el riesgo de sobrecargas.

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Ausencia de conexiones mecánicas entre las plataformas (máxima operatividad en el área de trabajo).

Fuente: https://zaguan.unizar.es/record/6743/files/TAZ-PFC-2011-744.pdf 6. Elevador de una columna electromecánico. El funcionamiento básico es semejante a los otros tipos de elevadores de columnas, destacan características como las que se describen a continuación: 1. Puede ser fijo o transportable. 2. Versatilidad en su operación. 3. Es una buena opción para centros de mantenimiento automotriz que disponen de espacio físico limitado. 4. Si es de tipo transportable, puede utilizarse para realizar mantenimiento a domicilio de automotores, generando comodidad en los propietarios de los vehículos.

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El elevador para automotores de una columna es fácil de operar, ocupa poco espacio y es muy versátil; permite levantar objetos pesados sin mucho esfuerzo, ahorra tiempo y energía ya que puede ser colocado en el suelo cuando no se utiliza.

Fuente: https://http2.mlstatic.com/elevador-de-1-columna-movil-25-toneladasqjym2500y-D_NQ_NP_710111-MLU20456193739_102015-F.jpg

6.6. Ventajas y desventajas Ventajas: ·

Fácil montaje: los elevadores de coches electromecánicos no poseen una estructura

compleja y una vez las columnas están ancladas al suelo, ya sea por tacos de expansión o ‘químicos’, solo hace falta atornillar los componentes a las columnas. El error es mínimo, casi inexistente, puesto que todo viene a su medida y pensado para que alguien que no tiene experiencia de montaje pueda armar su nuevo elevador de coches con un simple manual. Cables,

37

distancia entre agujeros para la tornillería, métrico de ésta, todo está diseñado para que en una mañana dos personas puedan montarlo sin dificultad. ·

Seguridad del sistema: los elevadores de este tipo cuentan con un sistema de

trinquetes en los cuales los brazos se quedan anclados para poder trabajar con el vehículo fijo. En caso de pérdida de presión hidráulica, los brazos se quedan anclados y el vehículo no desciende, eliminando el peligro para el operario. Por la parte eléctrica, cuenta con protección mediante fusibles, uno por cada sección del circuito. ·

El principal factor es el espacio. Cualquier estacionamiento comercial que tenga

espacio para instalar elevadores aumentará su capacidad. Un garaje poco espacioso con la instalación de este elevador puede duplicar su capacidad de estacionamiento. Los talleres de reparación, los talleres de encargo, etc. pueden inmovilizar con seguridad los vehículos de los clientes mientras los coches de sus clientes están en la cola.

Desventajas: Uno de los problemas más frecuentes que tienen las personas que se plantean incorporar estos garajes es de tales características antes planteadas son los gastos: el consumo eléctrico en la residencia y en los pagos para las revisiones periódicas que se tienen que realizar para evitar el riesgo de falla. Disminuye la velocidad de la entrada y la salida de los vehículos. El precio de instalación de estos elevadores es elevado tanto para los que lo construyen como para los especialistas que los instalan. El mantenimiento debe de ser muy riguroso.

38

El vehículo puede caerse en operadores y objetos debido a usos inadecuados de los mandos, falta de capacitación y fallas en el sistema de elevación. Ocurre también cuando el vehículo cae de los soportes por malos posicionamientos. 6.7. Normativa norma técnica peruana (NTP) 1.082. elevador de vehículos: seguridad La presente Nota Técnica de Prevención trata sobre la seguridad en la utilización de los elevadores de vehículos. Para ello se describen los distintos tipos, los riesgos y factores de riesgo y las medidas de prevención correspondientes haciendo hincapié en las características técnicas de seguridad que deben reunir y las normas de utilización segura. Según la normativa de NTP 1.082 pgn. 1 dice que: “Esta NTP trata exclusivamente los elevadores de vehículos de carretera incluidos camiones, que son los de mayor implantación en la mayoría de talleres de mecánica del automóvil. La seguridad del propio equipo y la de los operarios que los utilizan motiva la elaboración de la presente NTP. Para ello se describen los distintos tipos de elevadores de vehículos, los principales riesgos asociados y las medidas de prevención correspondientes. Complementariamente se exponen distintos aspectos relacionados con el marcado, las inspecciones, el mantenimiento y la formación” la cual nos detalla sobre los tipos, definiciones, partes, las medidas preventivas, riesgo y factores de riesgo, inspección y mantenimiento. entre otros puntos muy importantes.

39

7.

IMPACTO TECNOLOGICO, SOCIAL Y ECONOMICO

7.1. Impacto tecnológico: El implemento de este sistema de estacionamiento o parking con un ascensor para dos autos, con el aprovechamiento de esta se influye tecnológicamente en el hecho de usar esta tecnología para poder duplicar el espacio en los estacionamientos y no solo es usado en las playas de estacionamientos, también, es usado para las cocheras en casa esta tecnología fue la solución para poder duplicar el espacio que antes era usado solo para un automóvil. 7.2. Impacto social: El uso de los elevadores en estacionamientos y cocheras son una ventaja para la sociedad, con un mayor espacio en las playas de estacionamiento los vehículos tendrían más espacio para estacionarse y en consecuencia las calles estarían más libres para una libre movilidad de vehículos y personas, en el caso de las viviendas se duplica el espacio y así evitar el congestionamiento de vehículos en las calles aledañas a la vivienda. 7.3. Impacto económico: Con la implementación de estos elevadores en las viviendas y en los estacionamientos mayor cantidad de vehículos se podrán estacionar y así el parqueadero aumentaría sus ganancias y los conductores evitarían riesgos tales como ser chocados o asaltados.

40

8.

METODOLOGIA

8.1. Requerimientos de diseño (OPCION 1):

41

8.2. Esquema (OPCION 1):

42

8.3. Cálculos preliminares (OPCION 1): ESQUEMA PRINCIPAL Calculo de velocidad requerida en husillo de potencia V=p × e × n 2270mm/min=(8mm )/rev×2 entradas ×n n=142 RPM Calculo de velocidad requerida en gusano sin fin (RPM gusano)/(RPM rueda)=Ng/iw=mg 25/1=(RPM gusano)/142RPM RPM gusano=3550 RPM NOTA: También es la Velocidad del motor, siempre y cuando las relaciones de transmisión de los engranajes cónicos y las cadenas sean Rt=1:1

43

44

8.4. Bosquejo (OPCION 1):

45

8.5. Requerimientos (OPCION 2):

Vehiculos mas vendidos en Arequipa (Enero-Abril 2019) SUV 68.42% PICK UPS 23.72% Caracteristicas del SUV (NISSAN) Peso bruto vehicular (kg) 1529 Largo (mm) 4295 Ancho sin espejos (mm) 1760 Ancho con espejos (mm) 1961 Altura (mm) 1590 Distancia entre ejes (mm) 2620

Caracteristicas del PICK UPS (TOYOTA) Peso bruto vehicular (kg) 2710 Largo (mm) 5335 Ancho sin espejos (mm) 1815 Ancho con espejos (mm) 2055 Altura (mm) 1815 Distancia entre ejes (mm) 3090

Se realizara el diseño de una plataforma con el vehiculo mas liviano y de mayor cantidad en el mercado Arequipeño, los de tipo SUV Caracteristicas de vehiculo para calculo Peso (kg) 1600 Largo (mm) 4300 Ancho sin espejos (mm) 1800 Ancho con espejos (mm) 2000 Altura (mm) 1600 Distancia entre ejes (mm) 2600

46

REQUERIMIENTOS ELEVADOR 2 COLUMNAS CARACTERISTICAS Capacidad vehicular 2300 kg Potencia del motoreductor o servomotor 6 Kw Velocidad del motoreductor o servomotor 380 RPM Tensión requerida 220 VAC Frecuencia requerida 60 Hz Tiempo de elevación/descenso 50 seg. Velocidad de ascenso/descenso 38 mm/seg.

DIMENSIONES Altura max de la plataforma Altura de columnas Largo de plataforma Ancho de plataforma Distancia entre ejes de columnas Peso de la plataforma provicional

1900 2200 4500 2500 3000 900

mm mm mm mm mm kg

47

DATOS DE VEHÍCULO PARA CALCULO Tipo de vehículo SUV Carga de calculo 2300 kg Distancia entre ejes 2600 mm Distancia entre ruedas 1800 mm DATOS DEL TORNILLO DE POTENCIA N° de entradas Paso Velocidad de ascenso/descenso Velocidad de rotación

1 6 2280 380

entrada mm mm/min RPM

8.6. Cálculo y diseño de la plataforma:

8.7. Calculo y diseño del tornillo de potencia: Selección de factores de seguridad:

Para utilizar las tablas de Puglsey y determinar el factor de seguridad, primero definimos las características A,B,C,D y E:

48

Característica A=vg (Materiales de alta calidad) Característica B=g (Control bueno sobre la carga, vehículos de distintos tamaños y estacionados en posiciones distintas) Característica C=g (Precisión buena del análisis de esfuerzos con elementos finitos) Característica D=vs (Daños personales serios en caso de fallar la estructura) Característica E=vs (Impacto económico serio en caso de fallar la estructura) n sx=1.45 n sy =1.6

n s=n sx ×n sy =1.45× 1.6=2.32

Después que se obtuvo el Factor de Seguridad de Puglsey “FS=2.32”, este se multiplica por el factor de seguridad recomendado por la AISC para cada situación (tracción/compresión, corte y aplastamiento) y para el factor de seguridad por fatiga se tomó en cuenta la recomendación dada por la ASME de usar un factor de seguridad con un 20% de incremento. Entonces los factores de seguridad que se utilizaran para el diseño del tornillo de potencia del elevador de dos (02) columnas son los siguientes: Factor de seguridad tracción/compresión:1.67 ×2.32=3.87 ≈ 4 Factor de seguridad cortante:2.5 ×2.32=5.8≈ 6 Factor de seguridad aplastamiento:1.11 ×2.32=2.58 ≈ 3 Factor de seguridad fatiga:1.2 Cálculo del tornillo de potencia

49

Como primer calculo se seleccionó un tornillo de potencia con roscas ACME, la memoria de calculo se presenta a continuación: Material seleccionado del tornillo: Acero Inoxidable AISI304, Sy=210MPa, Su=520MPa, 190BHN Material seleccionado de la tuerca: Bronce ASTM B-145-4A,

Sy=93MPa,

Su=201MPa Carga vehicular: 2300kg Carga plataforma: 900kg Carga de cálculo: 3200kg≈ 32kN Coeficiente de fricción en el cojinete axial y en el contacto entre filetes del tornillo y de la tuerca es de: μ=0.10 y μc =0.02 Diámetro del cojinete axial: d c =1.5 × d m Tornillo será mecanizado en torno La confiabilidad a trabajar serpa del 99.9% para una vida infinita

50

Determinación del diámetro del tornillo: dm ≥

√

2F πφ S d−ap

Donde: Sd −ap=16 MPa(12< S d−ap 1.2(CUMPLE)

56

Verificación del tornillo autoasegurante: tan γ=

l 0.00635 m = π ×d m π × 0.04763 m γ=2.43 °

tan γ cos α F =0.0424 × cos 14.5=0.0411< μ=0.1( AUTOASEGURANTE )

Eficiencia: e= '

e=

Fl 32000 N ×0.00635 m = =0.29=29 % 2π Ts 2 × π ×111.54 Nm Fl 32000 N ×0.00635 m = =0.24=24 % 2 π T s' 2 × π × 134.4 Nm

Verificación de resultados con software en Excel:

SELECCIÓN DE ROSCA F ϕ

32000 2.5

N

ܵௗି௔௣

1.60E+07

ܰΤ݉ ଶ 0.896

ࢊ࢓

0.0226 Consultar tabla 8.7

µ

α

μf

dc

Sy

Su

Sy

0.1

14.5

0.02

0.071438

2.10E+08

5.20E+08

9.30E+07

EFICIENCIA e ݀௠ d dr p At

0.24 1.875 2 1.75 0.25 2.58 SI CUMPLE

0.04763 0.05080 0.04445 0.00635 0.00166

m m m m m^2

57 in 4.6875

Lt Ts Tc Ts´

St SsT

mm 119.0625

111.54 22.86 134.40

N.m N.m N.m

-1.35E+07 5.48E+06

N

mm 120

Pa Pa

12.7

4 OK

RELACION DE ESBELTEZ L 2200 mm k 1 r 22.225044 mm I 191628.65 mm^4 A 1551.7979 mm^2 rmin 11.112522 mm Re 197.97486 OK Re perm 200 NTP

VERIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA A CORTANTE DE LOS FILETES # de filetes Ssba Nba

18.8976 Acme 14.28

10 3.76E+06 6 OK

VERIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA A FLEXIÓN DE LOS FILETES Sflex

Tornillo Tuerca

4.56E+06 5.97E+06

Nf Nf

46.00 15.59

4 OK 4 OK

58

VERIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA Sxx Szz Sst Sxxm Szzm SyYza

4.56E+06 -9.61E+06 3.90E+06 2.28E+06 -4.81E+06 1.95E+06

σ xxm σ zzm σ xxm

6.39E+06 -1.35E+07 5.46E+06

σ me

1.99E+07

N

4.00

1.2 OK

VERIFICACIÓN DE TORNILLO AUTOASEGURANTE λ 2.43025 0.041089

AUTOASEGURANTE

EFICIENCIA e

0.24

Resultados: Dimensiones del tornillo de potencia: d m =1.875∈¿ 0.04763 m d=2∈¿ 0.05080 m

d r =1.75∈¿ 0.04445 m

p=0.25∈¿ 0.00635 m 2

2

At =2.58 ¿ =0.00166 m Hilos por pulgada=4

Características del motor: Torque requerido=134.4 Nm Velocidad=380 RPM

59

Potencia requerida=5.4 kW

8.8. Calculo y diseño de la cadena de transmisión: 9.

Se seleccionará los componentes de la transmisión, entrada de 30 hp a 380 rpm, impacto moderado, día de trabajo poco normal de 9 horas, deficiente lubricación, temperaturas frías, ambientes sucios, transmisión corta C/p = 50.

10. Información:

60

11. H nom=30 hp 12. n1 =380rpm 13.

C =50 p

14. Dientes de la Catarina: 15. N 1=17 16. N 2=17 17. K 1=1 18. K 2=1

19.

20. 21. Numero de torones de la cadena:

61

22. H tab =

nd K s H nom 1.5(1.3) 60 117 = = K1 K2 (1) K 2 K2

23.

62

24. Numero de torones

117/K2

Numero de cadena

Tipo de lubricación

1

117/1=117

160

C

2

117/1.7=68.82

180

C

2

117/2.5=46.8

200

C´

4

117/3.3=35.45

240

C´

25. Numero de pasos de la cadena: 26. C=102.46 plg 27.

2 L 2 C N 1+ N 2 ( N 2−N 1) = + + p p 2 4 π2 C / p

28. ¿ 2(50)+

17+ 17 +¿¿ 2

63

29. A=

N 1 + N 2 L 17+ 17 − = −97=−80 2 p 2

√

30. C= p [− A+ A2 −8( 4

N 2−N 1 2 )] 2π

√

2

31. C= p [70+ 702−8 ( 17−17 ) ] 4 2π 32. C=40 p 33. Para una cadena 200, p=2.5 pulg 34. C=40 ( 2.5 ) 35. C=100 pulg

35.1. Cálculo y diseño del sistema de freno de emergencia: 

- b= 3



- D tambor = 20



- f= 0.25



- pa=100 psi



- N= 300 rpm

Para encontrar la zapata auto energizante tomamos una de ambas zapatas, en este caso la derecha y realizamos los cálculos correspondientes. R=10 Tg α = 10/12 α = 39.8º a = 12/cos 39.8 a= 15.62 ϴ1 = 5.2 ϴ2 = 95.2

64 Σ MB= 0 24H + Mf -Mn = 0 F= Mn-Mf/24

∑ M B=0 H ( 24 ) + M f =M n M n−M f 24

H= ϴ2

ϴ2

ϴ1

ϴ1 ϴ2

M f =∫ f ∗dN ( acos ϴ−r ) =∫ f ∗pa Mf =

sin ϴ b∗r∗d ϴ ( a cos ϴ−r ) sin ϴ a

f ∗pa∗b∗r ∫ sinϴ∗¿ ( a cos ϴ−r )∗d ϴ ¿ sinϴa ϴ 1 M f =−2325 Lb− pulg

H=

M n−(− M f ) 24

=

M n+ M f 24

Por lo tanto, la zapata derecha no es energizante.

Zapata izquierda: H =

M n−( −M f ) 24

ϴ2

ϴ2

M n+ M f pa∗b∗r∗a M n=∫ dN∗a∗sen ϴ= sen 2 ϴ∗dϴ = ∫ sinϴa ϴ 1 24 ϴ1 M n=40950 Lb− pulg

H=

40950−2325 =1609 Lb 24

T =∫ f∗dN∗r Torque de Zapata Izquierda .

f ∗pa∗b∗r T= sin ϴa

2 ϴ2

∫ sin ϴ∗¿ d ϴ entonces¿ ϴ1

T =8175 Lb− pulg T izquierda∗p a ' 8175∗p a' T derecha = = pa 100 ' T n izquierda∗p a 40950∗p a ' T f derecha = = pa 100 ' T f izquierda∗p a 2325∗p a' T f derecha = = pa 100 Para la zapata derecha

(

'

40950∗p a 2325∗p a + M n+ M f 100 100 1609=H = = 24 24

'

)

65 '

p a =89.23 Psi 8175∗98.23 T derecha = =7294.5 100 T TOTAL=T DERECHA +T IZQUIERDA =8175+ 7294.5=15469.5 Lb Potencia de frenado:

HP=

(

∑ M D=0 P=

4 4 ∗H = ∗1609 10 10 P=643 LBS

∑ M D=0 F ( 25 ) −P ( 10 )−50 ( 5 )=0

F=

643 ( 10 )+50 ( 5 ) 25 F=267 LB

35.2. Selección del motor:

)

T∗PRM 15469.5∗300 = =73.6 63000 63000

66

36. 37. Figura 1: Características del motor seleccionado 38. Las características del motor son las siguientes: 39. Marca : Kaili 40. Potencia del motor en kw :4 kw 41. Potencia del motor en HP :5.5 HP 42. V =Monafisico 220 V /Trifásico 380V 43. Referencia delmotor =KL−1231 44. Velocidad nominal=17 30 RPM 45.

67

46. Comprobación de la potencia con derrateo: 47. Arequipa se encuentra a 2335 m.s.n.m. y la temperatura ambiente va de 7°C a 25°C.

48. 49. Figura 2: Factor de reducción KHT para variaciones de altura y temperatura de instalación. 50. 51. El factor de reducción de potencia por variación de altura y temperatura de instalación es 0,96 52. P real con derrateo=4 kW x 0,96=3,84 kW (CUMPLE ya que es superior a la potencia de diseño N D=3,3 kW )

52.1. Cálculo y diseño del sistema de reducción tornillo sin fin rueda dentada:

68

69

70 Comprobando "Ng" según "C" OK

Comprobando "Ng" según "φn" OK

Comprobando max. 6° por entrada "iw" OK

Comprobando funcionalidad OK MEJOR EFICIENCIA

Comprobando según "φn" OK

Comprobando "Dw" según "C" OK

ANALISIS DE REVERSIVILIDAD REVERSIBLE

ACABADO ORDINARIO DE USO INDUSTRIAL Y CON BUENA LUBRICACIÓN

Comprobación de potencia SOBREDIMENSIONADO

Comprobación de equilibrio térmico OK

71

CRONOGRAMA

72

BIBLIOGRAFÍA CASAS SALCEDO, J. O. & PATIÑO GALEANO, J. (2017). DISEÑO

DE UN SISTEMA

MECÁNICO PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LAS ZONAS DE PARQUEO DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE

(TÍTULO PROFESIONAL). UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE, SANTIAGO DE

CALI. CHARIGUAMÁN ALVAREZ, N. W. & VARGAS GALLEGOS, L. A. (2014). REPOTENCIACIÓN DE UN ELEVADOR ELECTRO-HIDRÁULICO TIPO DOS COLUMNAS, PARA LA IMPLEMENTACIÓN EN EL TALLER DE LA ESCUELA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

(TESIS

DE GRADO).

ESCUELA SUPERIOR

POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO, RIOBAMBA, ECUADOR. MENDOZA DUARTE, O. J. (2011). ADAPTACIÓN INDUSTRIAL BASADA

EN UN

DEL

DISEÑO

DE UNA

PESADORA

AUTOMATA PROGRAMABLE (UNIVERSIDAD POLITÉCNICA

DE

VALENCIA). UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA, GANDIA. SOLID CONVERTER. (S. F.). TABLERO

ELÉCTRICO.

EN INSTRUMENTOS

PARA TABLEROS

(1.A ED., VOL. 1, PP. 1–93). SOLID DOCUMENTS. SARRÍA, A., PÉREZ, G., RODA, A., & HERRERO, P. (2021). PROYECTO DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA MECÁNICO AUTOMATIZADO: ELEVADOR PARA VEHÍCULOS. UNIVERSIDAD EUROPEA.

73

53. ANEXOS 54. ANEXO 1: FICHA TECNICA DE ACERO INOXIDABLE DEL TORNILLO DE POTENCIA

74

55. ANEXO 2: FICHA TECNICA DE BRONCE DE LA TUERCA

75

56. ANEXO 3: FICHA TECNICA VEHICULO NISSAN (SUV)

76

77

78

57. ANEXO 4: RODAMIENTO AXIAL DEL TORNILLO DE POTENCIA SELECCIONADO

79

80

58. ANEXO 5: RODAMIENTO RADIAL DEL TORNILLO SIN FIN SELECCIONADO

81

82

59. ANEXO 6: RODAMIENTO RADIAL DEL TORNILLO DE POTENCIA SELECCIONADO

83

84

60. ANEXO 7: PLANO DE COLUMNA

85

61. ANEXO 8: PLANO DE GUARDA DE SEGURIDAD

86

62. ANEXO 9: PLANO DE BASTIDOR DE CADENA

87

63. ANEXO 10: PLANO DE TAPAS DE COLUMNA

88

64. ANEXO 11: PLANO DE TORNILLO DE POTENCIA

89

65. ANEXO 12: PLANO DE TUERCA DE BRONCE

90

66. ANEXO 13: FICHA TÉCNICA DEL MOTOR ELÉCTRICO SELECCIONADO