MEMORIA DE CALCULO TORNILLO DE POTENCIA PARA CANAL 2
m
V Donde: :
Den Densid sidad ad del acer acero o inox 8000 8000 (Kg/m (Kg/m3 )
del acero acero (Kg) m : masa del V : Volu Volume men n (m 3 ) V bxhxe Donde : Vollumen umen (m3 ) V : Vo base (m) (m) b : base h: altura (m) e: espesor (m) Primero se determina el volumen de la plancha:
V bxhxe 0.49 x1.14 x3 x10 1.6758 x10 ( m ) 3
3
3
Conocido el valor valor del volumen, volumen, se determina la masa de la plancha:
m plancha .V 8000 x 1.6758 x103 13.41Kg
Peso de plancha w plancha m .g 13.41x9.81 131.52 N
Determinación de fuerza de fricción:
F f .N Donde : :
Coefi Coeficiente ciente de fricción fricción
N: Fuerza normal en Newton (N)
F X 0 N Fagua 0 N F agua Anteriormente se determinó la Fagua 780.88 N
Determinación de la fuerza de N fricción:
F f .N fricci cion on ac acer ero o co comp mpues uesto to mold moldea eado do 0.25 0.25 0.45 0.45 Coeficiente " " de fric
F f 0.45 Fagua 0 .45 780.88 351.39 N
total=2F f Fuerza de fricción dee fricción total 2 x351.39 702.79 N Fuerza d
Determinación de la fuerza total de arrastre De la
ecuacion de la estática en el eje y:
F y 0 Farrastre a asscendente wplancha F friccion total 131.52 702.79 Farrastre ascendente
834.31N
Caso de un tornillo de potencia ascendente
T R
Fd m p . f .d m
2 .d m f . p Donde :
motriz triz (Nm) (Nm) T R : Torque mo paso (m) (m) p : paso acero de tornillo y tuerca tuerca f : coeficiente de fricción acero tornillo (m) d m : diametro medio del tornillo F: fuerza del tornillo (N)
Antes de determinar el torque motriz para elevar la compuerta, se halla el diámetro mínimo del eje del tornillo.
P
A Donde : :
Esfuerzo permisible permisible (Pa)
P: Carga (N) A: Area Area de seccion seccion transver transversal sal (m (m 2 ) Para acero el esfuerzo de diseño está determinado por: diseño
0.6 x punto de cedencia 0.6 x 250Mpa 150Mpa
Determinamos diámetro mínimo del eje:
P A
A
P
4
d2
Ftornillo
4 Ftornillo
2
d
diseño
d
diseño
4 F tornillo diseño
Hallamos el diámetro mínimo:
4 F tornillo
d min
diseño
4 x834.31
d min
x150 x10
6
2.66 x103 (m) 2.66mm
d min 2.66mm Se propone un diámetro de eje de 1 pulgada o 25.4 mm es más que aceptable para las condiciones de carga que se presentan. Se tienen las siguientes consideraciones: consideraciones: Coeficiente de fricción de acero del tornillo con el acero de la tuerca 0.35 Paso del tornillo de potencia 6 mm
T R
Fd m p . f .d m
2 .d m f . p
x 0.0254 0.006 .0.35 x0.0254 8 34.31 2 4.72 Nm 0.35 x0.006 x0.0254 0. Con el torque
motriz se puede proceder a la selección de un motor.
P T Donde : motriz otriz (Nm) (Nm) T : Torque m :
Rapide Rapidezz angular (rad/s (rad/s)) P: Potencia mecánica (W) La velocidad angular está en función de las revoluciones por minuto
del motor.
n 2 60
Donde : Para 1800 rpm n : Revoluciones por minuto del motor (rpm) La potencia motriz viene dado por: P T T .2 n 4.62 x 2 1800 872.16W 1Hp 1.16 Hp 60 60 746W
Considerando una eficiencia mecanica y electrica del 0.76 Pmotor
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