Cálculo Rosca Transportadora

8/16/2019 Cálculo Rosca Transportadora

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Máquinas de Elevación y TransporteRosca Transportadora

Carbonetti, JCervantes, J

!ucero, M

ROSCA TRANSPORTADORA

DATOS:

Material a Transportar" #ru$o prensado

Capacidad de transporte" %t 40tonne&

'r 40000

()&

'r ⋅=:=

!on)itud 'ori*ontal" !' 28+:=

nclinación de Transporte" α 10de):=

Elevación" - 4.9+:=

!on)itud de Transporte" ! !'2

-2

+ 28.426 +⋅=:=

1- Tipo y características de material

Ta+a.o Má/i+o de la 0art1cula" t+p1−

2:=

0eso Especi&ico" γ+ 112()&

+3

:=

0orcenta$e de Car)a" 2C 303 2:=

F'p 4Factor de 0otencia en -p5" F'p 1:=

3brasibidad" Nor+al

Corrosividad" Nor+al

Fluivilidad" !eve

Material tmp %C Fhp A C .F

Mineral de Hierro - 1/8 1920 2880 15 2 G N L

Mineral de Manane!o - 1/2 2000 22"0 15 2 G N N

Mineral de #lomo - 1/2 2880 $80 15 1." G N N

Nie&e Compa'tada 1/2 2"0 50 $0A 0.8 N N N

Nie&e Fre!'a - 1/8 80 192 $0A 0." N N L

Nitrato de #ota!io - 1/2 121 "5 0.8 N N L

Nitrato de (odio - 1/8 1120 1280 $0A 1.2 N N L

)r*+o - 1/2 112 $0A 1 N N L

)!tra entera - 1/" 1280 $0A 2 L N L

)!tra Molida - 1/2 8"8 $0, 0.9 L N L

#e!o /m$

2- Corrección de la potencialidad de transporte en función de la pendiente

!a corrección se reali*a a partir de los 67 )rados y 'asta los 86 )rados, por lo que no reali*a+os dic'acorrecciónEn caso de que &uera necesario corre)ir, se dis+inuye el rendi+iento de la Rosca, a&ectando a la potencialidad"

ηv 120 3 α⋅−:= 9" Ta+bi:n es obtenido de ;rá&ico%c%

ηv:=

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!ucero, M

3- Factor de Capacidad!as tabla que utili*are+os +as adelante dan resultados correctos si se trata de una rosca co+


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!ucero, M

>r 600++:= S+a/ 105rp+:= %63 4.73+

3

'r rp+⋅:=

5- Determinación de la elocidad de la rosca.

nr

%v

%63

75.506 rp+⋅=:=

Con la ecuación anterior encontra+os la velocidad de la rosca para conse)uir el caudal de +aterial necesarioA lo veri&ica+os con el si)uiente )rá&ico

3


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!ucero, M

!- Calculo de la "otencia #otora

!a 0otencia se consu+irá en"

a$ "otencia necesaria para encer la fricción.

F-0>F -BF⋅ !⋅ nr ⋅( )

304800+rp+

+'p⋅

:=

-BF = Factor de Co$inetes en los Soportes 4Tabla5>F = Factor de >iá+etro 4Tabla5! = !on)itud de Transportenr = elocidad del Transportador

Factor de Co%inetes en los &oportes•

0ara un co$inete tipo a Bolas"

-BF 1:=

Factor de Di'metro•

0ara un >iá+etro de D77++ tene+os"

>F 235:=

!a potencia necesaria para vencer a la &ricción es"

F-0>F -BF⋅ !⋅ nr ⋅( )

304800+rp+

'p⋅

1.655 'p⋅=:=

4


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eri&icación por el )rá&ico

($ "otencia necesarios para moer el material

CF- = Capacidad del transportador +8'rG

H = 0eso especi&ico del Material ()&+8GF'p = Factor -0 del Material 4Tabla de Materiales5! = !on)itud de Transporte

I γ+:=

F'p 1=

CF- %v:=

M-0 CF- I⋅ F'p⋅ !⋅ 4.154 'p⋅=:=

Co+o M-0 es +enor que @, utili*a+os el +ono)ra+a si)uiente para corre)ir tal potencia

M-0corr 4.7'p:=

c$ "otencia para elear el material

%t 4 104×

()&

'r ⋅=

0v %t -⋅ 0.716 'p⋅=:=

d5 "otencia total necesaria

0TN 0v F-0+ M-0corr + 7.071 'p⋅=:=

5


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)- C'lculo de lon*itud m'+ima de la rosca.>el catálo)o JEFFREA obtene+os la +á/i+a lon)itud ad+isible de cada tra+o para un diá+etro de

':lice de D77 ++

E 3500++:=

N


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!ar)o de un tra+o E" E 3.5 +=

0eso de un tra+o" 0tra+o 295()& :=

>iá+etro interior del e$e 4B5" B 88++:=

>iá+etro del alo$a+iento >C" >alo$a+iento100++

1150.87 ++=:=

>iá+etro del bulon de la unión" db 1in:=

Espesor de la ':lice" e+in 9++:= e+a/ 9++:=

!ar)o del perno" ' 100++:=

0otencia Trans+isible 0t 40+'p:=

0aso de la rosca" p >r 600 ++⋅=:=

>e acuerdo a lo aconse$ado en la tabla anterior para el e$e adopta+os un tubo Sc'edule 7S de ?K

ϕe/ 4.5in 114.3 ++⋅=:=

esp 8.56++:=

H+ 14.98lb&

&t 22.293

()&

+⋅=:=

ϕint ϕe/ 2 esp⋅− 97.18 ++⋅=:=

)


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/- &elección del motoreductor.

!a cadena cine+ática esta co+puesta por un +otoreductor y un acopla+iento &le/ible, el rendi+iento delreductor es"

μr 0.9:=

a- 0otencia absorbida 0TN 7.169 +'p⋅=

(- 0otencia de entrada 0e

0TN

μr 7.965 +'p⋅=:=

nr 75.506 rp+⋅=

c- Factor de servicio,suponiendo que el transporte de tornillo &uncionará 67'sd1a, con caracter1sticas dela car)a irre)ular, con +edianas +asas para acelerar y sobrecar)as +oderadas y alrededor de 677

arranques diarios

& s 1.25:=

d- 0otencia de entrada equivalente

0eq 0e & s⋅ 9.957 +'p⋅=:=

,


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e- Relación de trans+isión iSelecciona+os un +otor tri&ásico, rotor $aula de ardilla de ? polos del catálo)o CLERHENA

n+ 1442rp+:=

i n+nr

19.098=:=

f0*- 0reseleccionar un +odelo

0ara una potencia no+inal 40n5 de 67 'p que es +ayor que la 0eq 9.821 'p⋅= selecciona+os0n 10+'p:=

- 0otencia de arranque

0arr 2.5 0n⋅ 25 +'p⋅=:=

Se veri&ica que &*&s por lo que la potencia de sobredi+ensiona+iento del reductor es +ayor que lapotencia de arranque del +otor

i- Controlar las car)as radiales>ebido a que el acopla+iento entre e$es es coa/ial no se trans+iten es&uer*os radialesdebido al +o+ento torsor

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1- &elección acoplamiento reductor - e%e tornillo.

>el catálo)o ;UMM selecciona+os un &actor de servicio &s6 para transporte a tornillo

&s6 1.5:=

Torque no+inal tn tn

0n &s6⋅

nr 142.28 ()& +⋅⋅=:=

.

Selecciona+os un acopla+iento &le/ible ;u++i +odelo convencional con cubo nor+al -,

11- C'lculo de la caeta

>e acuerdo con la &or+a en que traba$an las c'avetas, estas se 'allan so+etidas a es&uer*os cortantes y deaplasta+iento para trans+itir los es&uer*os debidos a los +o+entos torsores que co+unican!as e/presiones de cálculo son las si)uientes"

2 *

* *adm corte

t

d b l τ − = Tensión ad+isible al es&uer*o de corte

4 *

* *adm aplastamiento

t

d t l σ

−

= Tensión ad+isible al aplasta+iento

d = diá+etro del e$eb = anc'o de la c'avetal = lon)itud de la c'avetat = altura de c'aveta

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!ucero, M

Se)ND@ que aparece deba$o, pode+os obtener el anc'o KbK y la altura KtK de la c'avetacon la que pode+os calcular la lon)itud de la +is+a

0ara un diá+etro de 7++ tene+os" >e$e 70++:= Mt tn:=

bc' 20++:= 3nc'o de la c'aveta

'c' 12++:= 3ltura de la c'aveta

τad+c 700()&

c+2

:= Tensión ad+isible al corte

σad+a 1.7 τad+c⋅ 1190()&

c+2

⋅=:= Tensión ad+isible al aplasta+iento

>i+ensiona+os la c'aveta al aplasta+iento y veri&ica+os al corte"

l4 Mt⋅

>e$e 'c'⋅ σad+a⋅ 56.935 ++⋅=:=

3dopta+os, se)


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Recalcula+os la tensión de aplasta+iento de traba$o

σTaplas

4 Mt⋅

>e$e 'c'⋅ lc'⋅ 967.889

()&

c+

2⋅=:=

σTaplas σad+a≤ 1= Verifica

3'ora veri&ica+os al corte"

τtc

2 Mt⋅

>e$e lc'⋅ bc'⋅ 290.367

()&

c+2

⋅=:= Tensión de traba$o al corte

τtc τad+c≤ 1= Verifica

Se utili*ará entonces una c'aveta D !,,51 2+12+)mm

12- Diseño de la 6lice

Utili*a+os una c'apa de 8K 4O,@P@++5, que es leve+ente +as )ruesa que la reco+endada por el catálo)oJe&rey 4&=O++5

e'el 9.525++:= espesor de c'apa

Hc' 495N

+ )⋅ 50.476

()

+=:=

>r 600 ++⋅= >iá+etro +ayor de la ':lice

>int ϕe/ 114.3 ++⋅=:= >iá+etro interior de la ':lice

p 600 ++⋅= 0aso de la ':lice

0in p2

π >int⋅( )2

+ 699.243 ++⋅=:= 0er1+etro +enor del disco

0e/ p2 π >r ⋅( )2+ 1978.145 ++⋅=:= 0er1+etro +ayor del disco

''elice

>r >int−

2242.85 ++⋅=:= 3ltura disco

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!ucero, M

Una ve* conocido el per1+etro del disco calcula+os el diá+etro del disco a cortar

de&

2 ''elice⋅( )

10in

0e/−

751.258 ++⋅=:= diá+etro e/terior

di& de&

0in

0e/265.558 ++⋅=:= diá+etro interior

0ara cubrir un 8D7Q respetando el paso y el per1+etro calculado en el paso anterior se deberá usar solouna porción del disco calculado y 'acer un recorte con un án)ulo

β

0e/ 360⋅

π de& ⋅ 301.732=:=

El área del se)+ento de la ':lice es"

3'elice

π β⋅de&

2

2di&

2

2

−

⋅

3600.325 +

2⋅=:=

0eso de la ':lice por unidad de lon)itud es"

γacero 7850

()&

+3

:=

H'elice

3'elice γacero⋅ e'el⋅

p 40.514

()&

+⋅=:=

13- Diseño0 C'lculo y 7erificación del 8r(ol de la 9osca

3nterior+ente 'ab1a+os adoptado tra+os de rosca de acuerdo a la +a/i+a lon)itud que nos reco+endabanpor tabla !a lon)itud de cada tra+o será"

Et 3550++:=

0ara la veri&icación del árbol, pri+ero se debe veri&icar al peso propio 4es&uer*o estático5 y lue)o, cuando el e$eestá en +ovi+iento los es&uer*os son debido a +o+ento torsor &le/ión por el peso propio>entro de la car)a estática se supone el peso de una persona 4677()5 concentrada en el centro del tra+o,considerando un posible +anteni+ientoSe propone una &lec'a ad+isible de !6777

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El peso del e$e por tra+o será"•

He$e H+ Et⋅ 79.139 ()& ⋅=:=

El peso del sin &in, por tra+o, será"•

Hsin&in H'elice Et⋅ 143.824 ()& ⋅=:=

0or lo tanto el peso total del tra+o será"

Htra+o He$e Hsin&in+ 222.963 ()& ⋅=:=

>ado que H tra+o 0tra+o, adopto el valor de H tra+o co+o el peso del tra+o

En la proyecciones verticales y'ori*ontales"0tra+ov Htra+o cos α4 5⋅ 219.576 ()& ⋅=:=

0tra+o' Htra+o sin α4 5⋅ 38.717 ()& ⋅=:=

Eac 2100000()&

c+2

:= Modulo de elastic idad !on)itudinal del acero

7erificación al tor:ue de los 'r(oles de la rosca de los e%es intermedios•

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>el )rá&ico para acero al carbono ST> obtene+os que los ele+entos utili*ados para la construcción del e$edeben ser +ayores o i)uales a"

Bulones de acopla+iento= PK 6D p acero ST> y PK p acero de alto +o+ento torsor

E$es= PK Ca.o= PK para Sc'edule 7

7erificación por fleca•

Se veri&ica la &lec'a con car)a debido al peso propio car)a operario

Flec'a debido al peso propio"•

0op 100()& := 0eso del operario

Je$eπ

64ϕe/

4ϕint

4−⋅ 400.026 c+

4⋅=:=

Fpp

5 0tra+ov⋅ Et3

⋅

348 Eac⋅ Je$e⋅ 1.68 ++⋅=:=

Flec'a debido al car)a concentrada"•

Fcc

0op cos α4 5⋅ Et3

⋅

48 Eac⋅ Je$e⋅ 1.093 ++⋅=:=

Flec'a total"

Ftot

Fpp

Fcc

+ 2.773 ++⋅=:=

Flec'a ad+isible"

Fad+Et

10003.55 ++⋅=:=

Fad+ Ftot≥ 1= "or lo tanto erifica por fleca

7erificación ;sfuer


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Tensión de traba$o debida al +o+ento torsor en el e$e•

Hpolare$eπ

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ϕe/4

ϕint4

−

ϕe/

⋅ 139.992 c+3

⋅=:=

τe$e

Mt

Hpolare$e101.634

()&

c+2

⋅=:=

Jp

π ϕe/4

ϕint4

−⋅

32800.052 c+

4⋅=:=

; 8 105⋅

()&

c+2

:= Módulo de desli*a+iento

!a de&or+ación an)ular en el e$e esV

φMt

; Jp⋅ 0.127

de)

+⋅=:=

φad+1

4

de)

+ 0.25

de)

+⋅=:= >e&or+ación an)ular ad+isible

φad+ φ≥ 1= 7erifica por deformación an*ular.

3 continuación se deter+ina el es&uer*o nor+al al que está so+etido el e$e"

El peso del +aterial contenido en un paso 4H+p5 es"•

0ara evitar inter&erencias entre la canaleta y la ':lice to+a+os un 'uel)o i)ual a la &lec'a +á/i+a

ϕc 2 Ftot⋅ >r + 605.546 ++⋅=:=

p 0.6 += 0aso de la rosca

2C 45:= 0orcenta$e de car)a de la canaleta

H+p

π ϕc2

⋅

4 p⋅

2C

100⋅ γ+⋅ 8.709 ()& ⋅=:=

El es&uer*o a/ial debido al roce del +aterial contra el canal es"•

Npasos

!

cos α4 5

p 48.107=:= N


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El es&uer*o a/ial debido al ro*a+iento del +aterial contra la ':lice es"•

El án)ulo de la ':lice será"

ψ atanp

π de& ⋅

14.264 de)⋅=:=

Componente radial>

Fr'

H+p

μ

s+⋅ sin ψ4 5⋅ 1.073 ()& ⋅=:=

0or su valor la desprecio en el resto del cálculo

Componente a+ial>

Fa' Fr' sin ψ4 5⋅ Npasos⋅ 12.716 ()& ⋅=:=

;l esfuer


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ϕe/ 114.3 ++⋅= >iá+etro e/terior del e$e

0ara di&erentes valores de W, el valor de KaK se calculará con una u otra ecuación

ie$e

ϕe/2

ϕint2

+

43.751 c+⋅=:= radio de )iro del árbol

a 1

1 0.0044Et

ie$e−

? si Etie$e X 66@

= 6 Si los e/tre+os del e$e son articulados = P,PP si los e/tre+os del e$e son e+potrados = 6,D si los e/tre+os del e$e son roda+ientos

aτad+

π

2

β⋅ E⋅

Et

ie$e

2

⋅? si Etie$e 66@

λ Et

ie$e94.649=:= Esbelte*

λ 115< 1=

a 1

1 0.0044Et

ie$e

⋅−

1.714=:= a " Relación entre la tensión +a/i+a producida por pandeo debida a lacar)a a/ial y la tensión de co+presión si+pleFactor de colu+na

Bϕint

ϕe/0.85=:= Relación de diá+etro interior e/terior

τad+ 560()&

c+2

:= Eac 21000()&

++2

⋅=

Yt 1.25:= Factor co+binado de c'oque y &ati)a a aplicar al Mt

Y& 1.75:= Factor co+binado de c'oque y &ati)a a aplicar al +o+ento &lector

τtraba$o16

π ϕe/3

⋅ 1 B4

−( )⋅Y& M& tot⋅

Fa/ial a⋅ 1 B2

−( ) ϕe/⋅⋅8

+

2

Yt Mt⋅( )2

+⋅ 267.175()&

c+2

⋅=:=

τtraba$o τad+≤ 1= &e erifica :ue el di'metro adoptado soporta las car*assimult'neas de fle+ión0 torsión y a+ial.

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14- Diseño0 C'lculo y 7erificación del Canal

"ropiedades Físicas de la &ección @o(tenido mediante utocad0 comando Amassprop$

Sección del canal"

espc'apa 3.17++:=

J/c PP@6P6c+4

:=

Jyc 35675.37c+4

:=

Secc 53.06c+2

:=

qcanaleta γacero Secc⋅ 41.652()&

+⋅=:=

y& 34.09c+:= distancia a la &ibra +as ale$ada

2


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7erificación por fle+ión•

!a lon)itud de &le/ión será i)ual 8@@+

Et 3.55 +=

!os vectores KRK representan las reacciones de v1nculos, las que se 'acen coincidir con los apoyos que alo$anlos roda+ientos en las uniones de cada tra+o !os vectores KFK representan el peso de la rosca que setrans+ite a la canaleta co+o car)as puntuales a trav:s de los roda+ientos Ta+bi:n se considera la car)adebida al peso de operarios para tareas de +anteni+iento ubicados en la condición +as des&avorable

Fv 0tra+ov 219.576 ()& ⋅=:=

Fe/tre+osFv

2109.788 ()& ⋅=:=

qcanaleta 41.652()&

+⋅=

qoru$o

0toru$o

! 14.739

()&

+⋅=:=

qtot

qcanaleta

qoru$o

+ 56.391()&

+⋅=:=

!a veri&icación de la canaleta se deber1a reali*ar por el +:todo de los 8 +o+entos

Se deben &or+ular n-2 ecuaciones donde n = n


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3lturas de los apoyos

'6 0+:=

'P 8@+ tan 10Q4 5 0.617 +=:='8 7+tan 10Q4 5 1.234 +=:=

'? 10.5+tan 10Q4 5 1.851 +=:=

'@ 14+tan 10Q4 5 2.469 +=:=

'D 17.5+tan 10Q4 5 3.086 +=:=

' 21+tan 10Q4 5 3.703 +=:=

' 24.5+tan 10Q4 5 4.32 +=:=

'O 28+tan 10Q4 5 4.937 +=:=

qa/ialtot qa/ialrosca qcanaleta sin 10Q4 5⋅+ 140.35()&

+⋅=:=

R'6 qa/ialtot !⋅ 3989.66 ()& ⋅=:=

3 continuación se resuelve un siste+a de ecuaciones utili*ando el M:todo de Clapeyron en el cual se planteala i)ualdad del án)ulo de de&or+ación producido por las car)as a a+bos lados de cada nodo para calcular el+o+ento actuante en dic'os puntos

0ara resolver el siste+a de ecuaciones en Mat'cad se asi)nan valores de prueba a las variables y se utili*a enco+ando K>adoK para de&inir las ecuaciones de i)ualdad utili*ando el operador booleano K=K 4ver barra de'erra+ienta Booleano5, y por ado

Ma 0()& +⋅:= Mb 0()& +⋅:= Mc 0()& +⋅:= Md 0()& +⋅:=

Me 0()& +⋅:= M& 0()& +⋅:= M) 0()& +⋅:= M' 0()& +⋅:= Mi 0()& +⋅:=

Tra+o 3BC

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Ma Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Mb Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Mc Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Mb Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

−?

Tra+o BC>

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Mb Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Mc Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Md Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Mc Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

−?

Tra+o C>E

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Mc Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Md Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Me Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Md Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

−?

22


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!ucero, M

Tra+o >EF

qtot Et3

⋅

24

Eac J/c⋅

Md Et⋅4 5

6

Eac⋅ J/c⋅

−Me Et⋅4 5

3

Eac⋅ J/c⋅

−0op Et

2⋅

16

Eac J/c⋅

+qtot Et

3⋅

24

Eac J/c⋅

M& Et⋅4 5

6

Eac⋅ J/c⋅

−Me Et⋅4 5

3

Eac⋅ J/c⋅

−0op Et

2⋅

16

Eac J/c⋅

+

−?

Tra+o EF;

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Me Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

M& Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

M) Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

Me Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

−?

Tra+o F;-

qtot Et3

⋅

24E

ac

J/

c

⋅

M& Et⋅4 5

6 E

ac

⋅ J/

c

⋅−

M) Et⋅4 5

3 E

ac

⋅ J/

c

⋅−

0op Et2

⋅

16E

ac

J/

c

⋅+

qtot Et3

⋅

24E

ac

J/

c

⋅

M' Et⋅4 5

6 E

ac

⋅ J/

c

⋅−

M) Et⋅4 5

3 E

ac

⋅ J/

c

⋅−

0op Et2

⋅

16E

ac

J/

c

⋅+

?

Tra+o ;-

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

M) Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

M' Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

qtot Et3

⋅

24Eac J/c⋅

Mi Et⋅4 5

6 Eac⋅ J/c⋅−

M' Et⋅4 5

3 Eac⋅ J/c⋅−

0op Et2

⋅

16Eac J/c⋅+

−?

Find Ma Mb, Mc, Md, Me, M& , M), M', Mi,4 5

0

131.53

95.465

108.194

93.344

140.015

61.522

140.015

0

()& +⋅⋅=

M' 0= Ma 0()& +⋅:= Mb6 131.53()& +⋅:= Mc6 95.453()& +⋅:= Md6 108.194()& +⋅:=

Me6 93.344()& +⋅:= M&6 140.015()& +⋅:= M)6 61.522()& +⋅:= M'6 140.015()& +⋅:= Mi 0()& +⋅:=

Cálculo del [t&le/ion•

σt&le/ionM'6 y& ⋅4 5

J/c21.202

()&

c+2

⋅=:=

!a tensión de &luencia de la c'apa es"

σ& 1733()&

c+2

:=

0or lo tanto la tensión ad+isible, considerando un &actor de se)uridad P, será"

σad+σ&

2866.5

()&

c+2

=:=

σt&le/ion σad+≤ 1= 7erifica

23


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UTNFRSR



!ucero, M

Cálculo de reacciones de v1nculo•

Tramo -B

>ado

Ra 0()& := Rb6 0()& :=

Fe/tre+os Fv+ 0op+ qtot Et⋅+ Ra Rb6+?

Ra Fe/tre+os−( )Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− Mb6+ 0?

Find Ra Rb6,4 5222.831

406.72

()& ⋅=

Rar 222.831()& := Rb6r 406.72()& :=

Tramo B-C

>ado

RbP 0()& := Rc6 0()& :=

Fv 0op+ qtot Et⋅+ RbP Rc6+?

RbP Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− Mc6+ 0?

Find RbP Rc6,4 5123.206

396.558

()& ⋅=

RbPr 123.206()& := Rc6r 406.72()& :=

Tramo C-D

>ado

RcP 0()& := Rd6 0()& :=

Fv 0op+ qtot Et⋅+ RcP Rd6+?

RcP Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− Md6+ 0?

Find RcP Rd6,4 5119.617

400.147

()& ⋅=

RcPr 119.617()& := Rd6r 400.147()& :=

24


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UTNFRSR



!ucero, M

Tramo D-;

>ado

RdP 0()& := Re6 0()& :=

Fv 0op+ qtot Et⋅+ RdP Re6+?

RdP Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− Me6+ 0?

Find RdP Re6,4 5123.8

395.964

()& ⋅=

RdPr 123.8()& := Re6r 395.964()& :=

Tramo ;-F

>ado

ReP 0()& := R&6 0()& :=

Fv 0op+ qtot Et⋅+ ReP R&6+?

ReP Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− M&6+ 0?

Find ReP R&6,4 5 110.653409.11

()& ⋅=

RePr 110.65()& := R&6r 409.11()& :=

Tramo F-

>ado

R&P 0()& := R)6 0()& :=

Fv 0op+ qtot Et⋅+ R&P R)6+?

R&PEt 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− M)6+ 0?

Find R&P R)6,4 5132.764

387

()& ⋅=

R&Pr 132.76()& := R)6r 387()& :=

25


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UTNFRSR



!ucero, M

Tramo -6

>ado

R)P 0()& := R'6 0()& :=

Fv 0op+ qtot Et⋅+ R)P R'6+?

R)P Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− M'6+ 0?

Find R)P R'6,4 5110.653

409.11

()& ⋅=

R)Pr 110.65()& := R'6r 409.11()& :=

Tramo 6-

>ado

R'P 0()& := Ri6 0()& :=

Fe/tre+os 0op+ qtot Et⋅+ R'P Ri6+?

R'P Et 0opEt

2⋅− qtot

Et2

2⋅− Mi+ 0?

Find R'P Ri6,4 5150.094

259.882

()& ⋅=

R'Pr 150.1()& := Ri6r 259.89()& :=

Cálculo de reacciones en los apoyos•

R3 Rar 222.831 ()& ⋅=:=RB Rb6r RbPr + 529.926 ()& ⋅=:=

RC Rc6r RcPr + 526.337

()& ⋅=:=

R> Rd6r RdPr + 523.947 ()& ⋅=:=RE Re6r RePr + 506.614 ()& ⋅=:=RF R&6r R&Pr + 541.87 ()& ⋅=:=R; R)6r R)Pr + 497.65 ()& ⋅=:=R- R'6r R'Pr + 559.21 ()& ⋅=:=R Ri6r 259.89 ()& ⋅=:=

2!


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UTNFRSR



!ucero, M

15- C'lculo de los rodamientos

>atos

Fr Fv 0op+ 319.576 ()& ⋅=:= &uer*a radial sobre el roda+ientoFa Fa/ial 472.583 ()& ⋅=:= &uer*a a/ial sobre el roda+iento

nrod nr 75.506 rp+⋅=:= R0M roda+iento

ϕint 97.18 ++⋅= diá+etro del e$e

>el catálo)o de roda+ientos M3RTN selecciona+os el soporte de roda+iento de la &i)ura

bp 50++:= anc'o de la planc'uela'a 5++:= altura de la planc'uela

!su$eción 70.5++:=

M& su$eción Fr !su$eción

2⋅ 11.265 ()& +⋅⋅=:=

Jplanc'uelabp 'a

3⋅( )

120.052 c+

4⋅=:=

Hplanc'uela

Jplanc'uela

'a

2

0.208 c+3

⋅=:=

σplanc'uela

M& su$eción

Hplanc'uela5407.221

()&

c+2

⋅=:= ERFC3

Fplanc'uelaFr !su$eción

3⋅

48 Eac⋅ Jplanc'uela⋅ 0.213 ++⋅=:=

Fad+ Ftot− 0.777 ++⋅= eri&ica por ser +ayor que Fplanc'uela

2)


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UTNFRSR



!ucero, M

0ara el cálculo de roda+ientos utili*are+os el catálo)o F3;

>i 70++:= >iá+etro interior

>e 110++:= >iá+etro e/terior Br 13++:= 3nc'o del roda+ientoCd 28(N:= Capacidad de car)a diná+icaCo 25(N:= Capacidad de car)a estática

Factor de es&uer*os estáticos 4pá) 6?5

2,


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UTNFRSR



!ucero, M

Ele)i+os $aulas de c'apa para serie 6D7 nQ caracter1stico a)u$ero X @P

&7 16.4:=

Fa

Fr 1.479=

>ependiendo de la condición anterior la car)a estática equivalente 0o será"

0o 7D Fr ⋅ 0.5 Fa⋅+ 4.198 (N⋅=:= Car)a estática equivalente

2/


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UTNFRSR



!ucero, M

Car*a din'mica e:uialente

&7 Fa⋅

Co 3.04= \o 0.36:= Ao 1.2:=

0d \o Fr ⋅ Ao Fa⋅+ 6.69 (N⋅=:= Car)a diná+ica equivalente

3dopta+os un &actor de se)uridad i)ual a P suponiendo que los roda+ientos estarán so+etidos a sobrecar)aselevadas, a partir de este valor se calcula la car)a estática equivalente requerida por parte del roda+iento parasu preselección del catálo)o

FsCo

0o 5.956=:= Fs P ad+ite sobrecar)as elevadas

El roda+iento seleccionado quedará sobredi+ensionado respecto a los es&uer*os que soportará, pero esto esnecesario debido a las restricciones de ta+a.o para poder colocar un e$e en su interior que pueda trans+itir el+o+ento torsor requerido

7ida til del rodamiento

'Cd

3

0d3

106

nr 60⋅⋅ 42.935 'r ⋅=:=

1!- Diseño portarodamientos para la unión de tramos de la rosca.

Mt 14227.974 ()& c+⋅⋅= Mo+ento torsor a trans+itir

3


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UTNFRSR



!ucero, M

τad+t 1200()&

c+2

:= Tensión ad+isible al corte de tornillos &abricadoscon acero S3E 67?@ TT con trata+iento t:r+ico

R6tornillos 70++:= Radio de acople e/terior de la brida

F6tornillos

Mt

R6tornillos2032.57 ()& ⋅=:= Fuer*a sobre los tornillos

]rea resistente total al corte36tornillos

F6tornillos

τad+t1.694 c+

2⋅=:=

S6tornillo 0.58c+2

:= ]rea de un tornillo de diá+etro =67 ++

N6tornillos

36tornillos

S6tornillo2.92=:= 3dopta+os D tornillos de 67 ++ de diá+etro

0ara acople interior del soporte para los roda+ientos se utili*arán tornillos 3llen cabe*a &resada del +is+o+aterial que el caso anterior

RPtornillos 22.5++:= Radio de acople interior de la brida

FPtornillos

Mt

RPtornillos6323.54 ()& ⋅=:= Fuer*a sobre los tornillos

]rea resistente total al corte3Ptornillos

FPtornillos

τad+t5.27 c+

2⋅=:=

]rea de un tornillo de diá+etro =6P ++SPtornillo 0.843c+

2:=

NPtornillos

3Ptornillos

SPtornillo6.251=:= 3dopta+os tornillos de 6P ++ de diá+etro

1)- C'lculo de apoyos

!as colu+nas se reali*aran con per&iles C0N 677 apareados +ediante precillas El desnivel es de ?,O + entoda la lon)itud del transportador, y la pri+era colu+na estará al nivel del suelo 3 continuación se deter+ina sies necesario la colocación de precillas y la solicitación a la que estarán so+etidas las colu+nasCo+o vi)a se usará la +is+a canaleta, la cual ya quedo veri&icada anterior+ente 0ara el dise.o se utili*ará lareacción +á/i+a vertical obtenida en cálculo de Clapeyron y la colu+na de +ayor altura, quedando el resto delas colu+nas sobredi+ensionadas

Ry R- 559.21 ()& ⋅=:=

31


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UTNFRSR



!ucero, M

0er&il propuesto 0NC 677

>atos del per&il 0NC 677 / 6D ++

Jpnc/ 49.1c+4

:= /) 1.38c+:= 0pnc 2.59()&

+:=

Jpncy 7.61c+4

:= r )y 1.54c+:=

3pnc 3.23c+2

:= r )/ 3.9c+:=

Confi*uración "ropuesta

32


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!ucero, M

0ropiedades de la con&i)uración

!on)itud de pandeo

lr 2 4.9⋅ + 9.8 +=:= Se to+a co+o lon)itud de pandeo el doble de la colu+na de +ayor lon)itud 4?O+5,porque se considera un e/tre+o e+potrado y otro articulado

λ 6 50:= Esbelte* ideal para el cálculo de la cantidad de precillas

J/con& 2 Jpnc/⋅ 98.2 c+4

⋅=:=

r/con&

J/con&

2 3pnc⋅ 3.899 c+⋅=:=

λ /

lr

r/con& 251.354=:=

>precillas λ 6 r )y⋅ 77 c+⋅=:= Se deben colocar precillas cada c+ apro/i+ada+ente

>steiner 28.63c+:=

Jycon& P Jpncy⋅ 2 3pnc⋅ >steiner ( )2

⋅+ 5310.33 c+4

⋅=:=

33


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!ucero, M

rycon&

Jycon&

2 3pnc⋅ 28.671 c+⋅=:=

λ ylr

rycon& 34.181=:=

&olicitación de la Columna

0ara una W=@7 y acero 38 4S3E 67675 el coe&iciente de pandeo será"

ωpandeo 1.12:=

σco+ppnc

Ry ωpandeo⋅

2 3pnc⋅ 96.953

()&

c+2

⋅=:=

σpesopropio P-0pnc

2 3pnc⋅⋅ 3.929

()&

c+2

⋅=:=

σtotal σco+ppnc σpesopropio+ 100.882()&

c+2

⋅=:=

σad+isible 1200()&

c+2

:=

σtotal σad+isible≤ 1= 7erifica

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!ucero, M

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!ucero, M

3!


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!ucero, M

Documents

Cálculo Rosca Transportadora