SISTEMAS MECÁNICOS ING

7/28/2019 SISTEMAS MECNICOS ING

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Ing. Carlos Manuel Gonzlez de la Rosa

Universidad Tecnolgica de Torren


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Desarrollar proyectos de automatizacin ycontrol, a travs del diseo, la administraciny la aplicacin de nuevas tecnologas parasatisfacer las necesidades del sectorproductivo.


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El alumno desarrollar para obtenersoluciones viables de diseo de mecanismospara la transferencia de movimiento, potenciay estructura a una mquina automtica


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Autor Ao Titulo delDocumento Ciudad Pas Editorial

V. Ramamurti (2005) Mechanics ofMachines Mxico D. F. Mxico

AlphaScienceInternational Ltd

Bernard J.Hamrock. BoJacobson. StevenR. Schmd

(1999) MachineElements Mxico D. F. Mxico

McGraw-HillInternational Editions

Robert l. Norton (1999) Diseo deMquinas Mxico D. F. Mxico PrenticeHall

Robert L. Mott, P.E. (199

5)Diseo deElementos deMaquinas Mxico D. F. Mxico

PearsonEducacin

Joseph e. Shigley.Charles R.Mischke (2002)

Diseo enIngenieraMecnica Mxico D. F. Mxico

McGraw-Hill


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Examen 50% Exposicin 10%

Practicas 20%

Cuadernillo 20% TOTAL 100%


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Grupo Lunes Martes Mircoles Jueves ViernesXIA INGAula 14

19:00-21:30

18:40 19:30

18:40 19:30

IX B INGAula 15

17:00 -18:40

19:50 21:30

IXC INGSala Maes

17:00

18:4017:00

18:40

Grupo TutorIIXA

IX B

IX C


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Objetivo:

El alumno identificara los diferentes tipos de

rodamientos y cojinetes para su seleccin yaplicacin.


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Qu es unRodamiento? Este es un elemento

mecnico, encargadode reducir la friccinentre un eje y loselementosconectados a este,

que a su vez sirvecomo apoyo y facilitael desplazamiento.

DmeoExeo

Dmeoneo

Pista del aroexterior

Radio de borde

Retn

Pista del arointerior

Hombros oRespaldo

Ancho

Anillo InteriorAnilloexterior

Cara


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Tipos de Rodamientos: Rgidos de Bolas

Bolas a Rtula

De bolas de Contacto Angular

De rodillos cilndricos De agujas

Rodillos a Rtula

Rodillos Cnicos y Axiales


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Rgidos de bolasEste tipo derodamientos son losmas comunes y demayor aplicacin en laindustria por susimplicidad.

Este tipo derodamientos tiene

como caractersticaprincipal las altasvelocidades a las quepueden ser expuestos.


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Bolas a RtulaEste tipo de rodamientos escaracterstico debido a queesta conformado por 2hileras de bolas, las cualesse encuentran en contacto

con un ngulo esfrico en elanillo superior. Esto permiteque existan desalineacionesdentro de la aplicacin. Porsu caracterstica se puedenllamar autoalineantes.

Pueden soportar una mayorfriccin sin calentarse de lamisma manera que losrgidos de bolas.


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De contacto AngularEste tipo tiene mayorcapacidad deempuje. Este tipo derodamiento permite

no solo la cargaradial, si no tambinla carga axial.Debiendo colocaruno de misma

caracterstica en laposicin contraria yen sentido opuesto.


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Rodillos CilndricosEste tipo de rodamientos, soportan mayor cargaque los de bolas, debido a que cuentan con unamayor rea de contacto. Sin embrago tienen la

desventaja de que requieren una configuracingeomtrica casi perfecta en las pistas y rodillos.Un ligero desalineamiento hace que stospierdan su posicin correcta. Por tal razn, el

retn tiene que ser fuerte. Por todo esto, estetipo de rodamientos no acepta cargas de empuje.


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Rodamiento Cilndrico


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Rodamiento deAgujasEste tipo derodamientos son

muy tiles cuandose cuenta conespacio radiallimitado. Tienen

gran capacidad decarga cuando llevanseparadores.


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Rodillos a RtulaRobustos rodamientosautoalineables que soninsensibles a ladesalineacin angular.Ofrecen una gran fiabilidad

y larga duracin incluso encondiciones defuncionamiento difciles.Montados en manguitos defijacin o de desmontaje yalojados en soportes de pieSKF, proporcionan unas

disposiciones derodamientos econmicas.


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Rodillos Cnicos yAxialesEn estos se combinanlas ventajas de loscojinetes de bolas y de

los rodillos cilndricos,ya que pueden aceptarcargas radiales, oaxiales o unacombinacin deambas. Adems tienenla gran capacidad decarga de los cojinetesde rodillos cilndricos.


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El diseador tiene la libertad de adoptarcualquier configuracin geomtrica de ajustepara ejes y agujeros que garantice la funcinpropuesta.

Existen dos normas para lmites y ajustes,

una se basa en unidades del sistema ingles yla otra en unidades del sistema mtrico.


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Al utilizar la norma, las letras maysculassiempre se refieren al agujero; las minsculasse usan para el eje.

Tamao bsico: tamao al cual se le asignanlmites o desviaciones y es el mismo paraambos elementos de ajuste (agujero y flecha).

Desviacin: Diferencia entre un tamao y eltamao bsico correspondiente.


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Desviacin Superior: diferencia entre el limitemximo y el tamao bsico correspondiente.

Desviacin inferior: diferencia entre el lmitemnimo y el tamao bsico.

Desviacin fundamental: desviacin superioro inferior, en funcin de cul se aproximemas al tamao bsico.


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Tolerancia: diferencia entre los lmites detamao mximo y mnimo de una parte.

Grado de Tolerancia internacional: nmerosIT que designan grupos de tolerancia talesque las tolerancias para un nmero IT enparticular tengan el mismo nivel relativo de

exactitud, pero varen segn el tamaobsico.


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Agujero base: sistema de ajustescorrespondientes a un tamao de agujerobsico. La desviacin fundamental es H.

rbol base: sistema de ajustescorrespondientes a un tamao de eje bsico.La desviacin fundamental aqu es h.


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La magnitud de la zona de toleranciarepresenta la variacin en el tamao de laparte y es igual para las dimensiones internasy externas.

Las zonas de tolerancia se especifican ennmeros de grado de toleranciainternacional, llamados nmeros IT. Los

nmeros IT van del IT0 a IT16, pero para losajustes preferentes slo se necesitan losgrados IT6 a IT11.


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En la norma se emplean letras de posicin detolerancia, donde las letras maysculasrepresentan dimensiones internas (agujeros)y las minsculas denotan dimensiones

externas (ejes).

La desviacin fundamental localiza la zona de

tolerancia con relacin al tamao bsico.


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Objetivo:

El alumno identificar los principales problemascausados por vibraciones mecnicas y los mtodos

de medicin para minimizar su efecto nocivo en lasmquinas automatizadas.


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La prevencin de posibles fallas en maquinarias es necesariapara una operacin confiable y segura de una Instalacin.

Disminucin de riesgo y tiempo de equipo fuera de servicio

En general las vibraciones en una mquina no son buenas:

Desgaste fisuras por fatiga prdida de efectividad de sellos rotura de aislantes Ruido

Mejor indicacin de la condicin mecnica de una mquina Herramienta de prediccin Las fallas catastrficas en una maquinaria muchas veces son

precedidas, a veces con meses de anticipacin, por un cambio enlas condiciones de vibracin de la misma.


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Las vibraciones en una maquinaria estn directamenterelacionadas con su vida til de dos maneras: Bajo nivel de vibraciones es un indicador de que la mquina funcionar

correctamente durante un largo perodo de tiempo Un aumento en el nivel de vibraciones es un indicador de que la mquina

se encamina hacia algn tipo de falla.

La medicin y anlisis de vibraciones es una herramientafundamental para el mantenimiento predictivo , ya que cerca del90% de las fallas en maquinarias estn precedidas por un cambioen las vibraciones de las mismas.

No todos los tipos de vibraciones son evitables, ya que algunas

son inherentes a la operacin de la maquinaria en s misma, porlo que una de las tareas del analista es identificar aquellas quedeben ser corregidas y determinar un nivel de vibracionestolerable.


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Una vibracin es el movimiento peridico deun cuerpo o sistema de cuerposinterconectados que se desplazan desde unaposicin de equilibrio. Vibracin Libre Vibracin Forzada

Ambos tipos pueden ser:

Amortiguados No amortiguados


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Vibracin libre: Ocurre cuando el movimientose mantiene debido a fuerzas de restauracingravitacionales o elsticas, como elmovimiento oscilatorio de un pndulo o la

vibracin de una varilla elstica.

Vibracin forzada: Es provocada por unafuerza externa peridica o intermitente quese aplica al sistema.


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Vibracin no Amortiguada: puede continuarde manera indefinida debido a que para suanlisis se ignoran los efectos de friccin.

Vibracin amortiguada: debido a que enrealidad siempre estn presentes las fuerzas

internas y externas de friccin, se dice que lavibracin es amortiguada.


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Periodo: es el tiempo necesario para que unmovimiento se repita.

Frecuencia: es el nmero de ciclos por unidad detiempo.

Frecuencia Natural: es la frecuencia de unsistema que tiene vibracin libre sin friccin.

Frecuencia natural amortiguada: es la frecuenciade un sistema que tiene vibracin libre confriccin.


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Vibracin libre: es el movimiento peridico quese observa cuando el sistema se desplaza de suposicin de equilibrio esttico. Las fuerzas queactan son: La fuerza del resorte La fuerza del friccin El peso de la masa

Vibracin Transitoria: debido a la presencia de lafriccin, la vibracin disminuir con el tiempo, espor eso que es llamada en ocasiones de estamanera.


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Vibracin Forzada: Es cuando actan fuerzasexternas sobre el sistema durante su movimientovibratorio.

Resonancia: es cuando la frecuencia deexcitacin es igual a la frecuencia natural delsistema.

Grado de Libertad: es el mnimo nmero decoordenadas requeridas e independientes paradeterminar completamente la posicin de todaslas partes de un sistema en un instante.


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La lubricacin es una de las bases esenciales en elmantenimiento industrial.

Dependiendo de la importancia que se le de, se tendr unimpacto directo sobre la eficiencia de los equipos y los costos deproduccin: al reducir los gastos por reparaciones, los parosinnecesarios y aumentar la produccin.

Puede asegurar un periodo ms prolongado de operacin o de lavida til de los equipos o maquinaria.

Retarda el desgaste, mas no puede evitar el lubricante, o porfallas en el sistema de lubricacin.

El desgaste sobreviene al contaminarse de partculas


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3.1 Lubricacin.La lubricacin es la modificacin de lascaractersticas de friccin y la reduccin de losdaos y desgaste en la superficie de dos slidosque tienen movimientos relativos entre si.

Necesaria para evitar el desgaste excesivo y elsobrecalentamiento que produce la friccinmetlica.

Cojinetes, rodamientos, guas, levas, correderas, etc. Engranes; rectos, helicoidales, sinfn, etc. Cilindros, pernos y pistones.


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3.2 LubricanteToda sustancia que cuando se introduce entresuperficies mviles, es capaz de reducir lafriccin, el desgaste y el calentamiento.

Los lubricantes realizan diferentes funciones: Reducir la friccin Reducir el desgaste

Disipar el calor

Prevenir la corrosin Servir como amortiguador Servir de sello para evitar las partculas contaminantes.


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En general la lubricacin de cualquierelemento de maquinas se puede clasificarsegn el tipo de pelcula que se forme.


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La superficie de carga de uncojinete esta separada por unacapa de sustancia lubricanterelativamente gruesa, de modo queimpide el contacto directo de metalcon metal.

La presin en la capa lubricante lacrea la propia superficie enmovimiento al arrastrar el materialhacia una zona en forma de cua, avelocidad suficientemente elevada

que origine la presin necesariapara separar las superficies concontacto contra la carga sobre elcojinete.


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Se obtiene introduciendoel lubricante, que a veceses aire o agua, en el rea

de soporte de carga auna presin lo bastanteelevada para separar lassuperficies con una caparelativamente gruesa delubricante.


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Es el fenmeno que ocurrecuando se introduce unlubricante entre superficiesque estn en contacto rodantepuro.

Ejemplos: Contacto entre dientes de los

engranes Contacto en los cojinetes de los

rodamientos Contacto en las superficies de los

mecanismos de leva y seguidor


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Se llama tambin lubricacin al limite oescasa. Puede ocurrir por:

Una insuficiente rea de contacto

Disminucin en la velocidad de la superficie mvil

Reduccin en la cantidad de lubricantesuministrada

Intensificacin en la cantidad del cojinete Elevacin en la temperatura del lubricante que

resulte en una disminucin de la viscosidad.


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En este tipo de lubricacin siempre existealgo de rozamiento y por lo tanto desgaste,no obstante su uso es muy amplio y practico

por razones de; diseo, carga velocidad y subajo costo de operacin e instalacin.

Copa gotera

Copa Grasera Por mecha

Lubricador mecnico


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Existen muchas substancias que se puedenemplear como lubricantes, pudindoseclasificar principalmente en: Lquidos,

semislidos (grasas), slidos, gases ysintticos.


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3.4.1 Lubricantes Lquidos (aceites)

Los lubricantes lquidos mas comnmenteutilizados son; Los aceites derivados del

petrleo, aceites sintticos y aceites deorigen animal o vegetal.

Aceites Derivados del Petrleo o Minerales

Aceites sintticos Aceites de Origen Animal o Vegetal


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3.4.2 Lubricantes Semislidos (Grasas)

Las grasas lubricantes se fabrican al mezclarlubricantes lquidos con espesadores dispersos

en ellos para darles una consistencia semislida.

La cantidad de aceite lubricante de una grasa esla que desarrolla la funcin de lubricacin; Los

espesadores actan solamente para evitar fugasy para bloquear la entrada de los contaminantesal mantener el lubricante en su lugar.


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3.4.3 Lubricantes Slidos

Son materiales slidos con propiedades de

baja resistencia al corte y reductores de lafriccin.


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3.4.3 Lubricantes Slidos

Son materiales slidos con propiedades de

baja resistencia al corte y reductores de lafriccin.

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