Calculo y Diseo de Elementos de Maquinas II

CALCULO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS II

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinUNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFacultad de IngenieraE.A.P. Ingeniera Mecnica

CURSO:

TEMA: TRANSMISIN POR FAJAS DOCENTE: ING. Nelver Escalante Espinoza.ALUMNO:

Chimbote - Per 2015Clculo de elementos de Maquina II Fuentes Chafloque Armando

PRACTICA N 2: SISTEMA DE TRANSMISION POR FAJAS EN V

I.- OBJETIVO:

1.1. OBJETIVO GENERAL:

Conocer los principios de clculo y seleccin de las fajas y poleas.

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Identificar los tipos de fajas y poleas. Identificar los tipos de poleas.

II.- FUNDAMENTO TEORICO:

Se conoce comocorrea de transmisina un tipo detransmisin mecnicabasado en la unin de dos o ms ruedas, sujetas a un movimiento derotacin, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza defriccin suministrndolesenergadesde la rueda motriz.

Es importante destacar que las correas de trasmisin basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de friccin, esto las diferencia de otros medios de flexibles de transmisin mecnica, como lo son lascadenas de transmisiny lascorreas dentadaslas cuales se basan en la interferencia mecnica entre los distintos elementos de la transmisin.

Las correas de transmisin son generalmente hechas degoma.Las correas de transmisin se clasifican en: Correas planas: actualmente ya en desuso y sustituidas gradualmente por las trapezoidales, se utilizaban sobre todo en aquellas transmisiones donde no se requeran grandes prestaciones, esto es, que no se transmiten grandes pares ni la velocidad lineal que alcanza la correa es elevada (< 5 m/s). Tambin pueden emplearse cuando la distancia entre ejes de poleas es elevada. Las correas planas se dividen a su vez en correas "sin fin", tambin llamadas correas continuas, y correas abiertas, que se denominan as porque se suministran abiertas para su montaje y posteriormente son cerradas mediante grapas o pegamento industrial. Correas trapezoidales o de seccin en "V": las correas en "V" permiten transmitir pares de fuerzas ms elevados, y una velocidad lineal de la correa ms alta, que puede alcanzar sin problemas hasta los 30 m/s. Correas dentadas o sncronas (timing belts): tienen aplicacin sobre todo en aquellas transmisiones compactas y que se requieren trasmitir alta potencia. En este caso se deben emplear poleas de pequeo dimetro, y las correas dentadas ofrecen mayor flexibilidad y mejor adaptabilidad al dentado de la polea. Por otro lado, tambin permiten ofrecer una relacin de transmisin constante entre los ejes que se acoplan.

A.- Constitucin:La siguiente figura muestra una seccin tipo de una correa trapezoidal, as como de las partes principales que la compone:

Figura 2. Elementos de una correa trapezoidalDnde:1, es el ncleo;2, tensores o fibras resistentes;3, recubrimiento.

a) NcleoLa parte del ncleo est constituido de una mezcla de cauchos especiales que le proporcionan a la correa una alta resistencia mecnica y una gran capacidad de flexin para un rango de temperatura de trabajo amplio, de entre -10 C y 90 C.No obstante, esta parte de la correa es sensible al contacto con aceites, grasas, u otros agentes qumicos, por lo que se recomienda evitar un prolongado contacto de la correa con estas sustancias.b) Tensores o fibras resistentesPara mejorar la resistencia a traccin de las correas y evitar que se alarguen o deformen se incluyen estos elementos tensores, generalmente hechos de fibras sintticas (polister o fibra de vidrio) que ofrecen una gran resistencia a la fatiga. Debido a que las correas se ven sometidas a continuos y repetitivos ciclos de carga y descarga, es el agotamiento por fatiga lo que condiciona realmente la vida til de las correas, de ah la importancia de estos elementos.c) RecubrimientoEs una envolvente textil que recubre y protege a los dems elementos de la correa. Consiste en una tela mixta de algodn-polister que ofrece una excelente resistencia a la abrasin, adems de proporcionar un elevado coeficiente de rozamiento o friccin con la superficie de la polea.Un elevado coeficiente de rozamiento entre correa y polea es importante porque as se evita cualquier riesgo de deslizamiento, logrndose una mejor y ptima transmisin de potencia.Adems, el material que constituye el recubrimiento debe ofrecer una buena resistencia a los agentes de la intemperie que puedan daar la correa, como aceites, polvo, a las altas temperaturas y radiacin.Otro factor importante es la electricidad esttica que se genera durante el funcionamiento de una correa. La acumulacin de electricidad esttica se produce, fundamentalmente, por el continuo rozamiento de las partes de la correa con las partculas del aire. La tela del recubrimiento debe ofrecer una buena conductividad elctrica que ayude a evacuar esta acumulacin de electricidad esttica, porque de lo contrario podra dar lugar a la generacin de chispas con el consiguiente peligro de incendio.

VENTAJA DE LAS TRANSMICIONES POR CORREA EN V Instalacin econmica y fcil Buena eficiencia mecnica Su operacin es silenciosa y suave Larga expectativa de vida si son bien instaladas

III.- DISEO Y CALCULO DE FAJAS EN V SISTEMA DE TRANSMICION DE POTENCIA POR FAJAS (EJERCICIO INDIVIDUAL ASIGNADO)

Fajas Especiales

EJERCICIO DOMICILIARIO: N 44Disear Fajas de tipo especial con los siguientes datos:Faja 5V, Fs = 1.25 , HPconsumo = 38 HPRPM salida = 450

SOLUCION

PONTENCIA DE DISEO:HP diseo = Fs x HP consumo HP diseo = 1.25 x 38 HP diseo = 47.5 HP

SELECCIN DE MOTOR:

Con la tabla de motores elctricos WEG, seleccionamos el motor correspondiente:MOTOR: 30 KW _ 1775 RPM _ 4 POLOS _ 230 VOLT _ 223 kg.

RELACION DE TRANSMICION :

SELECCIN DEL TIPO DE FAJA : ( FIGURA E ) HP diseo = 45 Hp Rpm motor = 1775 SECCION 5V Comprobamos que ..el dato es correcto.

DIMENSIONES DE LAS POLEAS : ( D = dimetro polea mayor y d = dimetro polea menor )Como en TABLA E2 nos dan dimetros exteriores y necesitamos dimetros de paso para los clculos, usaremos el dato de diferencia entre el dimetro exterior y dimetro de paso de la TABLA E1 para construir el cuadro de dimensiones de polea. d ext d paso = 2.54 mm TABLA E1 = 0.1 pulg. ( Necesario para la construccin de cuadro ) D paso = (m) x (d paso ) ( Necesario para la construccioin de cuadro ) -0.1 pulg x m +0.1 pulg. D ext. d paso D paso D ext.

8 7.931.17631.276

98.933.09633.196

9.259.1536.05136.151

9.759.6538.02138.121

Seleccionamos: d ext. = 9.75 pulg. Y D ext. = 37.5 pulg. Comprobamos si nuestra seleccin es adecuada con respecto a la recomendacin de la TABLA E5. Necesitamos : HP motor = 30 Kw x (1HP / 0.746 Kw ) = 40,21 HP RPM motor = 1775 Con estos datos obtenemos de la TABLA E5 un d ext. min. recomendado = 6 pulg. , que cumple perfectamente con nuestra seleccin. Hallando la Relacin de transmisin que producirn estas selecciones: (dimetros de paso)

Entonces: RPM votara = 1775 / 3.88 RPM votara = 457,47 rpm

Debe cumplirse tambin la condicin de velocidad tangencial V tan 6000 Cumple.

i. Estimamos una 1ra distancia entre centros :D < C < 3 ( D + d )37.5 < C < 141,75C = 90 pulg.

ii. Longitud aproximada d la Faja:

Con este L entramos a TABLA E6 y por proximidad seleccionamos:5V 2650 con KL= 1.12

iii. Hallando la verdadera distancia entre centros:

C = 94 pulg.iv. Factor ngulo de contacto: (TABLA E3)

Con TABLA E3 , interpolando : K = 0.961

v. Potencia adicional (TABLA E4) : Sabemos m = 3.88 y Faja 5v

vi. Potencia Tabulada (TABLA E8):Interpolando valores de tabla

vii. Potencia por Faja :

viii. Hallando el N de fajas :

CONCLUSION: 2 FAJAS 5V 2650 , Hermanadas y calibradas Poleas Estndar D ext.= 37.5 y d ext = 9.75 pulgadas. C = 94 pulgadas. RPM uso = 457.47 rpm Tolerancia de instalacin : 1 pulg. Tolerancia de templado : 3 pulg.

1