ANALISIS MESA ELEVADORA Trabajo Final Terminado2.1

8/20/2019 ANALISIS MESA ELEVADORA Trabajo Final Terminado2.1

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ANALISIS MESA ELEVADORA

Por:

VICTOR ARMANDO NAVARRO ALZATE 1037623900

JONATHAN CORTÉS ISAZA 1036644107

PROFESOR: Ricardo Moreno Sánchez

Edwin Lenin Chica Arrieta

MATERIA: Resistencia de Materiaes

FACULTAD DE INGENIERIA

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

MEDELLIN

!"#$


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INTRODUCCIÓN

En este trabajo se realizara un análisis de resistencia de una mesa elevadora lacual tendrá una capacidad de carga de 2 toneladas teniendo una altura deelevación de 2.5 metros y una área de carga mayor a 2 metros cuadrados, estesistema se diseñara con un factor de seguridad de 1.5. acilitando la elevación dedic!a carga, los análisis de resistencia deberán contemplar cuales son los puntosmas cr"ticos al elevar la carga, tanto en pistones como en la estructura, yasegurando #ue no se observen los diferentes fenómenos como lo son pandeo ycedencia en el material, para esto se deberán !allar las diferentes fuerzas a las#ue está sometida la estructura y con base en estas definir el material y lageometr"a de las diferentes partes del sistema con el fin de #ue los esfuerzosgenerados en estas no superen los admisibles, tratando de tener un diseño no

sobredimensionado y #ue a su vez sea lo más eficiente posible.


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

$iseñar una mesa elevadora #ue cumpla con los re#uisitos planteados sin #ue seden fallas por análisis de resistencia, teni%ndose en cuanta cada una de suspartes como lo son las barras, vigas y cilindros #ue componen la estructura.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

&ealizar análisis de resistencia de las diferentes partes de la mesa elevadora.

'uscar los puntos cr"ticos en donde se puedan desarrollar los mayores esfuerzos

cortantes y normales, en las diferentes partes de la mesa elevadora !aciendo usodel soft(are matlab y E)cel.

*tilizar catálogos a la !ora de seleccionar las geometr"as de las vigas y barras #uecomponen la estructura, corroborando #ue el modulo de sección re#uerido seamenor al modulo de sección de la viga o barra.

+erificar #ue los valores de esfuerzos obtenidos en los puntos cr"ticos no superenlos esfuerzos admisibles del material.


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JUSTIFICACIÓN

Este trabajo se realizara con el fin de aplicar los conceptos aprendidos durante eltranscurso de la materia, además de empezar con las e)periencias ingenierilescomo lo es el diseño, aplicando conceptos básicos de resistencia #ue son la basede un diseño bien fundamentado y funcional, trayendo consigo e)periencias comolo pueden ser la selección en una catalogo de vigas, barras y cilindros, al igual #ueentender como es el comportamiento de los materiales respecto a diferentes tiposde esfuerzos a los #ue pueden estar sometidos, siendo un gran complemento pararealizar este tipo de sistemas #ue facilitan ciertos tipos de necesidades #ue es lafunción principal de un ingeniero.


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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

se necesita una plataforma !idráulica de elevación de carga, donde permita elevar una capacidad de carga de por lo menos 2 toneladas, además #ue cumpla unaelevación m"nima de 2.5 metros y tenga una superficie til de carga de por lo

menos de 2 metros cuadrados.

se debe entregar un modelo -$ de la plataforma y todos sus componentes,tambi%n entregar la memoria de cálculos estructurales de los principalescomponentes $imensionamiento de los cilindros, dimensionamiento de lospasadores, vigas de la plataforma de elevación, sistema de anclaje,etc./.


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E0*034E 6*E &7E4 E8 9E:

• ;80 *;E&3&<

e !ace la sumatoria de momento con respecto a , tomando el sistemapositivo en contra de las manecillas del reloj, as" se obtiene el valor de

BY , como se muestra en la siguiente ecuación<

ΣM A=0 => −W (O )+BY (O+ N )=0 E0*034 1/.

e !ace la sumatoria de fuerzas con respecto ), tomando el sistema

positivo !acia la derec!a, as" se obtiene el valor de B x , como se muestra

en la siguiente ecuación<

Σ F X =0

B x=0 E0*034 2/.

e !ace la sumatoria de fuerzas con respecto y, tomando el sistema

positivo !acia arriba, as" se obtiene el valor de AY , como se muestra en

la siguiente ecuación<

Σ F Y =0 => AY +BY −W =0 E0*034 -/.


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• '&& 1/<

e !ace la sumatoria de momento con respecto a $, tomando el sistemapositivo en contra de las manecillas del reloj, as" se obtiene la ecuación en

función AY , C Y , C X /, como se muestra en la siguiente ecuación<

ΣM A=0

AY ( Lcos (θ ) )−C Y ( ( Lcos (θ ) )2 )−C x ( ( LSen (θ ) )

2 )=0 E0*034 ?/.


positivo !acia la derec!a, as" se obtiene el valor de C x , como se muestra


Σ F X =0 => C x+ D x=0 E0*034 5/.


positivo !acia arriba, as" se obtiene el valor de DY , como se muestra en

la siguiente ecuación


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Σ F Y =0 => − AY +C Y + DY =0 E0*034 @/.

• '&& 2/<

e !ace la sumatoria de momento con respecto a E, tomando el sistema

positivo en contra de las manecillas del reloj, as" se obtiene la ecuación enfunción BY , PY , P x , C Y , C X /, como se muestra en la siguiente

ecuación<

Σ M E=0


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e !ace la sumatoria de momento con respecto a E, tomando el sistemapositivo en contra de las manecillas del reloj, as" se obtiene la ecuación en

función F Y , F X , P x , GY , PY /, como se muestra en la siguiente

ecuación<

Σ M E=0

L−J L−J

− P X ((

¿Sen(θ

) ))− P y (

(

¿cos (

θ) )

)+ F Y ( L

2 cos (

θ)

)+G y ( L

cos (θ

) )+ F x(

( LSen (θ ) )2

)=0

E0*034 1D/.


positivo !acia la derec!a, as" se obtiene el valor de E X , como se muestra


Σ F X =0

=>

F x− P x− E x=0

E0*034 11/.


positivo !acia arriba, as" se obtiene el valor de EY , como se muestra en


Σ F Y =0 => − EY + F Y +GY − PY =0 E0*034 12/.

• ;80 4E&3&


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e !ace la sumatoria de momento con respecto a , tomando el sistemapositivo en contra de las manecillas del reloj, como se muestra en lasiguiente ecuación<

Σ M H =0

GY (O+ N )−OW =0 E0*034E 1-/.


positivo !acia la derec!a, as" se obtiene el valor de H X , como se

muestra en la siguiente ecuación<

Σ F X =0 => H x=0 E0*034 1?/.


positivo !acia arriba, as" se obtiene el valor de H Y , como se muestra en


Σ F Y =0 => H Y −W +GY =0 E0*034 15/.

• '&& ?/


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e !ace la sumatoria de momento con respecto a , tomando el sistemapositivo en contra de las manecillas del reloj, as" se obtiene la ecuación en

función F Y , F X , D x , DY /, como se muestra en la siguiente

ecuación<

Σ M H =0

D X ( Lsen(θ))− F Y ( L2cos (θ ))− D y ( Lcos (θ ) )+ F x ( (

LSen (θ ) )2 )=0

E0*034 1@/.


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positivo !acia la derec!a, as" se obtiene el valor de F X , como se muestra


Σ F X =0 => − D x− F x=0 E0*034 1A/.


positivo !acia arriba, as" se obtiene el valor de F Y , como se muestra en


Σ F Y =0 => H Y − DY − F Y =0 E0*034 1B/.

38*034 $E8 9E: $E E0*034E

9eniendo un sistema de 1C ecuaciones y 1? incógnitas se obtienen las diferentesreacciones<

Y = N +0= L∗cos (θ )

A X =0

AY =( NW O+ N )

BY =( OW O+ N )

C X =0

C Y =( 2 NW O+ N )

D X =0


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DY =(− NW O+ N )

E X = LW ( Hcos (θ )+Jcos (θ )− Lcos (θ ))

2 Hsen (θ )(J − L)

EY =W ( L2 N + L2O+4 HJN +2 HJO−3 HLN − HLO−JLN −JLO)

2 H ( N +O)(J − L)

F X =0

F Y =(2 NW

O+ N )GY =( OW O+ N )

H X =0

H Y =( NW

O+ N ) P X =

− LW ( Hcos (θ )+Jcos (θ )− Lco s (θ ))2 H (J − L)sin (θ )

PY =− LW ( H −J + L)

2 H (J − L)

$93 $E $$3 F $E $EG3

H=1C@2D 4

8os parámetros a continuación fueron escogidos de manera arbitraria a gusto deldiseñador.


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e escoge una longitud de barra de 8=1.C1metros.

.

48 $E 8 +&'8E 0&I90 $E49&3 $E8 9E:

;ara el desarrollo del trabajo se !ace necesario conocer inicialmente como var"anlas reacciones dependientes de teta para encontrar el ángulo mas critico<

E X = LW ( H +J − L )

2 H (J − L ) ∗cot (θ )

P X =− LW ( H +J − L)2 H (J − L)

∗cot (θ )

El resto de ecuaciones dependen de 4J3=F=8K costeta/ en el denominador.

nalizando el comportamiento #ue tiene cotangente (θ ) y el secante (θ ) y

teniendo una restricción para el ángulo de 0


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:omentos internos má)imos en las barras con una distancia 3 #ue var"a entreD.DD1m y 1.CDC y valores arbitrarios de M=D.2m, =1.21m y teta=-DL<

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

0.5

1

1.5

2x 10

4O vs Momentos maximos en la barra A

O (metros)

M a ( N * m )

0 0.2 0.4 0.6 . . . . .0

0.5

1

1.5

2x 10

4O vs M

M b ( N * m )

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 22000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000O vs Momentos maximos en la barra C

O (metros)

M c ( N * m )

0 0.2 0.4 0.6 . . . . .0

0.5

1

1.5

2x 10

4 O vs M

M d ( N * m )

igura 1 del soft(are matlab

e concluye #ue el valor de 3 en el #ue el momento es má)imo en las barras , 0y $ se da cuando este tiende a cero a diferencia de la barra ' #ue sucomportamiento es totalmente distinto y siendo el valor de 3 en el #ue el momentoes má)imo 1.C1m, entonces estos son los valores de posiciones cr"ticas de


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aplicación de la carga para las diferentes barras, por ser el momento el #ue másafecta al esfuerzo.

48 +&4$3 E8 47*83<

;ara entender el comportamiento de como varia el momento má)imo respecto alángulo se realiza un análisis en matlab de la misma forma #ue se !izo con laposición 3, y teniendo como constantes las distancias de , M y 3 y as" conocer con mayor acercamiento el comportamiento de todo el sistema y encontrar elpunto de teta más cr"tico para el momento<

:omentos internos má)imos en las barras con un ángulo #ue var"a entre 5L y ?5Ly valores arbitrarios de M=D.2m, =1m y 3=D.D1m por ser este un valor cercano alcr"tico en - barras/ <

5 10 15 20 25 30 35 40 451.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9x 10

4 teta vs Momentos maximos en la barra A

teta (grados)

M a ( N * m )

5 10 151000

1100

1200

1300

1400

1500

1600teta vs l

M b ( N * m )

5 10 15 20 25 30 35 40 451.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7x 10

4 teta vs Momentos maximos en la barra C

teta (grados)

M c ( N * m )

5 10 151.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9x 10

4 teta vs l

M d ( N * m )

igura 2 del soft(are matlab


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e concluye #ue al aumentar el ángulo se da una disminución en el momento ysiendo este el valor #ue más afecta al esfuerzo normal se tiene #ue entre menor sea el ángulo este será más cr"tico aumentando el valor del esfuerzo.

Nota: El valores !allados en estas graficas pueden variar debido a #ue no se !andefinido las dimensiones pues la fuerza del pistón depende de y M y estánsujetos a modificaciones sin embargo dan un acercamiento de donde se van aencontrar los momentos má)imos y por ende el esfuerzo.

47*83 :N:3 F :4:3

Estos ángulos se seleccionaran por medio de un boceto en el cual se tomaron

unas medidas de un catalogo en función del peso a levantar y la altura #ue deberealizar, sin embargo, estará sujeto a modificaciones, utilizando referencias delcatalogo angel mil


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9abla 1 de mesa de referencia ángel mil

9abla 2 de mesa de referencia ángel mil

%asados en estas &edidas se o'tiene e si()iente 'oceto * +or o tanto os

án()os &,ni&os * &á-i&os:

Ensamble en su elevación má)ima


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igura 1 del soft(are inventor

Ensamble en su elevación m"nima plegado/<


+erificación de #ue las barras no se tocan


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igura - del soft(are inventor

El ángulo m"nimo y má)imo con los #ue se van a trabajar serán θmax=36.0835 º y

θmn=4.95581º , y aun#ue en la selección de las barras los valores de los

ángulos variaran muy poco.

48 $E8 03:;3&9:E493 E4 8 *E&O $E8 ;93 &E;E093 8 :E$$ $E , M F 9E9

En este análisis se mostrara como varia la fuerza ; #ue deberá realizar el pistónpara la elevación de la plataforma !asta la altura de 2.5m, seleccionándose unafuerza #ue sea aceptable para la elevación de la mesa, con base en esto seprocederá a la selección del pistón y se verificara parámetros como lo son el

pandeo, #ue el pistón si sea capaz de realizar esta fuerza y #ue las dimensionesde este si cumplan con las medidas de la mesa longitud má)ima y m"nima/.

e plantea a continuación el diagrama #ue muestra la variación de entre D.2m y

1.CDCm/ y ; con un M=D.2Am para el ángulo más cr"tico θmn=4.96º


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0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10x 10

5

X: 0.8602

Y: 1.417e+05

lp vs p

lp

p

igura ? del soft(are inventor

4ota< 8a fuerza ; #ue se observa en el grafico es la ejercida por los 2 pistones por lo tanto la fuerza en cada pistón será de @2D1@4.

ormula de como se !alla la longitud del pistón<

!"=√ ( H 2+( L−J )2−2 H ( L−J )(cos2θ))

!"θ=4.95581=0.8065m

!"θ=36.0835=1.6018m

iendo el valor de lp igual a la longitud #ue tendrá el pistón en el ángulo de

θmn=4.95581º y basándonos en el criterio de #ue la fuerza en los pistones no

debe de ser tan grande se decide tomar un =D.B@m en la cual la longitud delpistón m"nima comparada con los catálogos apro)imadamente coincidan, el valor de M fue tomado de D.2Am con el m%todo de fallo y error siendo el #ue másafectaba el diseño.


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$93 ;& 6*E E 9E4$& E4 83 ;934E<

igura 1< del catálogo &e)rot!

080*83 $E ;4$E3

igura 2 del catálogo &e)rot!


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080*83 $E ;4$E3<

0arga de servicio má)imo< F = Es#$e%&o'e #!$enca∗a%ea#ac(o%'e se)$%'a' =

350∗106 Pa∗

(

*

4

)∗(∅ )2

3.5

0arga por pandeo<

+ =*

2∗(2.1∗105 )∗0,0491∗(∅ )4

776.52

=

350∗106 N /m2∗(1m2/(1000mm)2)∗( * 4 )∗(∅ )23.5

El diámetro m"nimo para #ue no se d% pandeo será<

∅=30.5mm

080*83 $E 0E$E40 $E8 :9E&8<

Es#$e%&o'e #!$enca

#ac(o% 'e se)$%'a' =

#$e%&a

a%ea

350∗106 Pa3.5

=62016 N

* ∗ 2

$espejando el radio se tiene #ue<

=0.014m

∅=28mm

e observa #ue el vástago se someterá a diámetro de pandeo de -D.5 por lo cualse !ace necesario utilizar para su diseño como m"nimo un diámetro de<

∅=31mm

03:;&034 $E :3:E493 E4 ;*493 0&903

egn lo analizado se tiene #ue los puntos de momentos mas cr"ticos son en 3=Dpara las barras , 0 y $ y 3=1.C1 para la barra ', el ángulo critico es


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θmn=4.95581º para todas las barras, de esto se sacara el momento má)imo de

todo el sistema para as" proceder a la selección de las barras.

7&0 ;& *4 3=D F 9E9=?.C55B1L<

0 0.5 1 1.5 20

5000

10000

X: 0.955

Y: 9329

l vs Momento en la barra A

l

M a

0 0.5 1 1.5 2-2000

-1500

-1000

-500

0

X: 0.86

Y: -1861

l vs Momento en la barra B

l

M b

0 0.5 1 1.5 2-5000

0

5000

10000

X: 0.955

Y: 7792

l vs Momento en la barra C

l

M c

0 0.5 1 1.5 20

5000

10000

X: 0.955

Y: 9329

l vs Momento en la barra D

l

M d


7&0 ;& *4 3=1.C1 F 9E9=?.C55B1L


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0 0.5 1 1.5 2-40

-30

-20

-10

0

X: 0.955

Y: -30.12

l vs Momento en la barra A

l

M a

0 0.5 1 1.5 2-15000

-10000

-5000

0

X: 0.86

Y: -1.029e+04

l vs Momento en la barra B

l

M b

0 0.5 1 1.5 2-3000

-2000

-1000

0

X: 0.27

Y: -2647

l vs Momento en la barra C

l

M c

0 0.5 1 1.5 2-40

-30

-20

-10

0

X: 0.955

Y: -30.12

l vs Momento en la barra D

l

M d

igura @ del soft(are inventor

e observa de las graficas anteriores #ue el má)imo momento en todo el sistemaes de 1D2CD4m, por lo tanto este será el momento con el #ue se calculara elmodulo de sección re#uerido para el sistema y con esto proceder a seleccionar elperfil de las barras.

E8E0034 $E8 ;E&8 ;& 8 '&&

S -S%e.= M max

/ a'm

/ a'm=/ #!$enca

FS =

322∗106 Pa1.5

=214666666.6 Pa

S%e.= M max

/ a'm

= 10290 Nm

214666666.6 Pa=4.7934∗10−5

m3∗(100cm)3

1m

3

S%e.=47.934 cm3

439< El esfuerzo de fluencia es dado por el catalogo para la selección de labarra.


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9abla 1 del catálogo perfiles y vigas


El valor de S=50.85cm3

para un perfil de viga de 15DmmK5Dmm cumpli%ndose

la desigualdad<

S -S%e.


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igura 1 del diagramas de momento y cortantes

El momento má)imo se obtendrá al multiplicar y por la distancia 3, o 'y por ladistancia 4, se procederá a demostrar el valor de 3 para el cual el momento esmá)imo<

AY ∗O=

( NW

O+ N )∗O

abiendo #ue F=4J3 y es constante para un ángulo dado se tiene #ue<

( NWOY )=( (Y −O )WOY )

$erivando el momento respecto a 3 e igualando a cero, se tiene #ue<

'M

'O=W −

2WO

Y =0

$espejando el valor de 3 en el #ue el momento es má)imo se tiene #ue


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O=Y

2

;ara el ángulo cr"tico se calcula el momento má)imo a la #ue sometida la viga<

F=1.CD-m

3=D.C515m

AY =4905 N

M max=4905 N ∗0.9515m=4667.1075 Nm

E8E0034 $E8 ;E&8 ;& 8 +7

S -S%e.= M max

/ a'm

/ a'm=/ #!$enca

FS =

322∗106 Pa1.5

=214666666.6 Pa

S%e.= M max

/ a'm=

4667.1075 Nm

214666666.6 Pa

=2.1741∗10−5m

3∗(100cm)3

1m3

S%e.=21.7411cm3


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9abla - del catálogo perfiles y vigas

9abla ? del catálogo perfiles y vigas

El valor de S=27.5 cm3

para un perfil de viga en con las dimensiones ya

especificadas.

S -S%e.

27.5 cm3-21.7411cm

3

48 $E8 :3:E493 :N:3 8 6*E E9 *ME93 8 +7 6*E&E*E&O E8 9E:

+7 $E 8=D.A25@?m.

9abla 1 del programa mirium

&espuestas de las fuerzas y los momentos de la viga de 8=DA25@?m, se muestraen la siguiente tabla


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9abla 2 del programa mirium

$onde el momento má)imo se da en el punto donde la longitud se acerca a Dm yun momento apro)imado<

M max=1019.4 +)m∗9.81m

s)

2

=10000.3141 Nm .

E8E0034 $E8 ;E&8 ;& 8 +7

S -S%e.= M max

/ a'm

/ a'm= / #!$enca FS =322∗10

6

Pa1.5

=214666666.6 Pa

S%e.= M max

/ a'm=4.6585∗10−5

m3∗(100cm)3

1m3


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S%e.=46.6585 cm3


El valor de S=24.05cm3


especificadas.

S -S%e.

54.22 cm3-45.6585 cm

3

48 $E8 :3:E493 :N:3 8 6*E E9 *ME93 8 +7 6*E&E*E&O E8 9E:

+7 $E 8=D.@25@?m.


35/45


36/45

M max=6321.71 +)m∗9.81m

s)

2

=3972.1671 Nm .

E8E0034 $E8 ;E&8 ;& 8 +7

S -S%e.= M max

/ a'm

/ a'm=/ #!$enca

FS =

322∗106 Pa1.5

=214666666.6 Pa

S%e.= M max

/ a'm=

8250.1119 Nm

214666666.6 Pa=3.8432∗10−5

m3∗(100 cm)3

1m3

S%e.=38.4321 cm3

9abla @ del catálogo perfiles y vigas


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El valor de S=45.27 cm3


especificadas.

S -S%e.

45.27 cm3-38.4321 cm

3

E8E00P4 $E 83 &3$:E493

&3$:E493 $E '38

igura 1 del catálogo Q

&3$:E493 $E 084$&3


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igura 2 del catálogo Q

En las figuras anteriores se muestran dos tipos de rodamientos uno de cilindros yel otro de bolas con las mismas dimensiones, estos cumplen con lasespecificaciones deseadas #ue son soportar una fuerza de CB1D4 y tener undiámetro mayor a 15Dmm, la selección se basara en el precio de estos.

080*83 $E ;$3&E

8as graficas #ue se mostraran posteriormente se muestra como es el aumento delas fuerzas en funcion de la distancia de aplicacion de la carga y del angulo criticoantes calculado<

7&0 $E 03:;3&9:E493 $E 8 *E&O 034 &E;E093 8;*493 $E ;80034 $E 8 *E&O


39/45

0 0.5 1 1.5 20

0.5

1

1.5

2x 10

4O vs FUERZA a

o

f u e r z a

A

0 0.5 1 1.5 20

0.5

1

1.5

2x 10

4O vs FUERZA b

o

f u e r z a B

0 0.5 1 1.50

1

2

3

4x 10

4O vs FUERZA c

o

f u e r z a C

. .

.

.

0 0.5 1 1.5 20

1

2

3

4x 10

4 o vs fuerza barra f

o

f u e r z a f

0 0.5 1 1.5 20

0.5

1

1.5

2x 10

4 o vs fuerza barra g

o

f u e r z a g

0 0.5 1 1.50

0.5

1

1.5

2x 10

4 o vs fuerza barra h

o

f u e r z a h

igura A del soft(are inventor

$e la grafica anterior se observa #ue las reacciones , 0, $, E F 7 disminuye susmagnitudes a medida #ue el punto de aplicacion de la carga, mientras #ue lasreacciones ' F , tienen un comportamiento totalmente inverso #ue las #ue tienenlas demas, es decir, #ue cuando el punto de aplicacion tiende a Dm estasreacciones seran mas grandes #ue en cual#uier otro punto.

7&0 $E 03:;3&9:E493 $E 8 *E&O 034 &E;E093 8 47*83 0&903


40/45

0 20 40 600.9

0.95

1

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25x 10

4 teta vs FUERZA a

teta

f u e r z a

A

0 20 40 607000

7500

8000

8500

9000

9500

10000

10500teta vs FUERZA b

teta

f u e r z a B

0 20 401.8

1.9

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5x 10

4 teta vs FUERZA c

teta

f u e r z a C

.

.

.

.

.

.

.

0 20 40 601.8

1.9

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5x 10

4 teta vs fuerza barra f

teta

f u e r z a f

0 20 40 607000

7500

8000

8500

9000

9500

10000

10500teta vs fuerza barra g

teta

f u e r z a g

0 20 400.9

0.95

1

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25x 10

4teta vs fuerza barra h

teta

f u e r z a h

igura B del soft(are inventor

$e la grafica anterior se observa #ue las reacciones , 0, $, E F 7 disminuye susmagnitudes a medida #ue el angulo teta aumenta, mientras #ue las reacciones 'F , tienen un comportamiento totalmente inverso #ue las #ue tienen las demas,es decir, #ue cuando teta tiende a DL estas reacciones seran mas grandes #ue encual#uier otro punto.

439< por ser los pasadores los componentes de la estructura #ue son los mascomprometidos para el buen funcionamiento del sistema se les da un factor deservicio de 5, por lo tanto a!ora se presentaran los calculos para !allar losdiametros de los pasadores.

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción con para o=D y teta=?.C5

350∗106

5=

(19610 )∗( 2∗ 3

3 )* ( 4)

4∗2

=10.903∗10−3m

D=21.806mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción 0 con para o=D y teta=?.C5


41/45

350∗106

5=

( 392192 )∗( 2∗ 3

3 )* ( 4)

4∗2

=10.9038∗10−3m

D=21.8076mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción $ con para o=D y teta=?.C5

350∗106

5=

( 196102 )∗( 2∗ 3

3 )* (

4

)4

∗2

=10.903∗10−3m

D=21.806mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción con para o=D y teta=?.C5.

350∗1065

=(39219

2

)∗

(2∗ 3

3

)* ( 4)4

∗2

=10.9038∗10−3m

D=21.8076mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción ! con para o=D y teta=?.C5

350∗106

5=

(19610 )∗( 2∗ 3

3 )* ( 4)

4∗2


42/45

=10.903∗10−3m

D=21.806mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción ' con para o=1.C1 y teta=-@

350∗106

5=

(24266 )∗( 2∗ 3

3 )* ( 4)

4 ∗2

,=12.1296∗10−3m

D=24.2592mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción 7 con para o=1.C1 y teta=-@

350∗106

5= (

24266

)∗(2∗ 3

3

)* ( 4)4

∗2

,=12.1296∗10−3m

D=24.2592mm

• ;ara !allar el diámetro critico en la reacción p con para o=D y teta=?.C5

350∗106

5=

( 620162 )∗( 2∗ 3

3 )* ( 4)

4∗2


43/45

=13.7114∗10−3m

D=27.4228mm

03408*34E

• e diseñó la mesa elevadora con todos los puntos postulados,

logrando paso a paso todos los objetivos pedidos, se encontró elrodamiento, cilindros y estructuras del sistema, por medio de análisisen el soft(are matlab, encontrando las diferentes resultados dereacciones, momentos y esfuerzos en cada eslabón eran mayores,variando lo #ue era el ngulo y la posición de aplicación de la fuerza,además se seleccionó por medio de catálogos un rodamiento

adecuado para el sistema de igual forma #ue las dimensiones delcilindro, las estructuras de refuerzo y las barras del sistema.

• 8a estructura de las vigas #ue componen la placa superior se diseñó

de esta forma ya #ue de este modo se puede tener con suficientecerteza #ue aguantaran sin ninguna precaución, de otra forma setendr"a #ue observar y calcular si las soldaduras para la unión dedic!os perfiles, si es lo suficiente resistente para el peso a levantar.

• El diámetro del vástago se tomó con respecto al catálogo, ya #ue se

ten"a #ue por pandeo deber"a tener un diámetro de por lo menos-D.5 mm y el diámetro encontrado en el catálogo de ?5, resiste lacarga obtenida y no se tendrá el problema de #ue valla a fallar por pandeo.


44/45

• e toma la decisión de montar en el sistema dos cilindros para poder

tener la distribución de la fuerza en una magnitud menor y algonotable a la realidad.

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084$&3<

• !ttp


45/45

ANALISIS MESA ELEVADORA Trabajo Final Terminado2.1

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