Grúa-diseño de trasmisión por engranes

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO DISEÑO DE GRÚA CARRERA: INGENIERIA MECANICA ASIGNATURA: DISEÑO MECANICO I ALUMNO: MARCIAL CARLON SERGIO CIRILO GRUPO: 8MV2

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Se diseña la transmisión por sin fin-corona de un polipasto para una grúa de 1 tonelada

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  • INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

    UNIDAD AZCAPOTZALCO

    DISEO DE GRA

    CARRERA: INGENIERIA MECANICA

    ASIGNATURA: DISEO MECANICO I

    ALUMNO: MARCIAL CARLON SERGIO CIRILO

    GRUPO: 8MV2

  • Gra (Diseo).

    SIMBOLOS UTILIZADOS

    Coeficiente de seguridad Eficiencia por rozamiento Carga de rotura Carga Carga considerando el rozamiento Dimetro del cable Dimetro del tambor Relacin de velocidades Velocidad angular del tornillo Velocidad angular de la corona Velocidad lineal del cable Potencia de salida Potencia de entrada Perdida de potencia debida a la friccin Numero de cuerdas del tronillo Numero de dientes de la corona ngulo de avance Dimetro de paso de la corona Dimetro de paso del tornillo Desplazamiento Paso axial Paso circular Paso diametral Torque de salida ngulo de presin ngulo de presin normal Fuerza tangencial sobre la corona Velocidad de lnea de paso de la corona Velocidad de deslizamiento Coeficiente de friccin Fuerza axial sobre la corona Fuerza radial sobre la corona Fuerza de friccin

    Eficiencia Esfuerzo en los dientes de la corona Carga dinmica en los dientes de la corona Ancho de cara de la corona Factor de forma de Lewis Paso circular normal Dimetro exterior del tornillo sinfn

  • Durabilidad de la superficie Factor por material Ancho de cara efectivo Factor de correccin por relacin Factor de velocidad Longitud de cara del tornillo sinfn Distancia entre centros real Profundidad total Addendum Dimetro de la garganta de la corona Longitud mnima recomendada de la cara del tornillo sinfn

    Datos de diseo

    500 880 75 para asegurar el auto

    bloque 1 2 20

    Seleccin de cable

    Segn aplicacin, considerando cargas y servicio, se dispone (ver anexo 1)

    Segn tabla se tomara cable A de 8 mm y , de de resistencia a la

    rotura (ver anexo 2).

    Diseo de la polea y tambor

    Dimensin de la polea (ver anexo 3).

  • GARGANTA CUERPO COJINETE

    Dimetros Eje Dimetros Longitud Fundicin Acero

    8-10 5.4 36 32 20 200 240 20-50 40 50 70

    Dimensin del tambor (ver anexo 3).

    ESPIRAL ESPESOR , SEGN LA CARGA Cable Tambor Carga

    en Kg del

    tambor

    250 8 1 9.5 4.5 1000 6-9

    Diseo del conjunto tornillo sinfn corona

    Fuerzas, friccin y eficiencia en conjuntos de tornillo sinfn y corona

  • Figura 1. Fuerzas sobre un tornillo sinfn y una corona.

    ( )

  • Figura 2. Coeficiente de friccin en funcin de la velocidad de deslizamiento, para tornillo sinfn de

    acero y corona de bronce.

    [

    ]

    Esfuerzos en los dientes de tornillo sinfines y coronas

  • Material: del Sinfn acero templado y rectificado y corona de bronce

    Durabilidad de la superficie en transmisiones de tornillo sinfn y corona

    ( )

    Figura 3. Factor de correccin por relacin , en funcin de la relacin de engranes, .

  • Figura 4. Factor por velocidad , en funcin de la velocidad de deslizamiento.

    ( )

    Como ( ) es mayor que la carga real tangencial real ( ), el diseo

    sera satisfactorio.

    Geometra del conjunto sinfn y corona

    Figura 5. Conjunto de tornillo sinfn y corona.

  • Figura 6. Sinfn hueco. Figura 7. Detalles de corona.

    12.5 in 2 in

    7.25 in

    2.33 in

    0.36 in

    1.25 in

    0.17 in

    12.84 in

    (

    )

    (

    )

    6.74 in

    El espesor mnimo del borde de la corona bebe ser mayor que la profundidad total.

    [1]LARBURU, NICOLS. 2009. MQUINAS PRONTUARIO. TCNICA, MQUINAS, HERRAMIENTA.

    s.l. : PARANINTO, 2009. 9788428319683.

    [2] MOOT, ROBERT L. 2006. DISEO DE ELEMENTOS DE MQUINAS. MXICO : PEARSON, 2006.

    970-26-0812-0.

    Captulo 8 Cinemtica de los engranes

    Seccin 8-9 Tipos de engranes de tornillo sinfn

    Seccin 8-10 Geometra del tornillo sinfn

  • Seccin 8-11 Geometra tpica de los conjuntos de sinfn y corona

    Captulo 10 Engrane s helicoidales, engranes cnicos y de tornillo sinfn y corona

    Seccin 10-11 Fuerzas, friccin y eficiencia en conjuntos de tornillo sinfn y corona

    Seccin 10-12 Esfuerzos en los dientes de tornillo sinfines y coronas

    Seccin 10.13 Durabilidad de la superficie en transmisiones de tornillo sinfn y corona

  • rganos de tracciny de sustentacin -CABES FLEXIBLES DE ACERO-

    fuoJ"t f3 3* {i h}* r* -F.+*> lLffisCables cilndricos de acero, flexibles, para aparatos de arrastre y de elevacin

    Los cabtes flexibles de acero para aparatos de arrastre y de elevacin, generalmente estn formadospor seis u ocho cordones de alambres de dimetro pequeo y un alma de camo. Los alambres estnfabricados con aceros especiales, emplendose comnmente los de 130, 160 y 180 kg/mmz de resisten-cia a la rotura por traccin.

    rotura por traccin, de cables de acero normalizados, utilzados en aparatos de arrastre y de elevacinde cargas.

    Segn su aplicacin, considerando cargas y servicio, se dispone:Grupo l, cables sometidos a cargas parcales y servicio poco frecuente.Grupo ll, cables sometidos a cargas totales y servicio normal.Grupo lll, cables sometidos a cargas totales y servicio frecuente.El coeficiente de seguridad s a la rotura de ls cables, se establece

    C*po l,s:6-7Grupo ll, s = 7 -8Grupolll,s=8-10

    El dimetro del cable se hace:

    d: kfisiendo:

    T, la carga total o traccin a que est sometido el cable.k, un coeJiciente, que se dispone de:

    k : O,32 - 0,34 para el grupo l.-

    k -

    O,U- 0,36 para el grupo ll.k : 0,36 - 0,39 para el grupo lll.

    El dimetro de }as poleas y del tambor de arrollamiento del eable, resutta:D = svT

    En !a Tabla 7.6 se especifican dimensiones normalizadas de poleas y tambores para arrollamiento decables de acero,

    Ejemplos 1.o.-Cable de acero para un ascensor; peso de la cabina y carga suspendida, G -

    750 kg.

    Considerando el rendimiento del ascensor, 4 : 0,95 {por rozarnientosi,G,=750.#-79oks.

    Estimando el servicio un tanto constant" y "rg"

    parciat, se toma s : 7 (grupo l).La carga de rotura ser T,

    -

    790 x7 = 5530 kg.El dimetro del cable, d : 0,33 90 : 9,3 mm.Segn la Tabla 4,.9 se tomar cable A de 9,5 mm g y 180 kg/mm2, de 5800 kg de resistencia a

    la rotura, o cable B de l0 mrn g V $A kg/ry-1 de 5650 kg de resistencia a la rotura.Dimetrodelspoleasytambor,D = 7rl7W

    -

    197mm;setomarD:200mmo(normalizado).2." .- Cable de acero para un torno de extraccin en servicio continuo; tensin mxima en el cabte,

    85ffi ks.e considera grupo lll; s : 9.Carga de rotura del cabld, T, = 8500 x g : 76500 kg.Dimetro del cabte, d = 0,38 v'8500 : 35 mm.Segn la Tabla 4,-9 se tomar cable B de 3!-q* g y 180 kg/mm2, de 80350 kg carga de rotura.Dimetro de las poleas y tambor, D = I J85m= 830 mm; se tomar D : 800 9m mm. (dime-

    tros normalizados).

    .

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    marcialTexto tecleadoANEXO 1 Tomado de [1]

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  • rganos de traccinde sustentacin POLEAS PA RA CABLE DE ACERO TABLA 5 . 9

    GARGANTA

    27 -33it- 3

    r00 - 22026ttz

    IAMBORES PARA CABLE OE ACEROESPESOR c, SEGUH LA CARGA

    Oimrtro df dtl tqmbor

    POLEAS PARA CUERDAS DE CAAMOCUERDAS

    CuadrsdoI

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    marcialTexto tecleadoANEXO 3 Tomado de [1]

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