DISEÑO MECÁNICO II

YESID GAVIRIA BAENA

Contestar falso (F) o verdadero (V) y justificar su respuesta a las siguientes preguntas:

1- Una catarina es un engranaje.

(V), ya que, es una rueda dentada para transmitir potencia de una catarina motriz a una catarina conducida, por medio de cadenas , también conocidas como “sproker”.

2- Las cadenas de rodillos reciben ese nombre porque se usan en piñones rectos.

(F), porque son utilizados únicamente para la transmisión entre dos ejes separados, el cual por economía o espacio, no es posible montar una transmisión por engranajes. Por lo tanto se colocan poleas dentadas.

TRANSMISION POR CADENAS

3- El paso de una cadena de rodillos es el mismo que el paso del “piñón” conducido.

(V), esto permite tener un mejor agarre, reduciendo así la fricción y por ende ofrecer una buena transmisión de potencia.

4- Las cadenas de paso doble se caracterizan porque tiene dos hileras adyacentes de rodillos.

(F), las cadenas de paso doble se caracteriza por la longitud de las placas interior y exterior, que son superiores a las de una cadena de rodillos estándar.

5- Las fallas en las cadenas solo ocurren por fatiga.

(F), también fallan por impacto de los rodillos y abrasión entre los pernos de cada eslabón y sus bujes.

6- Una cadena de N hileras y usa un factor de transmisión de potencia igual a N.

(F), para cadenas de múltiples hileras, deben usar un factor distinto, dependiendo del numero de hileras. Ej.:- Dos hileras= factor 1.7- Tres hileras= factor 2.5- Cuatro hileras= factor 3.3

7- La lubricación de las cadenas debe hacerse por goteo.

(F), la lubricación depende de la velocidad de funcionamiento y la potencia que se transmite.

Diseñe una transmisión por cadenas (sencilla) para un molino de cemento, movida por un motor eléctrico. La velocidad de entrada será de 1000 rpm y la velocidad de salida que sea de 220 a 250 rpm. La potencia transmitida debe ser de 24 hp.

EJERCICIO DE APLICACION

- OBJETIVO: diseñar la transmisión por cadenas.- DATOS: Potencia transmitida= 24hp para un molino de

cemento, movida por un motor eléctrico.

La velocidad de entrada= 1000rpm, y la velocidad de salida= 220 a 250rpm.

SOLUCION

PASO 1: Especificar un factor de servicio y calcular la potencia de diseño. En la tabla (7-8) de la pág. 153 del pdf.

De acuerdo con la tabla FS= 1.3

Potencia de diseño= FS x Potencia transmitida.

= (1.3)(24)= 31.2hp

Potencia de diseño= 31.2hp

PASO 2: Calcular la relación deseada. Al usar la parte media del intervalo de velocidad de salida deseado, se tiene:

Relación=

Relación== = 4.25

Relación= 4.25

PASO 3: consultando la tabla (7-6) de la pág. 152 del pdf, para seleccionar el paso de la cadena. Para una sola hilera, la cadena numero 60, con p= ¾”. Con una catarina de 21 dientes, la capacidad= 30.02hp a 1000rpm. A esta velocidad se requiere lubricación tipo B (baño de aceite).

PASO 4: calcular la cantidad necesaria de dientes de la rueda grande.

(relación)

PASO 5: calcular la velocidad de salida esperada. =

=1000rpm

=236rpm (aceptable)

PASO 6: calcular los diámetros de paso de las catarinas mediante la ecuación (7-11) de la pág. 153 del pdf.

= 5.0321pulg.

= 22.2516pulg.

PASO 7: especificar la distancia entre centros nominal. De acuerdo a las recomendaciones de lineamientos de diseño para transmisiones por cadenas ubicada en la pág. 153 del pdf punto 3. en donde dice:

Entonces usaremos la parte media del intervalo recomendado C= 40pasos.

PASO 8: calcular la longitud necesaria en pasos, con la ecuación (7-9) de la pág. 153 del pdf.

L=2(40)+=80+55+7.66= 142.66 pasos

L=142.66 pasos

PASO 9: especificar un numero par de pasos y calcular la distancia teórica entre centros.

Se usara 142 (numero par de pasos).

Entonces utilizando la ecuación (7-10) de la pág. 153 del pdf, tenemos:

C=0.25[142-+-]

C= 0.25(87+

C= 42.12pasos(0.75pulg)= 31.58pulg.

PASO 10: calcular el ángulo de contacto de la cadena catarina con las ecuaciones (7-12) y (7-13) de la pág. 153 del pdf.

El ángulo de contacto mínimo debe ser de

)

=

= 148°(aceptable)

=

= 211°

Paso: cadena numero 60, ¾” pulg. de paso.

Longitud: 142 pasos= 142(0.75)= 106.5 pulg.

Distancia entre centros: C= 31.58 pulg. máx.

Catarinas: hilera simple, numero 60, ¾” de paso.

Pequeña: 21 dientes, D= 5.0321 pulg.

Grande: 89 dientes, D=22.2516 pulg.

Se requiere lubricación tipo B. La catarina grande puede bañarse en aceite.

RESUMEN DE DISEÑO

Diseñe una transmisión por cadenas (múltiple) para un molino de cemento, movida por un motor eléctrico. La velocidad de entrada será de 1000 rpm y la velocidad de salida que sea de 220 a 250 rpm. La potencia transmitida debe ser de 24 hp.

EJERCICIO DE APLICACION

- OBJETIVO: diseñar la transmisión por cadenas.- DATOS: Potencia transmitida= 24hp para un molino de

cemento, movida por un motor eléctrico.

La velocidad de entrada= 1000rpm, y la velocidad de salida= 220 a 250rpm.

ANALISIS: use una cadena múltiple para que pueda ser de paso menor y transmitir la misma potencia de diseño(24hp) a la misma velocidad (1000rpm).

SOLUCION

RESULTADOS:

Probaremos con una cadena de cuatro hileras, por lo que su factor de potencia de acuerdo a la indicación de la pág. 151 del pdf es: 3.3

La potencia requerida por hilera es:

P= Potencia de diseño/ Factor de potencia

P= 31.2/ 3.3= 9.45hp

PASO 2: Calcular la relación deseada. Al usar la parte media del intervalo de velocidad de salida deseado, se tiene:

Relación=

Relación== = 4.25

Relación= 4.25

PASO 3: consultando la tabla (7-6) de la pág. 152 del pdf, para seleccionar el paso de la cadena. Para una sola hilera, la cadena numero 60, con p= ¾”. Con una catarina de 21 dientes, la capacidad= 30.02hp a 1000rpm. A esta velocidad se requiere lubricación tipo B (baño de aceite).

PASO 4:para la catarina grande requerida:

Se emplearan 94 dientes.

los diámetros de catarinas son:

Para la distancia entre centros se realiza la prueba con la mínima recomendada. C= 30 pasos.

30(0.5)= 15pulg.

La longitud de la cadena es:

L=2(30)+=60+58+4.37= 122.37 pasos

L=122.37 pasos

Especificar la longitud total , L= 124pasos

Entonces; 124(0.5)pulg= 62pulg.

L=62pulg.

La distancia entre centros real máxima es:

C=0.25[124-+-]

C= 0.25(66+

C= 30.87pasos(0.5pulg)= 30.87pulg.

C= 30.87pulg.

Calcularemos el ángulo de contacto de la cadena en cada catarina, con las ecuaciones (7-12) y (7-13) de la pág. 153 del pdf.

El ángulo de contacto mínimo debe ser de

)

=

= 136.4°(aceptable)

=

= 223.4°

- Cadena: numero 40, paso ½”, cuatro hileras, 124 pasos, 62 pulg de longitud.

- Catarinas: para cadena de cuatro hileras, numero 40, de ½” de paso.

- Pequeñas: 22 dientes, D= 3.513 pulg.- Grandes: 94 dientes, D= 14.963 pulg.- Distancia entre centros máxima: 15.436 pulg.- Lubricación: tipo B (en baño de aceite).

RESUMEN DE DISEÑO

GRACIAS