caso de diseño con empaque confinado
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8/6/2019 caso de diseo con empaque confinado
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1
CASO DE DISEO CON EMPAQUE CONFINADO.
La seccin mostrada en la figura, corresponde a la de un cilindro que soporta una onda
de presin repetida. Deben utilizarse N pernos para resistir una fuerza de separacin que
varia de 0 a 36 Kip. Utilcese un FSmin = 3.0 para determinar la precarga apropiada en el
perno como el nmero adecuado de sujetadores para una confiabilidad del 50%.
1. Definir una configuracin para la junta2. Evaluacin de cargas: Conocidas.3. Propiedades del material del Sujetador:Tabla 8-5 (Shigley)
SP = 65 Kpsi SUt = 115 Kpsi Syt = 100 Kpsi At = 0.226 in2
Se = 19.2 + 0.314SUt = 19.2 + 0.314*115 = 55.31Kpsi
Ahora:
-
8/6/2019 caso de diseo con empaque confinado
2/3
2
Kpsi4.180.3
Kpsi31.55,
1
,
f
e
e
n
i
eie
k
SS
SkS
Se trata de rosca mecanizada.
4. Constantes de rigidez de los elementos de la junta:
361.0
10*86.10
*2.51.5
*0.51.552ln
in*10*12*
5.2
5.05ln2
10*13.6in5.1*4
10*30*in)(
4
inlb6
85
85
5in
lb6
inlb6in
lb6228
52
2
2
mb
b
i
m
b
KKKc
dl
dl
EdK
l
Ed
l
AEK
Como se trata de un perno la constante kb se calcula con la longitud de agarre
5. Determinacin de la precarga y el numero de pernos:Por Fatiga (Condicin Crtica)
pernos1106.1110*99.25
10*3.141
pernos822.810*99.25
10*3.141
Klb22.13yKlb81.8
Klb69.14dnde9.06.0
10*99.25
10*3.141
10*3.14110*99.25
14.18
115
2
lb10*36*3*361.010*115*in226.0
12
**
mx
3
3
min
3
3
min
min
apl
apl
3
3
33
apl
3
inlb32
apl
apl
2
FN
FN
FF
SAFFFF
FN
NF
NF
S
SNP
FScSAF
mx
mx
ppppip
i
req
i
i
e
Ut
t
Utti
Pernos a utilizar: 9 10 pernos.
-
8/6/2019 caso de diseo con empaque confinado
3/3
3
Para 10 pernos: 8.0Klb86.1199.2510
3.141
p
ii
F
FF
Para 9 pernos: 7.0Klb29.1099.259
3.141
p
ii
F
FF
Recomendacin, 10 pernos con Fi = 11.86 Klb
6. Par de apriete recomendado:in1286lbinKlb286.1
in*Klb29.10*2.0 85
i
ii
T
dkFT 7. Verificacin a falla esttica:
or)(Conservad
1036Klb*0.361
Klb29.10100*in226.0 2inKlb2
9.5
NPc
FSAFS
t
iytt
esttico
8. Recomendaciones adicionales:Habra que verificar si el espaciamiento entre pernos es el adecuado, no se dispone de
datos sobre las dimensiones de la lnea de gramil
dSd 63 9. Revisin de aflojamiento o separacin:
OKlb2300
10lb10*36361.011
3
i
ti
F
NPcF
10.Verificacin de SelladoNo se dispone de informacin sobre el empaque, ni propiedades del material, se supone
que se debe seleccionar con base a las caractersticas del fluido y el entorno.
Asumamos que conocemos las dimensiones y Pmin de sellado requerida para el material
del empaque, debera verificarse que:
Fimin>((1-C)P/N+PminAg/N)) FS (Fimin/((1-C)P/N+PminAg/N)))>1.0
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