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Trabajo de Laboratorio de Diseo aplicado

Clculo de factor de seguridad para extractor de rodamiento

Estudiantes:Daniel Beleo MolinaAndrs Manotas Cantillo

Docente:Ing. Jovanny Duque

Universidad del AtlnticoIngeniera MecnicaVIII SemestreSeptiembre de 2014Barranquilla, Atlntico

Simulacin de Extractor de rodamiento

Fecha: domingo, 31 de agosto de 2014Diseador: SolidworksNombre de estudio: Estudio 3Tipo de anlisis: Anlisis esttico

Table of ContentsDescripcin1Suposiciones2Informacin de modelo2Propiedades del estudio4Unidades5Propiedades de material5Cargas y sujeciones6Definiciones de conector6Informacin de contacto7Informacin de malla8Detalles del sensor9Fuerzas resultantes9Vigas10Resultados del estudio11Conclusin14

DescripcinEn el siguiente informe desarrollado en el laboratorio de diseo aplicado ubicado en la Universidad del Atlntico, tiene como finalidad obtener un anlisis esttico por medio del software SOLIDWORKS de la pieza mostrada en la figura y asegurar las condiciones de fidelidad bajo el concepto de un factor de seguridad apropiado para el estado de fuerzas establecidas.

Suposiciones

Modelo originalModelo analizado

Informacin de modelo

Los extractores mecnicos se pueden emplear para desmontar elementos rodantes pequeos con dimetros de ejes de hasta 100 mm aprox. que estn montados en un eje o una cubierta. El rodamiento se puede desmontar sin provocarle dao, si el extractor est en contacto con el aro que se encuentra firmemente adosado a la pieza. En los extractores mecnicos, la fuerza de extraccin normalmente se aplica por medio de un esprrago, adems de un dispositivo de 2 o 3 patas. Para rodamientos de mayor tamao, se recomienda el uso de extractores hidrulicos.

Aplicacin: - Para la extraccin de rodamientos completos o anillos interiores fuertemente ajustados o componentes similares - Requiere buena accesibilidad radial y axial a la ubicacin del rodamiento, posiblemente ranuras

Funcionamiento:Dependiendo del tamao del rodamiento y las condiciones de montaje, se seleccionar el extractor ms adecuado. La abertura puede ser ajustada girando el disco situado encima de la estrella superior. Las dos estrellas se mueven sobre el cilindro simtricamente de manera que con pocas rotaciones puede alcanzarse la abertura mxima. Los brazos estn bloqueados durante el proceso de extraccin de manera que no pueden ser abiertos de manera accidental. Los anillos de los rodamientos que son extrados correctamente no son daados. Los rodamientos completos en los que la fuerza de extraccin se transmite a travs de elementos rodantes, a menudo no pueden volver a utilizarse despus de la extraccin.

Nombre del modelo: Extractor de rodamientoConfiguracin actual: Predeterminado

Slidos

Tratado comoPropiedades volumtricasRuta al documento/Fecha de modificacin

Redondeo3

SlidoMasa:0.105003 kgVolumen:1.36367e-005 m^3Densidad:7700.01 kg/m^3Peso:1.02903 N

C:\Users\Manotas\Downloads\edge.SLDPRTAug 31 19:55:34 2014

Redondeo3

SlidoMasa:0.105003 kgVolumen:1.36367e-005 m^3Densidad:7700.01 kg/m^3Peso:1.02903 N

C:\Users\Manotas\Downloads\edge.SLDPRTAug 31 19:55:34 2014

Redondeo3

SlidoMasa:0.105003 kgVolumen:1.36367e-005 m^3Densidad:7700 kg/m^3Peso:1.02903 N

C:\Users\Manotas\Downloads\edge.SLDPRTAug 31 19:55:34 2014

Propiedades del estudioNombre de estudioEstudio 3

Tipo de anlisisAnlisis esttico

Tipo de mallaMalla slida

Efecto trmico: Activar

Opcin trmicaIncluir cargas trmicas

Temperatura a tensin cero298 Kelvin

Incluir los efectos de la presin de fluidos desde SolidWorks Flow SimulationDesactivar

Tipo de solverFFEPlus

Efecto de rigidizacin por tensin (Inplane): Desactivar

Muelle blando: Desactivar

Desahogo inercial: Desactivar

Opciones de unin rgida incompatiblesAutomtica

Gran desplazamientoDesactivar

Calcular fuerzas de cuerpo libreActivar

FriccinDesactivar

Utilizar mtodo adaptativo: Desactivar

Carpeta de resultadosDocumento de SolidWorks (C:\Users\Manotas\Downloads)

UnidadesSistema de unidades:Mtrico (MKS)

Longitud/DesplazamientoMm

TemperaturaKelvin

Velocidad angularRad/seg

Presin/TensinN/m^2

Propiedades de materialReferencia de modeloPropiedadesComponentes

Nombre:Acero aleado

Tipo de modelo:Isotrpico elstico lineal

Criterio de error predeterminado:Desconocido

Lmite elstico:6.20422e+008 N/m^2

Lmite de traccin:7.23826e+008 N/m^2

Mdulo elstico:2.1e+011 N/m^2

Coeficiente de Poisson:0.28

Densidad:7700 kg/m^3

Mdulo cortante:7.9e+010 N/m^2

Coeficiente de dilatacin trmica:1.3e-005 /Kelvin

Slido 1(Redondeo3)(edge-1),Slido 1(Redondeo3)(edge-2),Slido 1(Redondeo3)(edge-3)

Datos de curva:N/A

Cargas y sujecionesNombre de sujecinImagen de sujecinDetalles de sujecin

Fijo-2Entidades:3 cara(s)

Tipo:Geometra fija

Fuerzas resultantsComponentesXYZResultante

Fuerza de reaccin(N)0.0324235986.38-0.08366395986.38

Momento de reaccin(Nm)0000

Nombre de cargaCargar imagenDetalles de carga

Fuerza-1Entidades:3 cara(s)

Tipo:Aplicar fuerza normal

Valor:2000 N

Informacin de mallaTipo de mallaMalla slida

Mallador utilizado: Malla estndar

Transicin automtica: Desactivar

Incluir bucles automticos de malla: Desactivar

Puntos jacobianos4 Puntos

Tamao de elementos2.97246 mm

Tolerancia0.148623 mm

Calidad de mallaElementos cuadrticos de alto orden

Regenerar la malla de piezas fallidas con malla incompatibleDesactivar

Informacin de malla DetallesNmero total de nodos20767

Nmero total de elementos12126

Cociente mximo de aspecto12.332

% de elementos cuyo cociente de aspecto es < 396.5

% de elementos cuyo cociente de aspecto es > 100.099

% de elementos distorsionados (Jacobiana)0

Tiempo para completar la malla (hh;mm;ss): 00:00:28

Nombre de computadora: MANOTAS7VEN

Fuerzas resultantesFuerzas de reaccinConjunto de seleccionesUnidadesSuma XSuma YSuma ZResultante

Todo el modeloN0.0324235986.38-0.08366395986.38

Momentos de reaccinConjunto de seleccionesUnidadesSuma XSuma YSuma ZResultante

Todo el modeloNm0000

Resultados del estudio

NombreTipoMn.Mx.

Tensiones1VON: Tensin de von Mises196614 N/m^2Nodo: 111294.2184e+008 N/m^2Nodo: 7180

Extractor de rodamiento-Estudio 3-Tensiones-Tensiones1

NombreTipoMn.Mx.

Desplazamientos1URES: Desplazamiento resultante0 mmNodo: 371.3927 mmNodo: 642

Extractor de rodamiento-Estudio 3-Desplazamientos-Desplazamientos1

NombreTipoMn.Mx.

Deformaciones unitarias1ESTRN: Deformacin unitaria equivalente4.76631e-007 Elemento: 79320.00149567 Elemento: 3193

Extractor de rodamiento-Estudio 3-Deformaciones unitarias-Deformaciones unitarias1

NombreTipo

Desplazamientos1{1}Forma deformada

Extractor de rodamiento-Estudio 3-Desplazamientos-Desplazamientos1{1}

NombreTipoMn.Mx.

Factor de seguridad1Automtico1.47075 Nodo: 71803155.54 Nodo: 11129

Extractor de rodamiento-Estudio 3-Factor de seguridad-Factor de seguridad1

Conclusin

Bajo los resultados obtenidos en la practica la conclusin ms relevante en el informe se aprecia que es la seguridad que ofrece el diseo, puesto que supera el lmite de falla esttica con lo que respecta a su valor numrico en la idea del factor de seguridad; esto para la prctica genera confiabilidad puesto que es el primer paso para tomar decisiones al momento de fabricar la pieza en la vida real, o para realizar un anlisis ms profundo para el estado de esfuerzo, ya sea de fatiga o impacto. Analizado con SolidWorks Simulation4