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DISEÑO BASICO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS

DISEÑO DE UN CONJUNTO

DE POLEAS CON BANDA EN V Profesor: BRITO MARTINEZ EMILIO NICEFORO

Alumnos:

García Almanza Cuautli Ignacio

15/11/2012

1

Tabla de contenido

Problema a Resolver ........................................................................................................................ 2

Memoria de Calculo ......................................................................................................................... 2

Resultados ........................................................................................................................................ 7

Diseño de las Poleas ........................................................................................................................ 8

Dibujo de Rueda de Tracción........................................................................................................... 9

Dibujo de Rueda de Conducción ................................................................................................... 10

Dibujo de Conjunto ......................................................................................................................... 11

2

Problema a Resolver

“Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley”

Richard G. Budynas y J. Keith Nisbett

Octava Edición, Editorial Mc. Graw Hill, 1059 Paginas.

17.20

Un compresor alternativo de aire cuenta con un volante de inercia de 5 pies de diámetro y 14

pulgadas de ancho que funciona a 170 rpm. Un motor de inducción de ocho polos tipo jaula de

ardilla muestra datos en la placa de información de 50 hp a 875 rpm

Diseñe una transmisión por banda en V

Memoria de Calculo

Datos del Problemas

Diámetro de polea mayor D= 5 pies pero como 1 pie = 12 pulgadas

D=60 pulgadas

Potencia del motor H=50 hp

Velocidad del motor n= 875 rpm

Velocidad de la polea menor nm= 170 rpm

Proponiendo un factor de seguridad nd= 1.1 que es lo recomendable para banda en V

Primero debemos de calcular la reducción que debe de tener en base a las velocidades que

deben de tener la poleas:

Primero procedemos a calcular el diámetro de la polea menor:

3

Si checamos la tabla 17-9 vemos cual es el tipo de banda que podemos utilizar:

Teniendo en cuenta que el diámetro menor es de 11.65 inch y la potencia del motor es de 50

hp notamos que la mejor banda en V es la de sección C pero recordando que:

Entonces podemos proponer una medida mayor a 215.25 que puede ser 240 o 270 para

mayor certeza elegiremos la de 270 por tanto nuestra banda será C270

De la tabla 17-11 vemos que la Longitud de paso se puede calcular:

Donde ya que escogimos una banda de sección C270

Para la distancia entre centros tenemos que

{[

] √[

]

}

{[

] √[

]

}

4

Ahora procedemos a calcular los ángulos de contacto de las poleas

[

]

[

]

Una vez que tenemos todos estos datos deberemos de calcular los factores de corrección

donde el primero es el factor de corrección del ángulo de contacto ( ) que obtenemos de la

Tabla 17-13

Interpolando:

0.02 6.1°

x 5.78°

El otro factor es el de corrección de longitud de banda ( ) el cual obtenemos de Tabla 17-14

5

Como nuestra banda es C270 obtenemos que:

Después de esto calculamos la velocidad lineal de nuestra polea menor

De la Tabla 17-12 obtendremos la potencia tabulada

2.1 1000

x 668.71

Ahora deberemos de calcular la potencia permitida que es:

6

Proponiendo un factor de servicio en base a la tabla 17-15 vemos que lo mas ideal, al ser

uniforme y con un par torsor relativamente normal podemos tomar el máximo para mayor

seguridad

Por tanto

Después de esto procedemos a calcular la potencia de diseño

Ahora deberemos de calcular el numero de bandas que será el siguiente numero entero

Por tanto para nuestro diseño requeriremos 8 bandas.

Ahora empezaremos a calcular las fuerzas de tensión primero encontraremos la potencia que

se transmite por banda que esta dada por:

⁄

⁄

Ahora debemos de calcular la tensión por cada banda

También necesitaremos de la tensión centrifuga que se calcula:

(

)

7

(

)

Ahora calculando la tensión inicial vemos que:

[

]

[

]

Ahora procedemos a calcular las tensiones de cada polea

[

]

[

]

Y el factor de seguridad

Ahora como pudimos observar al estudiar el diseño de bandas notamos que para una banda

en V el factor de seguridad debe de estar entre 1 y 1.1, notando que al obtener nosotros un

valor aproximada vemos que el diseño y la elección de nuestras bandas fue correcta.

Resultados

Diámetro de la Polea Mayor: 60 pulgadas

Diámetro de la Polea Menor: 11.65 pulgadas

Numero de Bandas: 8 bandas

Tipo de Banda: Tipo C270

Factor de Seguridad: 1.03

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Diseño de las Poleas

Para el diseño de las poleas nos basamos en una tabla que se ubica en el catalogo de la

empresa Power-V-Belt la cual se rigue mediante la norma DIN 2215 y que mostramos:

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1

Dibujo de Rueda de Tracción

2

Dibujo de Rueda de Conducción

Dibujo de Conjunto