DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
TRANSMISIONES FLEXIBLES DE TRANSMISION DE POTENCIA La transmisión de potencia entre ejes puede realizarse por una diversidad de formas, entre los más comunes son los elementos flexibles, como las bandas y cadenas. Que permite transmitir potencia entre ejes separados por distancias considerables, proporcionados a gran flexibilidad en la colocación relativa de la máquina impulsora y accionada. Los conectores flexibles para la transmisión de potencia pueden tener diferentes formas: correas planas, correas trapezoidales trapezoidales ó en “V”, “V”, en “V” planas “V” planas dentadas!, dentadas!, cables cá"amo, cá"amo, algodón, algodón, alambre!, tambi#n transmisiones por cadenas, que son muc$o menos flexibles. La operación operación de las bandas bandas son relativam relativamente ente silenciosa silenciosas, s, a excepció excepción n de las correas correas dentadas. dentadas. %l deslizamiento deslizamiento entre la banda y la polea $ace que las relaciones relaciones de velocidad sean poco precisas. Las transmisiones flexibles tienen propiedades que muc$as veces son ventajosas& absorben vibraciones y c$oques, de los que tienden a transmitir solo un m'nimo al eje conectado, son de larga vida (til. %n la selección de bandas ó cadenas se trata de escoger una banda ó cadena de tama"o estándar que transmita la potencia dise"ada para una vida esperada de )*,+++ $oras ó mayor para las bandas, y de ),+++ $oras ó mayor para las cadenas. -na vez que se $a $ec$o la selección sobre la base de resistencia y vida, usualmente se consideran los siguientes factores económicos, antes de llegar a la elección final: costo original, costos directos de mantenimiento y el costo de producción perdida durante el tiempo de paros.
1.-
BAN BANDAS ó CORREAS: Las bandas se utilizan para transmitir potencia entre dos ejes paralelos. ales ales ejes deben estar situados a cierta distancia m'nima, dependiendo del tipo de banda, para trabajar con la mayor eficiencia. Las bandas tienen las siguientes caracter'sticas: )./ 0ueden utilizarse para grandes grandes distancias entre centros. 1./ 2ebido 2ebido a los efectos de deslizam deslizamiento iento y estirado estirado que se producen producen en las bandas, bandas, la relación entre velocidades angulares de los dos ejes no es constante ni exactamente igual a la relación entre los diámetros de las poleas. 3./ 4uando se utilizan utilizan bandas planas planas puede puede obtenerse obtenerse acción de embrague, embrague, si se pasa pasa de una polea libre a una de fuerza. 5./ 5./ 4uan 4uando do se emp emplean lean band bandas as en “V” ó trapezoi trapezoidale dales! s! es posible posible obtener obtener alguna variación en la relación de velocidad angular, si se emplea una polea menor con lados cargados por resortes. 0or lo tanto, el diámetro de la polea es función de la tensión de la banda y puede modificársele cambiando las distancias entre centros. ./ 0or lo gene genera ral, l, es neces necesar ario, io, alg(n alg(n ajuste ajuste de la distan distancia cia entre entre centro centros s cuand cuando o se utilizan las bandas. 6./ %l empleo de de las poleas escalonad escalonadas as es un medio medio económico económico para cambiar cambiar la relación relación de velocidad. 7./ Las bandas bandas planas planas están $ec$as $ec$as de cuero curtidas curtidas con corteza cortezas s de roble roble ó de tela, tela, como algodón ó rayón, impregnado de cauc$o ó $ule. *./ Las Las band bandas as plan planas as son son muy eficac eficaces es para para altas altas veloc velocida idades des,, result resultan an silenc silencio iosas sas,, pueden transmitir altas potencias a distancias entre ejes relativamente grandes. 8./ Las bandas “V” trapezo trapezoidal idal!, !, están están $ec$as $ec$as de tela y cuerdas, cuerdas, generalme generalmente nte de algodón algodón ó de rayón, rayón, impregn impregnadas adas de cauc$o. cauc$o. 9 diferen diferencia cia de las bandas bandas planas, pueden trabajar con poleas mas peque"as y a distancias entre centros mas cortas. on ligeramente ligeramente menos eficientes que las planas, pero pueden utilizarse en una sola polea, constituyendo as' una transmisión m(ltiple. 4omo son de una pieza se elimina la junta que tiene que $acerse en las bandas planas. )+./-na banda banda “V” “V” eslabonada! se compone de un gran n(mero de eslabones de tela impregnada en goma, unidos por sujetadores de metal apropiados. %ste tipo de banda puede puede abrirse abrirse en cualquie cualquierr punto punto y ajustarse ajustarse a una longitud longitud determi determinad nada a quitand quitando o algunos de los eslabones. ))./-na ))./ -na banda sincronizante, está $ec$a de tela impregnada de goma ó cauc$o y alambres de acero. %stá provista de dientes que se ajustan a ranuras formadas formadas en la periferia de las poleas. La banda sincronizante no se estira ni resbala y en consecuencia, transmite
1
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potencia con relación constante de velocidad angular. %l $ec$o de que sea dentada proporciona varias ventajas sobre las bandas ordinarias.
TRANSMISONES TRANSMISONES DE BANDAS PLANAS: Las correas ó bandas planas modernas se fabrican con un n(cleo elástico fuerte, recubierto por cuero al cromo ó por material elastómero. ienen notables ventajas sobre las bandas “V” ó “V” ó las dentadas. -na transmisión de correa tiene una eficiencia de aproximadamente 8* ;, que es casi la misma que una transmisión de engranes, pero la eficiencia de una transmisión de correas trapeciales está en la proximidad del 7+ al 86 ;. Las transmisiones de banda plana son mas silenciosas y absorben mas vibraciones del sistema conectado que los engranes ó las correas “V”.
Transmisión Ai!r"a
2onde: θm θ= 4 d 2 r > t n) n1
< 9ngulo de contacto de la polea menor < 9ngulo de contacto de la polea mayor < 2istancia 2i stancia entre centros de ejes < 2iámetro 2iámet ro de la polea menor < 2iámetro de la polea mayor < >adio de la polea menor < >adio de la polea mayor < %spesor %s pesor de la faja ó correa. < rpm, polea menor < rpm, polea mayor .
r c = r + t/2 = d/2 + t/2 r c
=
d
Rc = R + t/2 = D/2 + t/2
+ t 2
R c
=
=
π
D
=
π
d c n1 12
V
pies/min
2
t
2
ELO!IDAD TANGEN!IAL" V
+
Dc n 2 12
pies/min
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potencia con relación constante de velocidad angular. %l $ec$o de que sea dentada proporciona varias ventajas sobre las bandas ordinarias.
TRANSMISONES TRANSMISONES DE BANDAS PLANAS: Las correas ó bandas planas modernas se fabrican con un n(cleo elástico fuerte, recubierto por cuero al cromo ó por material elastómero. ienen notables ventajas sobre las bandas “V” ó “V” ó las dentadas. -na transmisión de correa tiene una eficiencia de aproximadamente 8* ;, que es casi la misma que una transmisión de engranes, pero la eficiencia de una transmisión de correas trapeciales está en la proximidad del 7+ al 86 ;. Las transmisiones de banda plana son mas silenciosas y absorben mas vibraciones del sistema conectado que los engranes ó las correas “V”.
Transmisión Ai!r"a
2onde: θm θ= 4 d 2 r > t n) n1
< 9ngulo de contacto de la polea menor < 9ngulo de contacto de la polea mayor < 2istancia 2i stancia entre centros de ejes < 2iámetro 2iámet ro de la polea menor < 2iámetro de la polea mayor < >adio de la polea menor < >adio de la polea mayor < %spesor %s pesor de la faja ó correa. < rpm, polea menor < rpm, polea mayor .
r c = r + t/2 = d/2 + t/2 r c
=
d
Rc = R + t/2 = D/2 + t/2
+ t 2
R c
=
=
π
D
=
π
d c n1 12
V
pies/min
2
t
2
ELO!IDAD TANGEN!IAL" V
+
Dc n 2 12
pies/min
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dc . n1 = Dc . n2 2r c . n1 = 2R c . n2 n1 (r + t/2 ) = n2 (R + t/2 )
n1 n2
R + t =
r+ t
2
=
2
2R + t 2r + t
Pero, como el espesor es pequeño comparado al diámetro diá metro de la polea, entonces n1 n2
=
R r
=
D d
AN#$LO DE CONTACTO: !
PARA PARA $NA $N A CORREA ABIERTA: Los ángulos de contacto son:
θ m
$en α
=
=
π ! 2 α
R ! r c
α
θ #
=
R ! r c
%rc $en
"
=
α
π + 2 α
=
D ! d c
%rc $en
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&ntonces θ m
=
D ! d 2 c
π ! 2 %rc $en
θ m
=
R ! r c
π ! 2 %rc $en
Polea menor %demás θ #
=
D ! d 2 c
θ #
π + 2 %rc $en
=
R ! r c
π + 2 %rc $en
Polea #a'or LON#IT$D DE LA CORREA “L” :
≈
2c
+
π
2
( D ! d) +
( D ! d) 2 c
PARA $NA TRANSMISION CR$%ADA "
$en α
θ m
=
=
R + r
α
=
R + r c
%rc $en
c
π + 2α
θ #
θ m
=
θ #
=
π + 2α
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ue*o θ m
=
=
θ #
D + d 2c
π + 2 %rc $en
θ m
=
θ #
=
R + r c
π + 2 %rc $en
LA LON#IT$D DE LA CORREA: “L”
)
≈
2c +
π
2
( D + d) +
( D + d) 2 (c
-na correa cruzada, tiene la ventaja de que su ángulo de contacto es grande y funciona muy bien a velocidades bajas. %l desgaste debido al frotamiento en el punto de cruce constituye un inconveniente. LA DISTANCIA ENTRE CENTROS ES"
c
≈
- + - 2 ! ,( R ! r )
2
Donde -
=
) ! π ( R ! r )
9lgunas veces la distancia entre centros “&” entre poleas está limitado por el tama"o de la maquinaria. i no $ay restricciones, la distancia entre centros está dado por
c
≥
"r
=
1.+d
c
≥
2R
=
D
CAPACIDAD DE $NA CORREA PLANA:
4onsiderándose una banda plana operando a su máxima capacidad y tómese como cuerpo libre un elemento diferencial de banda como se muestra en la figura
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Donde ?d d@ dA f d@ dBc t b =
Σ n
< < < < < < < <
ensión sobre la correa, ramal conducido. ensión sobre la correa, ramal tirante del elemento. ensión normal de la polea sobre el elemento. 9ngulo de contacto. Buerza de rozamiento. Buerza centr'fuga del elemento de banda. %spesor de la banda. 9nc$o de la correa .
+ d0 ! / sen
dc
Σt =
dθ 2
! ( / + d/ ) $en
dθ 2
=
(1)
3 d0 + / os
dθ
! ( / + d/ ) os
2
dθ
=
2
(2)
2e donde admitiendo que: %l seno de un ángulo muy peque"o es aproximadamente igual al mismo ángulo expresado en radianes y el coseno de un ángulo muy peque"o es prácticamente igual a la unidad y además despreciando el producto de dos infinit#simos, tenemos:
$en
dθ 2
≈
dθ
dθ
os
2
2
ue*o la ecuaci4n (1) quedará d c + d0 ! d5 =
(")
De la ecuaci4n (2) quedará d0
=
d/
()
3
Reempla6ando () en (") tenemos dc
+
d/ 3
! / dθ
=
()
7
=
1
d/ . dθ
=
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a 3uer6a centr83u*a que act9a so-re un elemento es i*ual d c = dm . an
=
dc
d: *
(7)
an
pero d:
dV = t . - . d$
=
dV . γ
Donde dV = Volumen de la correa elemental
d$ = r . d5 d:
=
∴
dV = t . - . r d5
t . - . r . γ dθ
Donde dC g dE γ t b d
< < < < < < <
0eso de la correa elemental lbs! 9celeración de la gravedad 31.1 piesDseg 1! Eolumen pulg 3 ! 0eso espec'fico lbsDpulg3 ! %spesor pulg! 9nc$o de la banda pulg! Longitud del arco elemental
Pero
an
=
=
ac
;2 r
=
(
;2 r 12
)
&ntonces dc
=
dc
=
t . - . r . γ . dθ *
12 - t γ ;
.
;2
( r 12)
(<)
2
*
. dθ
Pero aciendo /c
=
12 - t γ ;
2
()
*
&ntonces tenemos (>)
dc = c d5
Reempla6ando (>) en (), tenemos
<
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/c . dθ +
d/ 3
dθ ( / ! /c )
d/ / ! /c
=
=
! / . dθ
=
d/ 3
3 dθ
(1)
?nte*rando (1), tenemos /1 ! /c /2 ! /c
=
(11)
e 3 θ
Para ;elocidades menores de 2, pies/min, usar /1 /2
=
e3 θ
POTENCIA:
P
=
P
=
"",
/.n 7",
( /1
P
=
/
=
++ P ;
/ . ;
! /2 ) ;
++ ( /1 ! /2 ) r
=
/1 ! /2
P = Potencia, @P = orque, l-s!pies ; = Velocidad, ppm P = Potencia, @P = orque, l-s!pies n = rpm 1 ' 2 = tensi4n, l-s ; = ;elocidad, ppm = torque r = radio de la polea
e 3 θ ! 1 = ( /1 ! /c ) 3 θ e
Donde /c
=
++P ;
12 -.t.γ .; 2 * 2 3 θ 12 -.t.γ .; e ! 1 = /1 ! e3 θ *
Donde
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/c
=
12 -.t.γ .; 2 *
=
:A . ; 2 "2.2
T# $ S% . A $ S% . &.t $8
% = %rea de secci4n de la 3aBa, pul*2 $C = &s3uer6o admisi-le de la 3aBa, l-s/pul*2
P
=
-.t.; ++
2 3 12 γ .; e θ ! 1 $C ! * e3 θ
2onde: 0 < 0otencia que puede transmitir la faja, F0. b < 9nc$o de la faja, pulg. t < %spesor de la faja, pulg. v < Eelocidad tangencial de la faja, pps. G < %sfuerzo admisible de la faja, ps'. γ < 0eso espec'fico del material de la faja, lbsDpulg 3 g < 9celeración de la gravedad, 31.1 piesDseg 1 f < 4oeficiente de fricción, entre la faja y la polea A < 9ngulo de contacto de la polea menor
TENSION INICIAL: 9 fin de transmitir potencia, la correa debe tener una tracción inicial, se recomienda un templado de la correa de '1 (s)*+(,. 4uanto mas tenso est# la correa, mas potencia se puede transmitir sin resbalamiento excesivo& la tracción inicial puede ser tan baja que la correa no transmita su potencia. 4uando la tensión inicial aumenta el valor de tracción de B ) aumenta, esto es lo que deteriora la correa, además como F1 F tambi#n aumenta, puede ser peligroso para el eje y cojinete por la flexión que pudiera producir. Brecuentemente se toma una relación F1 ) F / 0, con / 1234 .
ESPESOR DE LA CORREA: La continuidad de la flexión de la correa alrededor de la polea, es un factor determinante para la duración de la correa, cuanto mayor es el espesor, mayor es el esfuerzo máximo inducido por flexión, deben considerarse los espesores de la correa en relación con el diámetro de la polea más peque"a. R!sa(ami!n"5 m67im5 / 0 8
t $ '.'( d ) '.'* d VELOCIDAD DE LA FA9A:
>
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La tracción sometida a la correa, debido a la fuerza centr'fuga aumenta rápidamente por encima de los ;33 **m. La experiencia nos demuestra para dise"os económicos, se obtienen para una velocidad de correa de <333 a <;33 **m.
+,''' -- / 0 / +,1'' -- Fay que tomar en consideración que duplicando la velocidad de la faja, se duplica las veces que se flexa la faja sobre la polea en un periodo de tiempo. Lo que se puede determinar que, cuanto mayor es la velocidad, mayor debe ser el diámetro de la polea.
DISTANCIA ENTRE CENTROS: 0ara un buen dise"o, se debe considerar una distancia entre centros prudente para evitar la oscilación de la faja cuando la distancia entre centros es excesiva.
+D / 2 / 3D 0ara una instalación compacta, tomar
2 4 *.1 D ESF$ER%O ADMISIBLE DE LA FA9A: $C
=
$u .η e 0
2onde: u < %sfuerzo de rotura de la faja He < %ficiencia de empalme @ < Bactor de seguridad * I )+
FA9AS ó CORREAS EN “V” =TRAPE%OIDALES>:
1
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Las bandas en JEK, se emplean muc$o para la transmisión de potencia. on esencialmente bandas sin fin de sección trapezoidal que encajan en las ranuras en forma de JEK de las poleas. %stán fabricadas con cuerda y tela, impregnada con cauc$o, siendo el material de la cuerda algodón, rayón, otros productos sint#ticos ó acero. on silenciosas, capaces de absorber los c$oques y funcionan bajo presiones de apoyo. -na banda en JEK debe trabajar en su superficie superior enrasando aproximadamente con la parte superior del canal ó garganta de la polea& debe quedar un juego entre la base de la banda y el fondo de la garganta, de modo que la banda act(e sobre las pesta"as de la garganta.
dc
+ 2d0 sen
α 2
! / sen
dθ 2
! / !
dθ ∂/ dθ sen = 2 ∂θ
11
(1)
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t =
/ + ∂/ dθ cos dθ ! / cos dθ ! 2 3.d0 = 2 2 ∂θ
(2)
Despreciando tErminos de se*undo orden ' reempla6ando sen
dθ 2
≈
dθ
cos
2
dθ
≈
2
1
enemos de (1)
+
dc
+
dc
2 d0 sen 2 d0 sen
α
2 α 2
!/
dθ 2
! / dθ
!/
=
dθ 2
=
(")
De (2) tenemos + d F ! 2 3. d0 = d = 2 3. d0 ∴ d0
=
d/
()
2 3
Reempla6ando () en (), tenemos
d/ sen α 2 23
dc
+
2
dc
+
d/
=
12 -.t.γ .;
3
sen
α
! /.d θ
! / dθ
2
=
=
(+)
Pero dc
*
2
⇒
dθ
Donde /c
=
12 -.t.γ .; 2 *
ue*o
12
dc
=
/c . dθ
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+
/c dθ
d/
α
! /dθ 2 α sen 2 d/ dθ ( / ! /c ) = 3 d/ 3 = dθ α ( / ! /c ) sen 2 sen
3
=
(7)
?nte*rando am-os miem-ros, tenemos 3
/1 ! /c
=
/2 ! /c
e
sen
α 2
. θ
@aciendo 3 sen
α
=
uA
=
e uA . θ
2
enemos /1 ! /c /2 ! /c
/1 /2
=
e
uA . θ
Para ;elocidades *randes
Para ;elocidades pequeñas
POTENCIA: 0ara la transmisión con banda, el par sobre la polea está dada por:
T $ 5 F# 6 F( 7 8 Donde > < >adio de paso, medido desde el centro de la polea $asta el eje neutro de la banda.
P
=
/.n 7",
2onde: < orque, lbs/pulg. n < rpm.
LON#IT$D DE LA BANDA DISTANCIA ENTRE CENTROS ? AN#$LO DE CONTACTO:
1"
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0ara una transmisión con banda ó faja, en la que tienen dos poleas del mismo R1 con distancia entre centros “&”, la longitud teórica de la banda es L / =& @ R 1> y el ángulo de contacto es 1 / @ ra. ' se usan los radios de paso de las poleas, se obtendrá la longitud de paso de la banda, medido a lo largo de su eje neutro. 0ara poleas de radio R1 y R diferentes, el valor del ángulo mostrado en la figura, está dado por:
R 1 ! R 2
=
sen α
c
y el ángulo de contacto es:
9# $ : 6 ( ; rad %n la polea menor: La longitud de una de las partes recta de la banda es:
α
=
[c
! ( R 1 ! R 2 )
2
2
]
1
2
pul*
La longitud de paso total de la banda es:
) = 2 α + R1 (π ! 2 α ) + R 2 (π + 2 α )
pul*
9proximadamente:
)
≈
2c
+
π
( R 1 + R 2 ) +
( R 2 ! R 1 ) 2 c
2e donde la distancia entre centros es
c
≈
-
+
-
2
! , ( R 2 ! R 1 )
Donde -
=
) ! π ( R 1 + R 2 )
1
2
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9lgunas veces la distancia entre centros “&” entre poleas, está limitado por el tama"o de la máquina. in no $ay limitaciones razonables de la distancia entre centros, está dado por el valor mayor de:
! $ * 8 # < 8 (
! $ ( 8 (
La potencia que puede transmitir la faja seleccionada para la aplicación espec'fica, se calcula por la siguiente expresión
@P
3aBa
= @P3aBa + ta-la
@Padicional G θ . G )
2onde: A < Bactor de corrección por ángulo de contacto L < Bactor de corrección por longitud de faja %l n(mero de faja está dado por la ecuación:
0 3aBa
=
Potencia diseño @P 3aBa
1
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TRANSMISIONES CON CADENAS : Las cadenas se usan para transmisiones de potencia y como transportadores. 0ueden usarse para cargas altas y donde sea necesario mantener relaciones precisas de velocidad. 9un cuando la localización y las tolerancias de alineamiento no sean tan precisas como para el caso de los engranes, se podrá esperar un mejor servicio cuando ambas ruedas dentadas permanecen en el mismo plano vertical. Fay varios tipos de cadenas para transmisión de potencia, pero lo mas usados es la “&a!na ! r5i((5s”. Las ventajas de las cadenas de rodillos de acero con acabado son: alto rendimiento alrededor del 2 al 8!, deslizamiento nulo, no precisa tensión inicial, las cadenas pueden marc$ar en uno ( otro sentido. 4uanto mas corto sea el paso, mayor será la velocidad de funcionamiento admisible. 0ara velocidades relativamente bajos se puede usar ruedas dentadas para cadenas con menos de )6 dientes, pero para altas velocidades son convenientes las de )* a 15 dientes. Las ruedas dentadas para cadenas con menos de 1 dientes, que trabajan a velocidades mayores de ++ a 6++ rpm, deben recibir un tratamiento t#rmico para darles una superficie tenaz resistente al desgaste.
adena de rodillos, secci4n de una cadena de rodillos
%n la siguiente figura a!, el rodillo 9 está precisamente apoyado y la l'nea de centros de la cadena está separada una distancia r s, es menor que el radio r despu#s de una rotación angular , como se indica en la figura b!. i suponemos que #sta rueda dentada gira a velocidad angular constante de n rpm, la velocidad de la l'nea de centros de la cadena varia aumentando desde / @rn y vuelve a bajar tomando la velocidad menor durante cada ciclo de engrane del diente. -n cambio de velocidad implica una aceleración y a su vez la aceleración implica una fuerza, de acuerdo con la Ley de @eGton B < m. a!. 9demás, existen las aceleraciones verticales, porque en realidad la cadena salta a causa de la variación de radio. 4omo r s / r &5s , el cambio de radio es r =1 &5s > y disminuye cuando aumente el n(mero de dientes, con lo que se reduce la acción de cuerda, que llega a ser casi despreciable cuando $ay 1 dientes ó mas.
%cci4n de cuerda. %n*ulo 9 $ #='>Nt *radosH sen 9 $ ?>(r 4 diámetro primiti;o D $ ?>sen 9
La relación de transmisión
n p nc
=
Ic I p
2onde: np < rpm, pi"ón rueda mas peque"a, rápida! nc < rpm, catalina rueda mas grande, lenta! Mc < N dientes pi"ón rápida!
17
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
Mp < N dientes catalina lenta! 0ara una operación suave a velocidades moderadas y altas se considera buena práctica que la rueda tenga por lo menos )7 dientes& desde luego, )8 ó 1) dientes dar'an una mejor esperanza de vida con menos ruido en la cadena. 2onde las limitaciones de espacio son severas ó en caso de velocidades muy bajas, pueden utilizarse n(meros mas peque"os de dientes sacrificando la duración probable ó esperanza de vida de la cadena. Los diámetros de paso en las ruedas dentadas son: p
=
d p
1 I p
D p
sen
p
=
1, I c
sen
2onde: dp < diámetro de paso del pi"ón p < paso de la cadena 2p < diámetro de paso de la catalina La velocidad lineal de la cadena se puede calcular por:
;
=
π d p n p
12
La longitud de la cadena debe determinarse en función del n(mero de pasos. %s preferible tener un n(mero par de #stos, pues de otro modo ser'a necesario un eslabón de compensación. La longitud aproximada puede obtenerse por la siguiente ecuación:
=
2
+
I p
+ Ic 2
+
( Ic
! I p )
2
2 π
2onde: L < p < 4 < Mp < Mc <
Longitud de la cadena paso de la cadena distancia entre centros N dientes pi"ón N dientes catalina
-na buena distancia entre centros será:
=
Dc
+
D p
(pul*.)
2
La relación de velocidad máxima debe ser 7.+ La distancia central entre los ejes de la rueda dentada debe ser de entre 3+ y + pasos aproximadamente 3+ a + veces el paso de la cadena! %l arco de contacto de la cadena de la rueda mas peque"a no debe ser menor de )1+O %n condiciones normales, la rueda dentada mas grande no debe tener menos de )1+ dientes La longitud de la cadena debe ser un m(ltiplo completo del paso y se recomienda un n(mero par de paso.
1<
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
ELEMENTOS FLE@ILES T8ANSMISIONES ?O8 FABAS ?LANAS TALA NC # ESFUE8O DE 8OTU8A DE ALGUNOS MATE8IALES USADOS EN FABAS ?LANAS MATE8IAL uero curtido al cromo uero curtido al anino uero curtido al ro-le eBido de al*od4n con cu-ierta de cauco 4 de -alata • de 2 on6asJ • de " ' "2 on6asJ • de "7 on6asJ
ESFUE8O DE 8OTU8A , F , P$? ", F , P$? ", F 7, P$?
?ESO ." l-/pul*" ." l-/pul*" ." l-/pul*"
" l-s/pul*. capa "2 l-s/pul*. capa "7 l-s/pul* . capa
.21 l-/pul*. capa .2 l-/pul*. capa .27 l-/pul*. capa
Peso correspondiente a una capa de teBido de "7K L K
TALA NC ( !OEFI!IENTE DE F8I!!ION ENT8E FABA ?OLEA MATE8IAL DE LA FABA SE!O uero al anino 4 al ro-le uero al cromo %l*od4n teBido auco Malata
.2 ." .22 ." ."2
MATE8IAL DE LA ?OLEA Fe Fdo A!E8O MADE8A ?A?EL ?8ENSADO HUMEDO ENG8ASADO .2 ."2 .1 .1 .2
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8EESTIDO DE" !UE8O !AU!HO
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TALA NC * EFI!IEN!IA DE LAS BUNTAS ?A8A FABAS ?LANAS DE !UE8O BUNTA ementada por el 3a-ricante ementada en taller %rticulaci4n metálica a máquina %rticulaci4n metálica a mano osida con tiento Mroce metálico (*rampa)
FA!TO8 1. .> .> .2 .7 ."
TALA NC + DESIGNA!IN DIMENSIONES DE FABAS ?LANAS DE !UE8O ?LIEGUES SJMOLO NOM8E #$ $imple mediana @$ $imple pesada D Do-le li;iana #D Do-le mediana @D Do-le pesada # riple mediana
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DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
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AN!HOS NO8MALIADOS DE FABAS ?LANAS DE !UE8O AN!HOS DE FABA ?ulgs N!1 1F" "F7 7 F 1 1 F 7 7 F <2
IN!8EMENTOS ?ulgs 1/ O N 1 2
TALA NC 3 FA!TO8ES DE !O88E!!ION DE LA ?OTEN!IA ?A8A FABAS ?LANAS DE !UE8O AS?E!TOS A !ONSIDE8A8 D?#&RQ D& % PQ&% #&0QR @asta K φ......................................................... 1/K F K....................................................... >K F 12K........................................................... 1"K F 17K......................................................... 1U.................................................... ?PQ D& $&RV??Q emporal 4 intermitente..................................... 0ormal.............................................................. ontin9o 4 ser;icio importante......................... ?PQ D& %R% $QMR& % %% Sni3orme........................................................... ar*as s9-itas con coques moderadosWW.... ar*as de coque ' re;ersi-les........................
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DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
TALA NC DIKMET8OS MINIMOS DE LAS ?OLEAS ?LANAS USADAS EN T8ANSMISIONES ?O8 FABAS ?LANAS (Pul*.)
TI?O DE FABA #$ @$ D #D @D # @
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DIAMET8OS 8E!OMENDADOS DE ?OLEAS ?LANAS USADAS EN T8ANSMISIONES ?O8 FABAS ?LANAS DE !UE8O 5?ULGS7 DIKMET8OS ?ulg 2. ! 7 7 ! 1 1 ! 2 2 ! "7
IN!8EMENTOS ?ulg N 1 2 7 TALA NC P
AN!HOS ?8EFE8ILES ?A8A FABAS ?LANAS DE TEBIDO DE ALGODN !ON !UIE8TAS DE !AU!HO, ALATA NEO?8ENE AN!HO DE FABA ?ulg @asta de 2K 2 ! ! 1 1 ! 2
IN!8EMENTOS ?ulg O N 1 2
2
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
TALA NC #' FA!TO8ES DE SE8I!IO ?A8A FABAS ?LANAS TEBIDAS MOTO8ES EL!T8I!OS BAULA DE A8DILLA A! !ON MONOFASI !ON A88ANQUE 8OTO8 !O !ON !A?A!IT. TorRue Alto -ar OINADO noral
A?LI!A!IONES %*itadores Mom-as centr83u*as Mom-as reciprocantes ompresoras aBas transportadoras ransportadores elicoidales eneradores ' eLcitadores 8neas de eBes #áquinas erramientas #áquinas de trituraci4n ur-o sopladores Ventiladores centr83u*os
1. F 1.2 1.2 1.2 F 1. 1.2 F 1.
1.2 F 1. 1.
1.2 1. 1. F 1.7 1.
1. 1.2
1. 1.2 F 1. 1. 1.7 1.
1.7 2.
1. 1.2
MOTO8ES DIESEL DE + MAS !ILIND8OS A MAS DE '' 8?M 1. F 2.
1.2 1.2 1.7 1. 1. F 1.2 1.2 1. 1.2 1.7
1. 1. 1.2 1. 1. F 1.2
D! !ON OINAD O EN SHUNT
1. 1.
1.2 1. F 1.7 1.7 1. 2. 1.7
TALA NC ## DIKMET8OS MINIMOS DE ?OLEAS ?A8A FABAS TEBIDAS ?ESO DEL TEBIDO MATE8IAL
"2 on6as teBido de al*od4n
"2 on6as teBido de al*od4n calidad meBorado
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DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
TALA NC #( ?OTEN!IA QUE ?UEDEN T8ANSMITI8 LAS FABAS ?LANAS TEBIDAS ?O8 ?ULGADAS DE AN!HO #='C DE ANGULO DE !ONTA!TO ?ESOS DEL TEBIDO MATE8IAL
"2 Qn6as eBido de al*od4n
"2 Qn6as teBido de al*od4n de calidad meBorado
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DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
T8ANSMISIONES ?O8 FABAS EN TALA NC # FA!TO8ES DE SE8I!IO ?A8A T8ANSMISIONES ?O8 FABAS EN MAQUINA MOIDA %*itadores de l8quidos %*itadores de semil8quidos Matidoras en la industria papelera Mom-as centr83u*as Mom-as reciprocantes Mom-as rotati;as de despla6amiento positi;o ancadoras de mand8-ulas, de rodillos *iratorios ompresoras centr83u*as ompresoras reciprocantes ri-as *iratorias ≤adores de can*ilones &Lcitadores &Ltractores eneradores 8neas de eBes (eBes de transmisi4n) #aquinarias de imprenta #aquinarias de la;ander8a #aquinarias para aserraderos #aquinarias para 3a-ricaci4n de ladrillos #aquinarias para 3a-ricaci4n de cauco calandrias, me6cladoras, eLtrusores #aquinaria teLtil #áquinas erramientas #e6cladoras de masa en la industria pani3icadora #olino de -arras, de -olas, de tu-os #olinos de martillos Prensas pun6onadoras Pul;eri6adores $opladores $opladores de despla6amiento positi;o ransportadores de artesas, de paletas, de tornillo ransportadoras de 3aBas para arena, *ranos, etc. ransportadoras para tra-aBos li;ianos Ventiladores asta 1 @P Ventiladores ma'ores de 1 @P :inces, montacar*as, ele;adores Iarandas ;i-ratorias
!LASE # 1.1 1.2 1." 1.1 1." 1.2 1. 1.1 1." 1." 1." 1." 1.1 1.2 1.2 1.2 1.2 1." 1."
!LASE ( 1.2 1." 1. 1.2 1. 1." 1.7 1.2 1. 1. 1. 1. 1.2 1." 1." 1." 1." 1. 1.
1. 1." 1.2 1.2 1. 1." 1.2 1." 1.1 1." 1." 1.2 1.1 1.1 1.2 1. 1.2
1.7 1. 1." 1." 1.7 1. 1." 1. 1.2 1. 1. 1." 1.2 1.2 1." 1.7 1."
NOTAS" •
•
•
•
•
Las máquinas movidas que se dan en la tabla son solamente representativas. 0ara otras máquinas que no se mencionan en la tabla, escoger el factor de servicio que mas se aproxime de acuerdo a las caracter'sticas de la carga. L9 4L9% ), corresponde a máquinas motrices tales como: motores el#ctricos de corriente alterna de torque de arranque normal, de jaula de ardilla, motores el#ctricos s'ncronos, motores el#ctricos de corriente continua con bobinado en derivación, motores de combustión interna multicil'ndricos. L9 4L9% 1, corresponde a máquinas motrices tales como: motores el#ctricos de alto par de arranque, de deslizamiento alto, de bobinado en serie, con bobinado 4oumpond, motores de combustión interna monocil'ndricos& tambi#n a transmisiones accionadas a trav#s de l'neas de ejes, de embrague. Los valores de los factores de servicios dados en la tabla son para servicio normal, de * a )+ $oras por d'a. 0ara servicio continuo, de )6 a 15 $oras por d'a, agregar +.) y para servicio intermitente, de 3 a $oras por d'a ó servicio ocasional, restar +.) i se usan poleas locas, al factor de servicio de la tabla agregar la cantidad que se indica a continuación: 0ara polea loca instalada en el borde interior de la faja y en el lado de menor o tensión................................................................................................ +.+
2"
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez o
o
o
0ara polea loca instalada en el borde exterior de la faja y en lado de menor tensión................................................................................................ +.) 0ara polea loca instalada en el borde interior de la faja y en el lado de mayor tensión ............................................................................................................ +.) 0ara polea loca instalada en el borde exterior de la faja y en el lado de mayor tensión ............................................................................................................ +.1
TALA NC ( DIKMET8O E@TE8IO8 MINIMO 8E!OMENDADO DE ?OLEAS ?A8A FABAS EN A UTILIA8 EN MOTO8ES EL!T8I!OS H? MOTO8 . .< 1 1. 2 " <. 1 1 2 2 "
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1. 11. 1". 1. 1. 2. 22.
. 1. 1. 12.
.2 . 1. 1. 12.
#1' 2.2 2. 2. 2. ". ". ". . . . .2 7.
*+1'
2.2 2. 2. 2. ". ". ". . .
7. <. .7 .7 1. 1. 1".2
Los valore indicados en la parte superior de la l'nea divisoria están basados en motores bajo estandarización de @%=9 mg)/)5.53P. los valores inferiores a la l'nea son en base a fabricantes de motores. Los valores dados en la presente tabla son generalmente conservadores, se pueden usar diámetros mas peque"os de poleas instalados en motores seg(n el dise"o espec'fico de ellos .
TALA NC * SE!!IONES ESTANDA8ES DE FABAS DIKMET8OS DE ?ASO MINIMO DE LAS ?OLEAS SE!!ION % M D &
AN!HO 12.< 17.< 22.2 "1. ".1
ALTU8A <.> 1." 1". 1>. 2".
DIKMET8OS DE ?ASO DE ?OLEAS, 8E!OMENDADO MINIMO <7 a 12< 77 1"< a 1> 11< 22> a " 1< "" a " "" a <11 <
2
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
FIGU8A NC# SELE!!IN DE LA SE!!ION DE FABA EN
2
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
TALA NC + ?OLEAS ESTANDA8ES ?A8A FABAS EN 5En ?ulg.7 SE!!ION A ". 7.2 ".2 7. ". <. ".7 <.7 ". .2 . >. .2 1.7 . 12. .7 1. . 1. . 1>.7 .2 2.7 . 2>.7 .7 "<.7 . 7.
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SE!!ION ! <. 1. <. 17. . 1. . 2. >. 2. >. ". >. "7. >.7 . >. . 1. 1.2 1. 1.7 11. 12. 1".
SE!!ION D 12. 2<. 1". "". 1". . 1". . 1. . 1.2 1. 1.7 1. 1. 1. 17. 1. 1. 2. 22.
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27
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DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
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DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
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UNIE8SIDAD NA!IONAL SAN LUIS GONAGA DE I!A FA!ULTAD DE INGENIE8IA ME!ANI!A ELE!T8I!A DE?A8TAMENTO A!ADEMI!O DE ME!ANI!A DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS I Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
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UNIE8SIDAD NA!IONAL SAN LUIS GONAGA DE I!A FA!ULTAD DE INGENIE8IA ME!ANI!A ELE!T8I!A DE?A8TAMENTO A!ADEMI!O DE ME!ANI!A DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS I Ing. Eduardo Flores Gutiérrez
TALA NC * FA!TO8ES DE SE8I!IOS ?A8A T8ANSMISIONES ?O8 !ADENAS DE 8ODILLOS MAQUINAS MOT8I!ES !LASE A
#otores de com-usti4n interna con acoplamiento idráulico
!LASE
#otores elEctricos ' tur-inas
!LASE !
#otores de com-usti4n interna con acoplamiento mecánico MAQUINAS MOIDAS
%*itadores de l8quidos ' semil8quidos %limentadores ! De mesa *iratoria ! De mandil, de 3aBas, de tornillos, de paletas rotatorias ! Reciprocantes Matidoras Mom-as centr83u*as Mom-as reciprocantes de 2 4 más cilindros. ompresores centr83u*os ompresores reciprocantes ! De " 4 mas cilindros ! De 1 4 2 cil8ndros ancadoras ≤adores de can*ilones ! %limentados 4 car*ados uni3ormemente ! 0o alimentados 4 car*ados uni3ormemente eneradores @orno ' secadores rotatorios 8neas de eBes (contraeBes) ! Para ser;icio li;iano ' normal ! Para ser;icio pesado #aquinarias ! Para aserraderos ! De imprenta ! De la;ander8as ! De panader8as #áquinas ! 0o re;ersi-les con car*a uni3orme ! 0o re;ersi-les con car*a pulsante moderada ! Re;ersi-le con car*a ;aria-le 4 con impactos se;eros #oledores #olinos ! De -olas, de tu-os ! De martillos, de rodillos Prensas Propulsores de -arcos $opladores centr83u*os ecles ransportadores ! %limentados 4 car*ados uni3ormemente ! 0o alimentados 4 car*ados uni3ormemente Ventiladores centr83u*os :inces Iarandas rotatorias car*adas uni3ormemente FA!TO8ES DE SE8I!IOS KSI!OS" • %R% S0?QR#& • %R%$ Q0 @Q[S&$ #QD&R%DQ$ • %R% Q0 @Q[S& S&R&
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