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• Alexis Aleshito

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA CURSO MAQUINA

: CALCULO DE ELEMENTO DE

PROFESOR : ING. ALVA FORTUNATO TRABAJO

: FINAL

ALUMNO

: SOTO BASILIO OMAR WILFREDO SEGOVIA CHIRINOS JHON MARIO MEDINA CALLE OMAR ANTONIO OBREGON PANTA ERICK ANGELO

TRANSMISIÓN PARA MOLINO DE BOLAS Nuestro trabajo consiste en el diseño de la transmisión de un molino de bolas ya existente mediante la selección de la faja y diámetros de las poleas. Se tiene un molino de las siguientes características:      

900x1800 mm Peso de bolas 0.75 Kg Velocidad del barril 38 rpm Potencia a transmitir 18.5 Kw = 24.8 hp Producción: 0.6-2 tn/h Peso de bolas 0.75 kg

Molino utilizado: http://www.equitec.co/files/maquinaria/molinos_de_bolas.pdf

Procedimiento MOTOR ELÉCTRICO 1. Cálculo del motor a utilizar Si consideramos una eficiencia en la transmisión de 98% Pmotor =

Pmaquina =25.3 hp=25.66 cv ≈ 26 cv 0.98

De las tablas de motores asíncronos: Motor NV255cS:

30 cv, 870 rpm, 8 polos, Diámetro del eje 60mm

Nota: Se tiene en cuenta en la selección del motor la velocidad de rotación de este ya que la velocidad de salida es apenas de 38 rpm. 2. Análisis Al tener una velocidad de entrada de 870 rpm y una velocidad de salida de 38 rpm, se observa que el uso de una faja en v no es suficiente ya que la relación de transmisión es aproximadamente 22.89. Es por ello que utilizaremos una faja en v y una cadena de rodillos de lubricación por goteo y se añadirá un reductor de velocidad intermedio como se muestra en el siguiente esquema:

3. Calculando nuevamente la potencia del motor tomando en cuenta una eficiencia de fajas en “V” de 98%, cadena de rodillo es de 97% y de rodamientos 99% Pmotor =

Pmaquina ∗0.97 0.98∗0.99

2

=25.04 hp=25.39 cv ≈ 26 cv

El motor seleccionado cumple con el requerimiento. FAJAS EN V 4. Considerando una factor de servicio igual a 1.5 (1.4 + 0.1 obtenidos de tablas y para trabajo de 16 h/diarias). HPd=

24.8 ∗0.97∗1.5=36.81hp 0.992

Con 36.81 hp y 870 rpm se obtiene una sección de faja tipo C. 5. Realizamos el cálculo de los diámetros mg=

870 =3.27 266 Diámetro recomendado:

9 ≤d≤12

Buscando diámetros estándares en TABLA N°4 para fajas en “V”: Si: d=11’’ entonces D= 36’’ 6. Cálculo de la longitud L=2 C+1.65 ( D+d ) Dónde: C≥

D+3 d =34.5 2

y C ≥ 36 , tomaremos C=36’’.

L=2 C+1.65 ( D+d )=72+1.65∗47=149.55 Entonces longitud estándar más próxima es 160.9’’ con KL=1.02 7. Distancia entre centros:

2

(36−11) π 160.9=2 C+ ( 36+11 ) + 2 4C Entonces C=41.66’’

Factor de corrección por ángulo de contacto (K): D−d =0.6 C

 K

8. Potencia por faja: Para 870 rpm y d=10’’



Para mg > 2 y sección C 

De la tabla HP/faja = 12.4 HP adic= 0.1182*8.7=1.02834 hp

Potencia que puede transmitir una faja: HP =[ 12.4+1.02834 ]∗1.02∗0.91=12.464 hp faja 9. Número de fajas HPd 36.81 N= = =2.9533 ≈ 3 fajas HP 12.464 faja

CONCLUSIÓN: Usar 3 fajas C158, con poleas de  11’’ y  36’’, con distancia entre centros C=41.66 pulgadas. CADENA DE RODILLOS 10. Se necesita una relación de transmisión igual a 3.5 mg=

Z 133 =3.5= 1 38 Z2

Asumiendo un número de dientes para el piñón igual a 20, se obtiene un número de dientes para la catalina igual a 70. 11. El factor de servicio es 1.3 para molino de bolas clase B y el factor modificatorio es igual a 0.95 para 20 dientes. HPe=24.8∗1.3∗0.95=30.63 hp

12. Selección de la cadena De la figura 1 del libro, para 133 rpm (velocidad menor por relación de transmisión) y HPe =30.63. 1 hilera

 ANSI 140-1  p=1 3/4’’

2 hileras



30.63 =18.01 1.7

3 hileras



30.63 =12.252 2.5



30.63 =9.28 3.3

4 hileras

 ANSI 120-2  p=1 1/2’’

 ANSI 100-3 p=1 1/4’’

 ANSI 100-4 p=1 1/4’’ (Se descarta)

13. Diámetro de paso de las ruedas dp= Para una hilera



dp= Para dos hileras



dp= Para tres hileras



1 3/ 4 =11.19 180 sen( ) 20 1 1/2 =9.59 180 sen( ) 20 11/ 4 =7.99 180 sen( ) 20

14. Velocidad tangencial Para una hilera



V=

π∗11.19∗133 =389.63 ppm 12

Vmax=370 ppm( se descarta ANSI 140−1)

Para dos hileras



V=

π∗9.59∗133 =333.91 ppm 12

Vmax=430 ppm Para ANSI 120-2, la cadena cumple con el requerimiento.



Dp= 3.42”

15. Distancia entre centros Sabemos que Cp es de 30 a 50 pasos Si Cp= 30 pasos:

Lp=2 Cp+0.53∗( 20+70 )=107.7 ≈ 108 pasos

Nuevo Cp:

70+ 20 60 Lp=2 Cp+ +( ) 2 2 4∗π ∗Cp

2

Cp=31.35 pasos Si cumple! CONCLUSIÓN: Usar cadena de rodillos ANSI 120-2, con distancia entre centros igual a 47.025 pulgadas y longitud de 162 pulgadas con ruedas dentadas de 20 y 70 dientes. Rodillo y Piñón Utilizado: http://www.skf.com/files/870049.pdf