• Author / Uploaded
• david80147179

Citation preview

PARCIAL DE NEUMÁTICA NOMBRE: José Estith Bohorquez Garay 1. Un compresor debe suministrar 150CFM de aire a una presión de 145PSI, en Bogotá (Pat.:560mm Hg.) determine: El tipo de compresor, la potencia en HP del compresor, la corriente de consumo del motor (220V, Cosφ: 0,87), el diámetro del acumulador si la longitud máxima es de 1,2m (∆p: 1Bar, Z: 15com/hora) y la cantidad de agua esperada en la red expresada en litros/hora si (Temperatura Ambiente es 14ºC, HR.65%) 2. Determine las longitudes equivalentes, las pérdidas de presión en la red y el diámetro óptimo de tubería la red mostrada en la figura (condiciones: Q: 120CFM, P: 116 PSI ∆P Admisible :3%) medidas en metros

3. Un cilindro neumático debe ejercer una fuerza de 255,1 Kgf. Con un desplazamiento de 3,27 pies, si la red entrega una presión de 116psi determine los diámetros normalizados de embolo y vástago en mm y el consumo de aire en L/min si tiene una frecuencia de ciclado de 7ciclos/min.

4. La grafica muestra la curva caracteristica de un motor neumático de aletas alimentado a 6.3Bar de presión, determine la potencia desarrollada cuando se le suministra 480 L/min ( POT= 2π *n* M ) 60 n=rpm, M=Par de

giro

SOLUCION Presion = 145 psi = 10.5 bar 𝑀3 Q= 150 CFM x 0,028 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 x 60 minutos Q= 252 M3/H Tipo de compresor : Embolo o rotativo

Relación de compresión = Rc Presión atmosférica en Bogotá: 760mm Hg = 0,75 bar Relacion de compresor 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎+𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 10 𝐵𝑎𝑟+0,75 𝑏𝑎𝑟𝑒𝑠 = = = 14.35 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑃 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 0,75 Potencia del Compresor P: 8,1 * Q/60 [ 𝑅𝑐 0,286 − 1] = 255 𝑀3 P: 8,1 * 60 * [ 14.340,286 − 1] P: 39.31 HP = 29325

Corriente del Motor 𝑃 29325 Pot Motor = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 0.8 = 3656 Watios Potencia del Motor Potencia del motor = I(corriente ) * V(voltaje * Cos θ√3 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

36656

I :𝑉(𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 ∗ 𝐶𝑜𝑠 𝜃√3 = 220 𝑉 𝐶𝑜𝑠 0,87∗√3 = 110 amperios

THW : 2 AWG TW: 1 AWG

ASUMIR ᴧp : 1 BAR Z: 15 COM/H Longitud : 1.2 M Capacidad del acumulador

Capacidad el acumulador según gráfica : 4, 3 m3 V acumulador = Va =

4.3 𝑚3 14.35

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟

* 2= 0.60 M

*2

Diámetro del acumulador 𝑉

V: A*L ; A= 𝐿 =

𝜋∅2 𝐿

4 (𝑉)

4 (0,60)

; θ= √ 𝜋(𝐿) ; = √ 𝜋(1,2 ) ; 0, 80 metros

Cantidad de agua en la red

𝑔𝐻2𝑂

Presión de saturación : 15 𝑀3 Q H2O = Ps * Hr * Q aire 𝑔𝐻2𝑂 𝑚3 𝑔𝐻2𝑂 Q H2O = 15 𝑀3 * 0.65 * 255 ℎ = 2486 ℎ

2. TUBERIAS Diámetros preliminares

Longitud de las tuberías m : 2+(42)+(42)+(42)+24+24+36 = 212m Presión de servicio : 8 bares ᴧp : 3 % Perdida de presión : 8 *0.3 = 2.4 Bar DIAMETRO : 40 MM

Sumatoria Longitudes supletorias por accesorios Codos : 4 * (0,37m) = 1.48 Tes : 9 *(3,3m) = 29 .7 Válvulas : 10 *(0.55m) = 5.5 m Longitud total supletoria: 36.68

Longitud total de tubería: 212 +36.68 = 248m

Estimación de perdidas reales

Q: 201

𝑚3 ℎ

∗

1ℎ

* 3600𝑠𝑒𝑔

1000 1𝑚3

= 55.83 litros

P: 8 bares Diámetro Preliminar : 40 mm Longitud total : 248m Perdidas : 0.3 bares

Diámetro de la tubería 40 / 45 MM

3. Un cilindro neumático debe ejercer una fuerza de 255,1 Kgf. Con un desplazamiento de 3,27 pies, si la red entrega una presión de 116psi determine los diámetros normalizados de embolo y vástago en mm y el consumo de aire en L/min si tiene una frecuencia de ciclado de 7ciclos/min. F =255, 1 Kgf 9,81 𝑁 F= 255 , 1 kgf * 1 𝑘𝑔𝑓 = 2502 N h= 3, 27 pies 305 𝑚𝑚 h= 3,27 Ft * 1 𝐹𝑡 = 997 mm P=116 Psi 1 𝑏𝑎𝑟 P= 116 psi * 14.5 𝑝𝑠𝑖 = 8 bar

H(req) = 997 > h(max) = 590mm -900mm “ Peligro de falla “ Buscar un cilindro diametro de vastago mayor Presion de menor trabajo

Replanteando : P = 3, 5 bar = 50.75 F= 255.1 Kgf = 2502 N H(req) 3,27 Ft (997mm) < h(max) = 1450mm Diametro del embolo = 125mm Diametro del vastago = 32 mm

Diametro Embolo = 125 mm Diametro Vastago = 32 mm F= 7 ciclos/min Q esp = 0,025 l/cm Q aire= Q esp * h* f Q aire = 0,025 l/cm * 99.7 * 7 ciclos /min = 17,45 l/min

4. La grafica muestra la curva caracteristica de un motor neumático de aletas alimentado a 6.3Bar de presión, determine la potencia desarrollada cuando se le suministra 480 L/min ( POT= 2π *n* M ) 60 n=rpm, M=Par de Giro

𝐿

480 min∗ ∗

Potencia =

1𝑚𝑖𝑛 60 𝑠

= 8

𝐿 𝑠𝑒𝑔

2 𝜋∗380𝑟𝑝𝑚∗8 𝑁𝑚 60

= 𝟑𝟏𝟖. 𝟒 𝐖 , 𝟎, 𝟑𝟏𝟖 𝐊𝐰