CALCULO DE POTENCIA Y SELECCIÓN DE MOTOR.
JAVIER LAGUNA AVILATarea24 de Febrero de 2016
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CARACTERISTICAS DE ROTOR
Diámetro exterior=0.5 m
Diámetro de eje=0.058m
Velocidad de funcionamiento=1800 RPM
Velocidad a balancear= ¼ de la velocidad de funcionamiento = 450 RPM
MASA DE ROTOR= 50 Kg
CALCULO DE POTENCIA Y SELECCIÓN DE MOTOR
[pic 1]
Para un cilindro el momento de Inercia está determinado por:
[pic 2]
Donde:
- m= masa
- R=radio del cilindro
Entonces:
[pic 3]
[pic 4]
En el caso de una máquina que tiene “rotación diferente del motor”
[pic 5]
el momento de inercia transmitida del rotor al eje del motor es:
[pic 6]
Donde:
- = momento de inercia de la carga[pic 7]
- =número de RPM del rotor a balancear[pic 8]
- =numero de RPM del motor[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
El momento de inercia total que se desarrolla en el eje del motor será:
[pic 12]
[pic 13]
La potencia del motor se determina con la siguiente ecuación:
[pic 14]
- Pm=potencia de motor (Kw)
- MN=torque nominal de motor (Nm)
- n1=número de RPM de motor
- ηt=eficiencia de transmisión (en fajas planas es 98%)
de esta manera deducimos que el torque transmitido es:
[pic 15]
[pic 16]
[pic 17]
El momento de aceleración en motores de arranque directo es 50% el momento nominal de motor.
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
Entonces el tiempo de arranque del motor es:
[pic 21]
- ta=tiempo de arranque (s)
- n1=velocidad de rotación de motor
- Ma=momento de aceleración
[pic 22]
[pic 23]
Al tabular el tiempo de arranque, conociendo la potencia y el momento de inercia del motor, tenemos:
P(HP) | P(Kw) | Mn (Nm) | Jm (Kg m2) | ta(s) |
0.325 | 0.25 | 1.2999 | 0.00153 | 19.18 |
0.481 | 0.37 | 1.9238 | 0.00187 | 13.01 |
0.715 | 0.55 | 2.8597 | 0.00221 | 8.78 |
0.975 | 0.75 | 3.8996 | 0.00384 | 6.54 |
1.43 | 1.10 | 5.7194 | 0.00494 | 4.51 |
1.95 | 1.50 | 7.7992 | 0.00546 | 3.32 |
2.86 | 2.20 | 11.4388 | 0.00822 | 2.33 |
3.9 | 3.00 | 15.5983 | 0.00972 | 1.73 |
5.2 | 4.00 | 20.7978 | 0.01558 | 1.37 |
7.15 | 5.50 | 28.5969 | 0.04162 | 1.22 |
9.75 | 7.50 | 38.9958 | 0.05284 | 0.97 |
11.96 | 9.20 | 47.8349 | 0.060339 | 0.83 |
14.3 | 11.00 | 57.1939 | 0.07301 | 0.75 |
19.5 | 15.00 | 77.9917 | 0.08743 | 0.60 |
Se sabe que el tiempo de arranque para motores de 1800 RPM no debe exceder los 10 segundos, ya que ocasionaría sobrecalentamiento en el motor; es por ello que seleccionamos un motor de 0.55 KW, con un tiempo de arranque de 8.78 s (el cual está dentro del tiempo admisible).
CARACTERISTICAS DEL MOTOR
Motor trifásico
Frecuencia 60 Hz
Potencia= 0.55 Kw = 0.7 HP
MN=2.8597 Nm
n=1800 RPM
Peso = 10.5 Kg
CONFIGURACION DE LAS POLEAS
[pic 24]
D2= Diametro exterior de rotor
n2=numero de RPM de rotor a balancear
c=distancia entre centros
[pic 25]
si se desea que el rotor gire a ¼ de su velocidad de funcionamiento, entonces:
[pic 26]
[pic 27]
Relación de transmisión:
[pic 28]
[pic 29]
El diámetro de la polea motor será:
[pic 30]
[pic 31]
FUERZA EN LA FAJA TRASMITIDA POR EL TORQUE DEL MOTOR
[pic 32]
Donde:
= Par nominal del motor[pic 33]
= fuerza transmitida por el torque del motor[pic 34]
=Radio de la polea conductora[pic 35]
[pic 36]
[pic 37]
La potencia se transmitirá por medio de un ana faja plana
Tabla xx Características de algunos tipos comunes de bandas. Las figuras son secciones transversales con excepción de las bandas de sincronización, donde la vista es lateral.
Tipo de banda | Figura | Unión | Intervalo de tamaños | Distancia entre centros |
[pic 38] |
Al realizar el diagrama de cuerpo libre de la polea conductora
[pic 39]
R1
Ø1
n1
T
F1
F2
y
X
Rx
Ry
α
si c=0.6 m
[pic 40]
[pic 41]
Ademas:
[pic 42]
[pic 43]
Tabla xx Propiedades de algunos materiales de las bandas planas y redondas.
Material | Especificación | Tamaño (pulg.) | Diámetro mínimo de la polea (pulg) | Tensión permisible por ancho unitario a 600 pies/min (lbf/pulg) | Peso especifico (lbf/pulg3) | Coeficiente de fricción |
[pic 44][pic 45] |
Propiedades de faja plana de Poliamida: F-0
- Espesor=0.762 mm
- Diámetro mínimo de polea= 15.24 mm
- Tensión permisible = 1.75 N/mm
- Densidad = 968.7967 Kg/m3
- Coeficiente de fricción= 0.5
Si se sabe que:
[pic 46]
[pic 47]
[pic 48]
También se sabe que:
[pic 49]
[pic 50]
[pic 51]
[pic 52]
[pic 53]
[pic 54]
[pic 55]
...