ESQUEMA DEL HORNO BASCULANTE
Enviado por Yeison Gomez • 8 de Noviembre de 2018 • Tesis • 1.615 Palabras (7 Páginas) • 168 Visitas
ESQUEMA DEL HORNO BASCULANTE.
[pic 1] [pic 2][pic 3]
CARGAS PRESENTES EN EL HORNO.
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
Donde,
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
[pic 10]
Al tomar la sección B del eje
Se traslada la fuerza WT[pic 11]
[pic 12] [pic 13]
Entonces: [pic 15][pic 14]
[pic 16]
[pic 17]
Se define la longitud del eje en B como L = 120mm
[pic 18]
[pic 19]
- [pic 20]
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
- [pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
Luego los diagramas de cortante y momentos están dados por: [pic 27]
El diseño del eje se hace teniendo en cuenta la teoría de energía de distorsión, para el caso de materiales dúctiles el diámetro de un eje se calcula con la expresión:
[pic 28]
Se tiene el valor de M como Mmax= 273,699 N.m, es necesario calcular el valor del torque que se ejerce sobre el eje.
[pic 29]
El torque T que se ejerce sobre el eje depende de la fuerza Fx, la fuerza que se ejerce sobre el volante para girar y vaciar el horno.
Esta fuerza Fv que se ejerce sobre el volante es la fuerza necesaria para vencer la condición de equilibrio y depende del peso WT.
[pic 30]
El torque Tx que se aplica en el eje es producido por la fuerza Fv.
- Σ MO = 0
r ⃗GO X W ⃗ + r ⃗BO X R ⃗B + r ⃗PO X F ⃗V = 0
Para el momento par TX
M ⃗OFV = r ⃗PO X F ⃗V
La barra se toma como la mitad del diámetro exterior del volante[pic 31]
[pic 32]
OFV = [pic 33][pic 34]
OFV = ( + + ([pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]
Del diagrama de cuerpo libre se tiene que:
+[pic 39] Σ Fy = 0
En = 0[pic 40]
En : -W + RB + FVY= 0[pic 41]
[pic 42]
[pic 43]
[pic 44]
En : FVZ = 0[pic 45]
Entonces:
OFV = + ([pic 46][pic 47][pic 48]
OFV = 752,63 + 364,9[pic 49][pic 50][pic 51]
Se tiene que Tx = OFV [pic 52][pic 53]
[pic 54]
CALCULO DE DIAMETRO DEL EJE
- Se selecciona como material el acero 1040 CD con Sy=490 MPa
- De la tabla 1,1 y tabla 1,2 del libro Elementos de Maquinas de Hamrock:
A=mb; B=b; C=b nsx =1,45
D=ms; E=ns nsy =1,4
n=1,45*1,4 n=2,03 ≈ 2,0[pic 55]
Finalmente.
d=1/3[pic 56]
[pic 57]
CALCULO DE DIAMETRO DEL EJE A FATIGA
Con la teoría de falla de energía de distorsión y criterio de falla ASME-ELÍPTICO
d=1/3[pic 58]
Con n=2,0
Ma=273,699 N.m
Tm=752,63 N.m
Sy=490MPa
Se=KaKbKcKdKeKf *Se´
Para el acero AISI 1040 CD Sut=590 MPa
Se´=0,5*590
Se´=295 MPa
Ka=a* a=4,51 b= -0,265[pic 59]
Para maquinado o laminado en frio
Ka=4,51*[pic 60]
Ka= 0,83
Kb=1,24 para 51˂d˂254mm[pic 61]
Kb=1,24[pic 62]
Kb=0,863
Kc= 1 (Torsión y flexión)
Kd= Con 300°C[pic 63]
Kd= 0,975
Ke= 0,814 Con confiabilidad de 99%
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