MEMORIA DE CALCULO DE EQUIPO DE BARRENADO DE ACCIONAMIENTO HIDRAULICO

MEMORIA DE CALCULO DE EQUIPO DE BARRENADO DE ACCIONAMIENTO HIDRAULICO.

Propietario        : CERRO VERDE

Hecho por        : IMCO SERVICIOS SAC

Fecha                : 09 DE MARZO DEL 2012

1.- Descripción del trabajo.

Se va realizar el barrenado de un elemento de la pala P&H 2800 XPB en mantenimiento, para lo cual se requiere de un equipo capaz de entregar a una potencia de salida en el barrenador  de 5hp y un rpm de salida de 12.5.

La instalación y manipuleo del equipo deberá ser por personal especializado para garantizar el óptimo desempeño del equipo.

2.- Especificaciones para el diseño.

-Se cuenta con un motor hidráulico de 5 hp de potencia útil, y una velocidad angular de salida de 250 rpm. Para llegar a los parámetros deseados  para el trabajo de barrenado se ha diseñado un equipo capaz de reducir la velocidad a lo requerido y  entregar la potencia necesaria.

En la figura 2 se muestra un arreglo de engranajes que hace posible llegar a los parámetros requeridos.

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Figura 1: Fotografía de equipo de barrenado en planta de IMCO servicios.

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Figura 2: Tren de engranajes para transmisión de potencia de motor a eje de barrenador.

• Materiales usados:

Los ejes fabricados en acero SAE 1045.

Los engranajes fabricados en acero ECN150, con dientes cementados.

Las guardas fabricadas en acero ASTM A-36.

• Normas aplicadas para el cálculo:

ASTM (American Society for Testing and Materials)

AGMA

ESTANDARES ANSI

1. Calculo de engranajes:

1. Cálculo de rpm del gusano conociendo las dimensiones y las rpm del tornillo sin fin C de 4 hélices y el número de dientes de la rueda dentada D.

[pic 20]

[pic 21]

Donde: D[pic 22]

 C[pic 23]

[pic 24]

1. Calculo  de las dimensiones de los engranajes rectos A y B.

Datos de entrada:

• Numero de dientes: 60
• Modulo: 2
• Diámetro de paso: 120mm
• Ancho de engranaje 25mm
• Paso: 6

Según el sistema de dientes AGMA y los estándares ANSI para engranajes rectos se tiene lo siguiente:

• Angulo de presión:  φ =20°
• Adendo:  [pic 25]
• Dedendo: [pic 26]
• Grueso de diente: [pic 27]

La potencia que entrega el motor  hidráulico es de 5hp equivalente a 3.73kw por lo tanto la fuerza tangencial que transmitirá cada diente del engranaje será:

  Fuerza tangencial sobre cada engranaje.[pic 28]

Siendo:

H: Potencia

d: Diámetro de paso de engranaje.

n: velocidad de giro del engranaje

La fuerza radial y resultante será como sigue:

Wr=2.37 tan20°=0.86 KN Fuerza radial en el engranaje

Wt=  Fuerza resultante sobre el engranaje[pic 29]

El esfuerzo de flexión al que están sometidos los dientes del engranaje, considerando al diente como una viga en voladizo es:

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