Cálculo y selección de pernos de anclaje para el motor ABB M2QA 250M4B
MANUEL ORLANDO MENDOZA CALDERÓNApuntes18 de Septiembre de 2025
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Cálculo y Selección de Pernos de Anclaje para el Motor ABB M2QA 250M4B
1. Datos del Sistema
1.1. Motor Eléctrico (Catálogo ABB, p. 7 y 9)
Parámetro | Valor |
Modelo | ABB M2QA 250M4B |
Potencia | 75 kW (100 HP) |
Velocidad | 1780 RPM |
Peso | 485 kg |
Dimensiones de base | 406 mm (A) × 348 mm (B) |
Diámetro de agujeros | 24 mm (K) |
1.2. Fuerzas en Transmisión (Resultados del Documento)
- Fuerza estática sobre el eje (Sa) por fajas trapezoidales:
- Motor → Eje: 5,894.81 N (p. 14).
- Eje → Zaranda: 4,217.56 N (p. 15).
- Fuerza en cadena de rodillos:
- Carga total de trabajo: 6,387.58 N (p. 16).
2. Cargas Actuantes en los Pernos de Anclaje
2.1. Carga Estática (Peso + Fuerzas de Transmisión)
Fz=Peso+Fuerzas verticales=485kg×9.81m/s^2+5,894.81N=10,652.66N
2.2. Carga Dinámica (Torque de Arranque)
- Torque nominal (documento p. 14):
[pic 1]
- Torque de arranque (Catálogo ABB, factor 2.3):
[pic 2]
- Fuerza cortante en pernos (brazo = 203 mm):
[pic 3]
2.3. Fuerza por Vibración (ISO 10816-3)
[pic 4]
3. Diseño de Pernos de Anclaje
3.1. Selección de Pernos (Catálogo Hilti HVU)
- Material: Acero grado 8.8 (resistencia 640 MPa).
- Tipo: Anclajes mecánicos HVU con placa de acero.
3.2. Carga por Perno (4 pernos)
- Tracción:
[pic 5]
- Cortante:
[pic 6]
3.3. Combinación de Cargas (Norma VDI 2230)
[pic 7]
3.4. Factor de Seguridad (FS = 4 para minería)
[pic 8]
3.5. Verificación de Pernos M16 (Hilti HVU, p. 44-45)
- Resistencia a cortante: 24,000 N (por perno).
- Resistencia a tracción: 30,000 N (por perno).
- Verificación:
[pic 9]
4. Diseño de la Placa Base
4.1. Material (Acero A36)
- Límite elástico (Sy): 250 MPa.
- Resistencia última (Su): 400 MPa.
4.2. Espesor Mínimo (AISC Steel Design Guide 1)
[pic 10] [pic 11]
4.3. Soldadura (AWS D1.1)
- Electrodo E70XX (Fu = 483 MPa).
- Filete de 8 mm (para mayor seguridad).
- Longitud total de soldadura: 1,508 mm (perímetro de la placa).
- Capacidad de carga:
[pic 12]
5. Resumen Final
Componente | Especificación | Fuente |
Pernos de anclaje | 4 × M16 grado 8.8, Hilti HVU | Catálogo Hilti |
Torque de apriete | 150 N·m (lubricados) | VDI 2230 |
Placa base | Acero A36, 12 mm, soldadura filete 8mm | AISC Guide 1 |
Distancia entre pernos | 406 mm × 348 mm | Catálogo ABB |
- Catálogo ABB M2QA (2023), pp. 7, 9, 12.
- Hilti Technical Guide for Anchors (2024), pp. 44-45.
- AISC Steel Design Guide 1 (Base Plates).
- Norma VDI 2230 (Cálculo de uniones atornilladas).
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