CALCULO DE CABLES DE UN SISTEMA PARA ABRIR PUERTA DE GARAJE
Enviado por DanielLopez622 • 26 de Octubre de 2018 • Trabajos • 971 Palabras (4 Páginas) • 209 Visitas
CALCULO DE CABLES DE UN SISTEMA PARA ABRIR PUERTA DE GARAJE
PRESENTADO POR:
ANDRÉS DE HORTA
DANIEL LOPEZ
JUAN PANTOJA
PRESENTADO A:
ING. VALERY LANCHEROS SUAREZ
UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTEMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
MONTERÍA – CÓRDOBA
2018
Planteamiento del problema:
Las puertas de garaje están compuestas por un sistema como el mostrado en la figura 1, que consiste en un motorreductor que transmite la potencia a través de un cable y dos poleas, a un carro conductor sobre un riel, que se encarga de elevar la puerta, este sistema es apoyado también por un eje que tiene acoplado un resorte de compresión y dos cables con poleas, que sujetos a los extremos de la puerta, ayudan, a través del almacenamiento de energía potencial en el resorte, a elevar la misma. El motorreductor y el riel conductor se encuentran sujetos al techo del recinto.
El sistema propuesto a continuación, consiste en cambiar el motorreductor y el resorte del sistema por un sistema de transmisión de potencia de cables y poleas, y de motorreductor con bandas en v acopladas, ubicado en la parte superior del eje, capaz de generar la fuerza para subir la reja, y modificando los rieles para que la puerta baje por gravedad, esto con el fin de facilitar la implementación de puertas de garaje eléctricas en espacios que no tengan la facilidad de sostener el riel y el motorreductor al techo del recinto, debido a la altura, tales como bodegas. El diseño propuesto se puede evidenciar en la figura 2, donde la línea roja se sobre salta para indicar por donde pasara el cable.
[pic 1]
Figura 1: Sistema de puertas de garaje.
[pic 2]
Figura 2: Cad del sistema a diseñar.
Cálculos del cable
Carga = 150 kg * 9,81 m/s2 = 1471,5 N *0,2248 lb/N = 330 lb
Longitud del cable = 2,5 m *3,28 ft/m = 8,2 ft
Número de cables = 2
Velocidad = 1 ft/s
Aceleración = 2 ft/s2
Vida esperada = 105 ciclos
Diámetro inicial de la polea = 30 in
De la tabla 17-27 se selecciona el tipo de cable 6x19, teniendo en cuenta la aplicación.
[pic 3]
De la ecuación 17-46:
[pic 4]
De la ecuación 17-47:
[pic 5]
De la figura 17-21, para 105 ciclos, P/Su = 4/1000 = 0,004. De la página 887: Su = 240 kPsi
[pic 6]
De la ecuación 17-48:
[pic 7]
De la tabla 17-27: Ew = 12x106 psi, Am = 0,40d2, dw = 0,067d
[pic 8]
De la ecuación 17-45:
[pic 9]
Dado que el diámetro de los cables está comprendido, según la tabla 17-27, entre ¼ y 1 ¼ in, se realiza la siguiente tabla:
d(in) | nf |
0,25 | 19,4 |
0,50 | 32,1 |
0,75 | 32,9 |
Por tanto, un cable 6x19 de ¼ in cumplirá con los requerimientos, con un factor de seguridad de 19,4, por lo tanto, este será el seleccionado.
De acuerdo con el cable seleccionado, se recalcula el diámetro de la polea, de acuerdo a la tabla 17-27:
[pic 10]
Se selecciona un diámetro de la polea de 8 in, con el fin de disminuir los costos del diseño. Por tanto, se deben recalcular las fuerzas que actúan en el cable, y el factor de seguridad:
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
Especificaciones: Cable de izar 6x19 de ¼ in de diámetro, longitud de 8,2 ft, polea de 8 in de diámetro.
Selección del motorreductor:
V = 1ft/s = 60 ft/min d = 8 in
[pic 15]
De la ecuación 3-42 de la página 100:
[pic 16]
Del catálogo de motorreductores Sew Eurodrive se selecciona el de referencia DT90S4, con 1,5 hp, y una velocidad de 58 rpm. Se utilizará una transmisión de potencia por bandas en v que reduzca la velocidad a 29 rpm.
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