Diseño de poleas

En industrias INC se solicita estudiantes de ingeniería mecánica capaces de solucionar un problema de un sistema de trasmisión por bandas; esta empresa cuenta en su taller con un motor monofásico que entrega 3hp@1740 RPM y se necesita que la bomba trabaje en un rango de entre 130 RPM -160 RPM, y que la salida en RMP de tercer eje sea 300 RPM. Y La empresa plantea dos esquemas de montaje. Los estudiantes de ingeniería deben realizar el diseño de los sistemas sugeridos, llenar las tablas de cada esquema y seleccionar cual es el más indicado para dicha tarea en el rango de RPM solicitado. Aparte debe presentar unas conclusiones en la que justifique el porqué de su elección.

Para la selección de algunos componentes se utilizará el catalogo MARTIN SPROCKET & GEAR.

Factor de servicio:

• Motor eléctrico.
• Accionamiento de bomba función principal.
• Trabajo diario de 6 horas.
• No tendrá mucha carga (torque recomendado).
• Bomba de desplazamiento positivo según imagen.

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De acuerdo a la tabla 7 seleccionaremos el tipo de correa.

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La banda seleccionada es una A o Ax.

Seleccionamos la polea que se ajustara en el eje del motor (pole de salida de potencia y velocidad).

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Realizando una interpolación el diámetro sugerido es de 2,508474”, por ende, el diámetro de la polea será de 2,5”

De acuerdo a la tabla 9 para la correa A el mínimo diámetro es de 3”, entonces el nuevo diámetro será de 3# y no de 2,5 como se mencionó anteriormente, por cuestiones de diseño y que es una polea estándar ya fabricada.

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Modelo A:

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Para el modelo especificado en la imagen anterior es un modelo que no sirve ya que presenta la polea de mayor diámetro en la salida del motor y la de menor diámetro en el eje donde se requiere transmitir la potencia, el modelo que se presenta en la imagen es un modelo para aumentar la velocidad y no para disminuirla que es lo que se requiere.

Para que el modelo funcione y se lleve a las condiciones requeridas la polea de salida debe ser la de menor diámetro y la de llegada la de menor diámetro para reducir la velocidad.

Para que el diseño cumpla las especificaciones requeridas en el primer sistema de transmisión debe cumplir el diseño de la imagen a continuación:

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Longitud de la correa:

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Primero hallamos el diámetro de salida y por prueba y error hasta llegar a valores comerciales.

La velocidad de salida debe estar entre 130 RPM -160 RPM:

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Por prueba y error para cumplir con el primer sistema de transmisión:

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esta polea tendría que ser mandad a fabricar ya que no se encuentra dentro del catálogo del fabricante, en este caso tenemos un diámetro de salida muy elevado por lo que se recomienda colocar otro sistema de transmisión para reducir el diámetro de la pole de salida.

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Esta correa está dentro del catálogo del fabricante para cumplir con las condiciones requeridas.

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Factor de corrección de la correa:

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Factor de corrección del ángulo de contacto:

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Potencia trasmitida por la correa:

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Potencia adicional por la relación de transmisión:

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Numero de correa

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Numero de correas entre el eje 1 y 2

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Se necesitan dos correas tipo A para suplir las condiciones de transmisión entre el eje 1 y 2

Cálculos de torque y potencia entre los ejes 1 y 2:

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Potencia entrada es la potencia que entra en la polea 2

Para halla fuerzas y torques nos basaremos en las ecuaciones del libro de diseño de Hamrock y shigley

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Eje 2 y 3

Para el segundo sistema:

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De acuerdo a la tabla 7 seleccionaremos el tipo de correa.

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La banda seleccionada es una B o Bx.

Seleccionamos la polea que se ajustara en el eje 3 de acuerdo al valor máximo del diámetro de la pole para el eje más veloz, en este caso es de 300 RPM y el valor del diámetro mayo de acuerdo a tabla es 9,4”

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Modelo A:

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Longitud de la correa:

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Primero hallamos el diámetro de salida y por prueba y error hasta llegar a valores comerciales.

La velocidad de salida debe estar en 300 RPM:

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Por prueba y error para cumplir con el primer sistema de transmisión:

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Con estos valores de diámetros la velocidad de salida se ajusta a 309 RPM, esto con el fin de no fabricar las nuevas poleas.

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Esta correa está dentro del catálogo del fabricante para cumplir con las condiciones requeridas.

Factor de corrección de la correa:

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Factor de corrección del ángulo de contacto:

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Potencia trasmitida por la correa:

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Potencia adicional por la relación de transmisión:

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Numero de correa

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Numero de correas entre el eje 2 y 3

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Se necesita una correa tipo B para suplir las condiciones de transmisión entre el eje 2 y 3

Cálculos de torque y potencia:

Cálculos de torque y potencia entre los ejes 2 y 3:

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