Transcript 12 Elementos Flexibles

DISEÑO
MECANICO II
ELEMENTOS FLEXIBLES MECÁNICOS
ELEMENTOS
FLEXIBLES
MECÁNICOS
POLEAS Y BANDAS
TIPOS DE BANDAS
BANDAS PLANAS
BANDA CRUZADA
TRANSMISIONES DE BANDA PLANA O
REDONDA
Ángulo de abertura
ANALISIS INFITESIMAL POLEA-BANDA
Bandas en V
SECCIONES DE BANDAS EN V ESTÁNDAR:
DESIGNACIÓN DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL:
•
TAMAÑOS EN PULGADAS: LETRAS DEL ALFABETO.
•
TAMAÑOS EN SISTEMA MÉTRICOS: NÚMEROS.
Bandas en V
ESPECIFICACIÓN DE UNA BANDA EN V:
1. Se proporciona la letra de sección de la banda.
2. circunferencia interior en pulgadas.
Ejemplo: B75 es una banda con sección B que tiene una circunferencia de75 pulg.
Bandas en V

LONGITUD DE PASO: se obtiene sumando una cantidad a la circunferencia interior (tablas
17-10 y 17-11).

Ejemplo: Una banda B75 tiene una longitud de paso de 76.8 pulg
Bandas en V
RELACIONES DE VELOCIDAD.
los cálculos de las relaciones de velocidad se realizan mediante los
diámetros de paso de las poleas, razón por la cual por lo general se
entiende que los diámetros indicados son diámetros de paso.
Bandas en V
La longitud de paso Lp y la distancia entre centros C:
D = Diámetro de paso de la polea mayor
d = Diámetro de paso de la polea menor.
Bandas en V
Clasificaciones de potencia de las
bandas en V:
Dos formas: depende de los fabricantes.


Términos de horas .
Vida (Pasadas de banda).
(Diámetros iguales)
Bandas en V

Ha = potencia permitida, por banda:
cuando se utiliza bajo otras
condiciones, el valor tabulado H tab se
ajusta como sigue:
FACTOR DE CORRECION ANGULO DE CONTACTO
Bandas en V
ʼ
Coeficiente de fricción efectivo f :
En una banda en V, el coeficiente de fricción efectivo ,
esta dado por:
ʼ
Según Gates Rubber Company : f : 0.5123
Fc = tensión centrifuga.
Bandas en V
La potencia del diseño Hd :

Hnom: es la potencia nominal.

Ks : el factor de servicio
proporcionado en la tabla 17-15

nd :factor de diseño.
Bandas en V
Numero de bandas, Nb.
es el entero siguiente mayor de Hd/Ha
Bandas en V

La tensión centrifuga Fc: La tensión
inducida por flexión de la banda
sobre las poleas. Este fenómeno
es mas pronunciado en bandas
en V.
Kc proviene de la tabla 17-16.
Bandas en V
Bandas en V
Correlaciones de Durabilidad (vida):
La tensión correspondiente en la banda que induce el mismo esfuerzo de tensión
máximo es Fb1 en la polea impulsora y Fb2 en la polea impulsada. Tales tensiones
equivalentes se suman a F1 como:

La ecuación de la relación tensión-pasada, según la emplea la Gates Rubber
Company, es:

NP es el numero de pasadas y b es aproximadamente 11. tabla 17-17. La regla de Miner
se utiliza para sumar el daño ocasionado por los dos picos de tensión:

La vida en horas t esta dada por:
Bandas en V
Parámetros de durabilidad para algunas secciones de banda en V
Bandas en V
RESUMEN:

Encontrar V, LP, C, φ y exp(0.5123φ)

Calcular Hd, Ha y Nb de Hd/Ha para despues redondear

Determinar Fc, ΔF, F1, F2 y Fi, y nfs

Obtener la vida de la banda en numero de pasadas u horas, si es posible
Bandas de sincronización

Una banda de sincronización se hace con tela impregnada de caucho con
alambre de acero, a fin de resistir la carga de tensión. Tiene dientes que entran en
ranuras axiales formadas en la periferia de las poleas . transmite potencia a una
relación constante de velocidad angular. No requiere tensión inicial. Dichas bandas
pueden operar sobre un intervalo muy amplio de velocidades, tienen eficiencias en
el intervalo de 97 a 99%, no requieren lubricación y son mas silenciosas que las
transmisiones de cadena.
El proceso de selección y diseño de bandas de sincronización resulta muy similar al de
bandas en V.
CADENA DE
RODILLOS
CADENA DE RODILLOS

Entre los diversos tipos de cadenas empleados en
transmisiones de potencia las más usadas son las cadenas de
rodillos.

Una cadena es un elemento de transmisión de potencia que
se fabrica como una serie de eslabones que se unen
mediante pernos. El diseño proporciona flexibilidad mientras
permite que la cadena transmita fuerzas de tracción cuya
magnitud es considerable.
CADENA DE RODILLOS
CADENA DE
RODILLOS
CADENA DE
RODILLOS
CADENA DE RODILLOS
CADENA DE RODILLOS
Cadena de
Rodillos
CADENA DE
RODILLOS
CADENA DE RODILLOS
CADENA DE RODILLOS
CADENA DE
RODILLOS
CADENA DE
RODILLOS
CADENA
DE
RODILLOS
CADENA DE RODILLOS
CADENA DE RODILLOS
Cables Metálicos
Definición
 Los cables metálicos están compuestos de un conjunto de elementos que
transmiten fuerzas, movimientos y energía entre dos puntos, de una manera
predeterminada para lograr un fin deseado.
Cables Metálicos
Generalidades
 Alambres o hilos: Es el componente básico del cable, el cual es fabricado en diversas
calidades, según el uso al que se destine el cable final.
 Toroide: Está formado por un número de alambres de acuerdo a su construcción, que son
enrollados helicoidalmente alrededor del núcleo o alma central
 Alma: Es el eje central del cable donde se enrollan los toroides. Esta alma puede ser de
acero, fibras naturales o de polipropileno.
CABLE
TOROIDE
ALAMBRE
ALMA
Tipos de Arrollamientos

Torzal regular: En éste, la posición de los alambres en los toroides es opuesta a la
posición de los toroides en el cable, esta colocación hace que el cable sea compacto, bien
balanceado, y de excelente estabilidad.
REGULAR DERECHO
•ALAMBRES PARALELOS
AL EJE DEL CABLE
•TOROIDES EN DIAGONAL
HACIA LA DERECHA
REGULAR IZQUIERDO
•ALAMBRES PARALELOS
AL EJE DEL CABLE
•TOROIDES EN DIAGONAL
HACIA LA IZQUIERDA
Tipos de Arrollamientos

Torzal Lang: Los alambres se encuentran colocados en igual dirección a la que tienen sus
toroides en el cable. Tiene excelente resistencia a la fatiga y al desgaste por abrasión.
LANG DERECHO
LANG IZQUIERDO
•ALAMBRES DIAGONALES
AL EJE DEL CABLE
•TOROIDES EN DIAGONAL
HACIA LA DERECHA
•ALAMBRES DIAGONALES
AL EJE DEL CABLE
•TOROIDES EN DIAGONAL
HACIA LA IZQUIERDA
Cables Metálicos

Cuando un cable pasa alrededor de una polea, se produce cierto
reajuste de los elementos. Cada uno de los alambres y toroides debe
deslizarse sobre otros y puede ocurrir alguna flexión individual. Es
probable que exista en esta situación alguna concentración de
esfuerzos. El esfuerzo en uno de los alambres de un cable que pasa
alrededor de una polea es:
Cables Metálicos

La tensión de un cable metálico que da el mismo esfuerzo de tensión
que la flexión de la polea se llama carga de flexión equivalente Fb, la
que se determina mediante:

Donde Am es el área del metal en el cable; para cables de izar y de
arrastre es Am= 0.38 d^2.
Cables
Metálicos
Cables Metálicos
La primera consideración al
seleccionar un cable metálico
consiste en determinar la
estática, que se compone de
el peso conocido, cargas
adicionales causadas por
paros o arranques repentinos,
cargas de impacto.
Cables Metálicos

Cuando un cable se curva sobre una polea, el cable se estira como un resorte y
roza contra la polea, lo que causa degaste en el cable y en la polea. La cantidad de
degaste que ocurre depende de la presión del cable en la ranura de la polea. Tal
presión se conoce como presión de apoyo está dada por:
Cables
Metálicos
Cables
Metálicos
Cables Metálicos

De la relación presión resistencia 1000 p/Su y reemplazando en la ecuación de la
presión de apoyo, tenemos Ff que es la tensión permisible a la fatiga cuando el
alambre se flexiona un cierto número de veces que corresponde a la relación p/Su
seleccionada de la figura 17-21 para un cable y una expectativa de vida en
particular.
Cables Metálicos

El factor de seguridad se define por fatiga como:

Una guía acerca de la resistencia de alambres individuales es: