Aplicacion real de diseño de cadena

Problema

Tipo de Motor	Maquina que es impulsada	Velocidad de entrada (rpm)	Potencia de entrada (hp)	Velocidad nominal de salida (rpm)
Motor de combustion	Transportador con carga ligera	1000rpm	80 hp	300rpm

Paso # 1 Especifique el factor de servicio

Factor de servicio: 1.2

Paso # 2 Calcule la potencia de diseño                                               

Potencia de diseño = 1.2 * (80) = 96 hp

Paso # 3 Calcule la relación de trabajo que desea

Relación = (1000)/ (300)= 3.33

Paso # 4 Consulte las tablas 13-4, 13-5 y 13-6y seleccione el paso de la cadena, junto con el numero de dientes de la rueda pequeña

Cadena # 80, 1”, potencia 96.53

Numero de dientes de la rueda pequeña = 32 dientes

Paso # 5 Calcule el numero de dientes de la rueda grande

Numero de dientes de la rueda grande = 107

Paso # 6 Calcule la velocidad real de salida

Paso # 7 Calcule los diámetros de paso de las ruedas dentadas

Paso # 8 Especifique el numero de pasos que va a utilizar

Numero de pasos = 40 pasos

Paso # 9 Calcule la longitud de cadena en pasos

Paso # 10 Especifique el numero entero de pasos de la longitud de la cadena

Paso # 11 Calculo de la distancia central real

Paso # 12 Calculo de ángulos

Paso # 13 Multiplico C x Paso

Resumen de diseño

·         Paso: Cadena # 80, 1 “de paso

·         Longitud: 154 pasos = 154 (1) = 154”

·         Distancia central máxima: 40.49”

·         Rueda pequeña: 32 dientes, D = 10.20”

·         Rueda grande: 107 dientes, D = 34.06”

·         Lubricación en chorro de aceite

Bastidores de Máquina

Un bastidor es la estructura rígida que soporta el motor y el mecanismo, garantizando el enlace entre todos los elementos.

Hoy en día podemos ver la ingeniería aplicada en muchas cosas y una de ellas es en el diseño de bastidores, desde lo más sencillo que tienen alrededor, todo tiene una función de el porqué este fue diseñado de esta manera. Para poder diseñar un bastidor se tiene que tomar en cuenta cada elemento individual de la maquina o del objeto que se esté construyendo, se necesita tomar en cuenta, el análisis de esfuerzo  y deformación para poder sugerir la mejor estructura que ajuste a las necesidades del diseño. Normalmente en la construcción de un bastidor, se tiene diferentes obstáculos como es el espacio para poder colocar los soportes y que no interfieran con el funcionamiento de la maquina.

Algunos parámetros a seguir para un buen diseño son los siguientes:

·         Resistencia                                                   

·         Aspecto

·         Resistencia a la corrosión

·         Tamaño

·         Limitación de vibración

·         Rigidez

·         Costo de fabricación

·         Peso

·         Reducción de ruido

·         Duración

Algunos factores que tiene q tomarse en cuenta para el diseño de un bastidor:

·         Fuerzas ejercidas por los componentes de la maquina

·         Forma de soportar el bastidor el mismo

·         Precisión del sistema

·         Ambiente donde trabajara la unidad

·         Cantidad de producción e instalaciones disponibles.

Hablando sobre materiales hay que saber escoger cual es la mejor opción de acuerdo con la maquina, porque el bastidor tiene que soportar grandes fuerzas.  Normalmente los materiales  que se utilizan para la confección de un bastidor es aluminio, titanio y otros materiales compuestos, la rigidez es la característica más importante de un material en la estructura de un bastidor.

 

El arte del diseño de un bastidor se puede ver aplicado en la industria automotriz como es el audi r-8, donde el chasis del carro es de alta tecnología.


El chasis del R8 se diseño para una conducción deportiva al mas alto nivel. la disposición central del motor permite una distribución casi ideal (44/56) del peso en los ejes. El contacto con el asfalto tiene lugar mediante llantas ligeras de 19 pulgadas con neumáticos de 2335/35 delante y de 295/30 detrás.  La magnífica labor de frenado es obra de los discos de 380 mm y las pinzas de ocho pistones delante y de los discos de 356 mm y las pinzas de 4 pistones detrás. A modo de extra, se puede equipar el V10 con frenos cerámicos.


La suspensión nos pareció cómoda y con una gran capacidad de adaptación al terreno. Gracias al chasis Magnetic-Ride, la suspensión se endurece notablemente con sólo pulsar un botón. El fluido electroviscoso de los amortiguadores, dotado de partículas magnéticas, cambia de densidad al someterse a una corriente eléctrica, lo que frena la circulación de dicho fluido a través de las válvulas. La carrocería de aluminio Space Frame es extremadamente ligera pero también muy rígida: no hay flexión, tambaleo o crujido de ningún tipo. Sólo al rodar a poca velocidad sobre baches considerables, se nota algo de reverberación en el vehículo.

Uniones Atornilladas

Calculo para las Uniones Atornilladas

Para poder analizar cualquier unión atornillada se necesita analizar cada tornillo por separado para eso se requiere sacar cálculos, para ver cuanta es la cantidad de fuerza de montaje y fuerza separadora. En cada caso es un análisis diferente en el cual hay que determinar cuál sería el mejor montaje para la situación, tomando en cuenta los parámetros y la normalización de uniones atornilladas, para poder hacer un buen diseño y así previniendo problemas tales como el aflojamiento de la unión. En la realización del cálculo se tiene que comprobar que los tornillos no fallen bajo la tracción y las fuerzas cortantes.

Existen diferentes tipos de uniones atornilladas

Estas, se pueden diferenciar por medio del tipo de elaboración de la unión, y también tomando en cuenta su función.

• Uniones atornilladas directamente

En este tipo de uniones no se necesita ningún elemento adicional para ajustar las dos piezas, fueron diseñadas con roscas interiores y exteriores, para que puedan ajustar directamente.



Normalmente las roscas ya están diseñadas de forma que las piezas constructivas deben ser atornilladas solamente. Para diseñar una rosca de este tipo se debe tomar en cuenta diámetro nominal de la rosca, inclinación y sentido de giro de la pieza, para que se puedan unir mutuamente.
Ejemplos:
Porta brocas sobre el husillo de la máquina en la taladradora de mano. Tapas de cierre sobre recipientes.

•  Uniones atornilladas indirectamente

Este tipo de uniones se diferencian porque usan elementos adicionales para
Las piezas que se van a unir se atornillan a través de elementos de unión - tornillos y tuercas -, adicionalmente se pueden emplear elementos de seguridad y arandelas. Cuando una pieza constructiva ya tiene un roscado interior, se puede realizar esta unión atornillada através del tornillo, sin el empleo de una tuerca; este procedimiento se emplea especialmente en las piezas de trabajo que tienen paredes lo suficientemente fuertes.

1. Unión atornillada de fijación

Las piezas constructivas se atornillan directa o indirectamente con la finalidad de la unión solamente. Como formas de rosca se emplean principalmente roscas de punta - roscas de punta métricas ISO o roscas Whitworth, las dos tienen una gran retención automática.


2. Unión atornillada de movimiento

Las piezas constructivas se unen entre sí directamente con la finalidad de la unión con una transmisión de fuerza o de movimiento al mismo tiempo. Como formas de rosca se emplean las roscas de sierra, trapecio o redondas, las cuales tienen una retención automática reducida.



Figura 19 - Unión atornillada de movimiento
1 rosca redonda
2 rosca trapezoidal
3 rosca de sierra