Calculos del tronzado

Datos:

Sierra: P2=2,27HP Motor eléctrico: P1=3 HP

N2=1530RPM (catalogo Weg pag34) N1=2790 RPM

C=494mm (Distancia entre los centros de las poleas)

Polea conductora: Perfil SPA de una garganta Øp=90[mm]

Polea conducida: Perfil SPA de una garganta Øp=160[mm]

El cálculo del momento torsor en el eje de la sierra vale:

El cálculo de momento torsor que entrega el motor eléctrico es:

La relación de transmisión se calcula mediante la siguiente expresión:

Cargas actuantes sobre las correas

Donde:

μ =coeficiente de fricción entre la polea y la correa, nosotros tomaremos, μ =0,4

α=Angulo de abrazamiento entre correa y polea.

Mt = momento torsor en el eje de la sierra

R= Radio de la polea 2

El Angulo de abrazamiento entre las poleas 1 y 2, se calcula como:

=3 rad

Fig. Esquema de la polea conducida del eje de la tronzadora

Ahora las tensiones actuantes sobre la polea son:

Las tensiones resultantes sobre el eje horizontal y vertical son:

La fuerza de corte que actúa sobre la sierra, se calcula a través de la formula siguiente:

Calculo de las reacciones sobre el eje de la sierra

Reacciones y momentos flectores verticales

Datos:

THY=-24,65Kg

FC=4,31Kg

L1=61mm

L2=80mm

L3=65mm

L=206mm

Fig .Diagrama de momento vertical del eje de la sierra tronzadora

Reacciones y momentos flectores horizontales

Datos:

TZ=0,94Kg

L1=61mm

L2=80mm

L3=65mm

L=206mm

Fig .Diagrama de momento horizontal del eje de la sierra tronzadora

Composición de los momentos flectores

Momento torsor

Fig .Diagrama de momento torsor sobre el eje de la sierra tronzadora

Calculo de los diámetros del eje de la sierra

Utilizaremos para el eje el material:

σrot =53 Kg/mm2

Acero SAE 1040 LC: σF = 29 Kg/mm2

C como el eje gira, las cargas de flexión que actúan sobre el. Serán alternas simétricas, entonces la tensión de fatiga será:

σe =0,45. σrot =0,45. 53 Kg/mm2

σe = 23,85 Kg/mm2

La tension admissible es:

Adoptando un coeficiente de seguridad: n=2 tendremos:

Como el material del eje que adoptamos es dúctil, según la segunda teoría de falla, resulta:

En los tramos donde existen esfuerzos combinados (flexion-torsion), se usara el momento ideal de Bach por corte por ser un material dúctil

El momento ideal por corte se calcula mediante la siguiente expresión:

Siendo el modulo resistente:

Despejando de la ecuación anterior el diámetro, es:

Cálculo de rodamientos montados sobre eje de la tronzadora

En este caso se calcula y determina la vida útil de los rodamientos a utilizar para la fresa.

Para ello se seleccionan los Rodamientos de contacto angular modelo 7307 B-TVP de la serie 73….B

Fuerza ejercida sobre rodamiento N°1

Fuerza ejercida sobre rodamiento N°2

Fuerza radial ejercida sobre rodamiento N°1

Al ser los dos rodamientos iguales, se elige el más solicitado

;

Carga dinámica equivalente “P”

Caso rodamiento rígido de bolas

entonces para

Con lo cual ;

Determinación de la capacidad de carga dinámica

Si suponemos que el rodamiento debe tener

Capacidad de carga dinámica mínima para tener 20000 [Hs] de duración nominal

Según catálogo FAG este rodamiento tiene un Cmin de 39000 [N] (ver figura xxx), con lo cual nuestro rodamiento tendrá una duración de:

Equivale a esta cantidad de años funcionando las 24 hs