gato mecanico
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DISEÑO DE UN GATO MECANICO
DATOS PARA EL DISEÑO:
CAP: 100Tn
ALTURA: 60cm
CALCULO DEL USILLO: Materia St – 50
Calculando el diámetro interior con un factor de seguridad k=1.2
Calculando el paso de la rosca del usillo
Calculando el espesor y la altura del filete
22
2
2
22
2
6
1
1008.9
1
1
1008.9
1
10*14.2**210000
;55.1377**135
cm
Kg
cm
mmN
Kg
mm
N
cm
Kg
cm
mmN
Kg
mmN
adm
E
compresiona
kiiD D
A
Q
adm *2
4
2
4
1416.3*55.1377
2.1*100000*4
*
*4
2cm
Kgadm
KgkQ
iD
cmDi 5.10
cmDP i 5.10*2.02.0
cmcmP 21.2
cmsPs 15.0
cmcmsDD ie 1*25.102
cmDe 5.12
2
5.125.10
2
cmcmDD
meiD
cmDm 5.11
ion.determinacy calculosuimportantemuyes
esoporcargaladeesfuerzomayorelconcentrasedondeesDmediodiametroelEn m
Calculo del auto frenado: Coeficiente de fricción entre el usillo y la tuerca µ=0.1.
Para el angulo de avance:
Para el angulo de rozamiento:
Con estos valores podemos calcular el auto frenado de tornillo:
CALCULO DE LOS MOMENTOS NECESARIOS PARA ELEVAR Y BAJAR LA CARGA
Para la fuerza al elevar la carga:
m
D
P
cm
cm
D
Ptg
m 5.11*
2
2.3
7.5 tg
asegurable auto
es tornillonuestro quedecir podemoson comprobaci la haciendoy resultados nuestros Observando
sola baja carga La θα ó tgαμ si
asegurable auto Es θα ó tgαμ si
m
D
P
Q
Ne
F
N
cos0
cos0
sen
FNF
sen
QNF
ex
y
2.3*1.02.3cos
2.3cos*1.02.3100000
cos
cos
coscos
sen
senKgF
sen
senQF
sen
Q
sen
F
Igualando
e
e
e
KgFe 5.15678
Para la fuerza al bajar la carga:
CALCULO DE MOMENTOS
Momento para elevar la carga
Momento para bajar la carga
Momento en la carga
m
D
P
Q
N
bF
N
sen
FNF
sen
QNF
bx
y
cos0
cos0
2.3*1.02.3cos
2.32.3cos*1.0100000
cos
cos
coscos
sen
senKgF
sen
senQF
sen
Q
sen
F
Igualando
b
b
b
KgFb 6.4384
cm
mcmKgM
DFM
e
mee
100
1*
2
5.11*5.15678
2
mKgM e *5.901
cm
mcmKgM
DFM
b
mbb
100
1*
2
5.11*6.4384
2
mKgM e *1.252
cm
mtgcmKgM
tgDQM
b
mQ
100
1*
2
2.3*5.11*100000
2
**
mKgMQ *9.642
Rendimiento del tornillo
COMPROBACION DEL USILLO POR PANDEO
Momento de inercia
Esbeltez
Como λ está por debajo del límite entonces
Como se cumple la desigualdad entonces el usillo no pandea.
ACERO St – 52 Limite de λ
589 3.818 0 60 – 100
5.901
9.642
e
Q
M
M
%7171.0
cmLcmL
LL
12060*2
2
00
0
2
62
22
2
0
1014.2*
7*120*100000
Euler de Formula ;*
**
cm
Kgx
cmKgI
E
LQI
423.477 cmI
4
2
2
00
23.477*4
5.10*120
4
cm
cmcm
I
DL
I
AL i
12.51
2mm
N a 2mm
N b 2mm
N c
225.10*
100000*4
cm
Kg
A
Qadm
286.1154cm
Kg
22 55.137786.1154cm
Kg
cm
Kg
Q
CALCULO DE LA BARRA
Necesitamos:
Calculado el diámetro de la barra para un material GG – 14
Nuestra palanca tendrá una longitud de 2.5m y un diámetro de 2cm.
CALCULO DE LA TUERCA
Acero fundido (GS – 38) en nuestro caso la tuerca de la carcasa estará en un solo bloque que será
vaciado con acero fundido.
Nuestra tuerca estará sometido a dos tipos de esfuerzos (flexión y cortante), asi que
dimensionaremos por los dos lados.
0.1
Hombre del Fuerza ;)5045(
5.15678
6.4384
KgF
KgF
KgF
H
e
b
15.0*5.1562
2*1.025.6*2832.6
25.6*1.0*2832.62*
400
25.6*100000
**2832.6
**2832.6*
*
**2832.6
**2832.6*
*
cmB
cmcm
cmcm
Kg
cmKgB
Pr
rP
F
rQB
Pr
rP
B
rQF
P
P
e
e
H
eP
e
e
p
eH
mcmcmBp 5.22354.234
2
22
4
99.2
5.1*1.255*
400*44
4
2
cmd
KgFd
d
F
d
F
A
F
cm
Kg
adm
adm
cmcmd 273.1
flexion a;1.255**25 22
2
2 1
1008.9
1
cm
Kg
cm
mmN
Kg
mm
Nadm
Calculando la tuerca por cortante:
Área de corte:
5 hilos resisten la tensión cortante debido a la carga.
cortante ; 06.6531
100*
8.9
1*64
flexionA ; 33.8161
100*
8.9
1*80
2
2
2
2
2
2
2
2
cm
Kg
adm
cm
Kg
adm
cm
mm
N
Kg
mm
N
cm
mm
N
Kg
mm
N
Q
isnD
Q
s
s
10cm. de sera tuerca
nuestra de altura la entonces hilos 5con mos trabajarede1.5 seguridad de ecoeficientun Con
4.3
33.816*1*5.11*
100000
;
2
hilosn
cm
Kgcmcm
Kgn
snD
Qn
snD
Q
snDAA
Q
mm
adm
madm
Q
isnD
Q
s
s
5*1*5.10*
2.3cos*100000
cos
**cos
cmcm
Kg
snD
Q
A
Q
nsD
A
i
i
236.605
cm
Kg adm
CALCULO DELA CARCASA
En este caso solo dimensionaremos el diámetro del área pequeña k=1.15 factor de seguridad
Donde “e” es el espesor de la pared del cono truncado.
Entonces las dimensiones del área mayor serán:
Q
J
Z
Zsen
cosZ
7.5cos
100000
cos
0cos
0F
:fuerzas las Hallando
5.7 10% assegun tabl carcasa la den inclinacio de Angulo
y
KgQZ
ZQ
KgZ 90.100496
ZsenJZsenJ
0
0FX
KgJ 33.9981
)( ; 22
4min ieadm ddAA
Z
2
em
22
em
22
4
22
4min
26.324d
)12(33.816*
15.1*9.100496*415.1*4d
k*)(
)(
2
cm
cmKg
dZ
dd
Z
dd
Z
A
Z
cm
Kgim
adm
imemie
adm
cmdem 18
cme
dde imem
3
2
1218
2
cmcmD
cmcmD
im
em
2598.24
3198.30