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CAPITULO 7CAPITULO 7
ProyectoProyecto yy ccáálculolculo dede ejes ejes y elementos accesorios y elementos accesorios
División 1
Generalidades. Revisión de métodos estáticosMétodos Dinámicos y por Fatiga
Departamento de Ingeniería Mecánica. Facultad Regional Bahía Blanca. Universidad Tecnológica Nacional
Cátedra: Elementos de Máquina. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan
Descripción
En este capítulo se darán herramientas para el cálculo de ejes y sus accesorios afines.
En la presente División 1, se efectuará un repaso de la metodología de análisis y cálculo estático de ejes y se introducirán esquemas para el estudio de resistencia por fatiga, que es lo más importante desde el punto de vista de diseño
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Cátedra: Elementos de Máquina. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan
Descripción
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Cátedra: Elementos de Máquina. Profesor: Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan
Procedimiento de diseño de un eje
1. Desarrollar un diagrama de cuerpo libre
2. Evaluar los momentos flectores, torsores, esfuerzos de corte yesfuerzos axiales en el tramo completo del eje.
3. Seleccionar las secciones más conflictivas y de ellas los puntos más conflictivos.
4. Evaluar los estados tensionales en los puntos conflictivos.
5. Seleccionar el criterio o teoría de falla estática o dinámica en funcióndel tipo de material (frágil o dúctil) y tipo de rotura estimada (fatiga, etc.)
6. Evaluar la seguridad de los puntos conflictivos.
7. Efectuar un replanteo en términos de diámetro y configuraciones geométricas o material en tanto que los resultados obtenidos nosatisfagan las condiciones de diseño.
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Diseño para solicitación Estática: estado tensional
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Diseño para solicitación Estática: estado tensional
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Diseño para solicitación Estática: Criterio de Von Mises
Si P=0 se puede despejar el diámetro
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Diseño para solicitación Estática: Criterio Coulomb-Tresca
Si P=0 se puede despejar el diámetro
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Diseño para solicitación dinámica: Máxima Tensión de Corte
( ) [ ] [ ] ( ) [ ] [ ]( ) [ ] [ ] 0dASenCosK
dASenSenKdACosCosKdA
afm
afsmafsm
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++−++−
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Diseño para solicitación dinámica: Máxima Tensión de Corte
( ) [ ] ( ) [ ]22SenK2CosK afmafsmφσσφτττφ +++=
am φφφ τττ +=
[ ] [ ] [ ] [ ]
++
+=
22SenK2CosK
22Sen2Cos afafsmm
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Diseño para solicitación dinámica: Máxima Tensión de Corte
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Diseño para solicitación dinámica: Máxima Tensión de Corte
CONDICIÓN DE MÁXIMA SEGURIDAD
[ ] [ ]φφ 2SenA2CosA2n1
21s
+=
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Diseño para solicitación dinámica: Máxima Tensión de Corte
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Diseño para solicitación dinámica: Comparación
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Diseño para solicitación dinámica: Materiales Frágiles
( ) [ ] [ ] ( ) [ ] [ ]( ) [ ] [ ] 0dASenSenK
dACosSenKdASenCosKdA
amc
amcsamcs
=++
−+−+−
φφσσ
φφττφφττσ φ
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Diseño para solicitación dinámica: Materiales Frágiles
2
ae
um
2CS
2
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um
2Ca
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K4SS
KSS
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++
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Diseño de accesorios de sujeción a los ejes
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Diseño de accesorios de sujeción a los ejes
CALCULO AL
•CORTE
•APLASTAMIENTO
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Accesorios de sujeción y anclaje para ejes
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Accesorios de sujeción y anclaje para ejes
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Diseño y cálculo de Volantes
FUNCIONES DE LOS VOLANTES
•Reducir la amplitud de fluctuación de la velocidad
•Reducir la amplitud del par torsor fluctuante
•Almacenar y liberar energía cuando sea necesario
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Diseño y cálculo de Volantes
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Energía Cinética del Volante
Ecuación de equilibrio del Volante
Diseño y cálculo de Volantes
Coeficiente de Fluctuación
F2prom
em C
KIω
=
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Diseño y cálculo de Volantes
1. Graficar el par de torsion de carga Tl en función delángulo
2. Determinar el par torsor promedio en un ciclo
3. se encuentran localizaciones para θ1 y θ2
4. Determinar la energía cinética por integración de lacurva del par de torsión
5. Establecer el valor de
6. Determinar la inercia Im
7. Obtener las dimensiones del volante.
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