FACULTAD : FIMAAS CURSO : TEORIA DE MECANISMOS Y MAQUINAS TEMA : PROYECTO DE CAJA REDUCTORA INTEGRANTES : YUPANQUI URCO LUIS TABOADA FALCONI JONATHAN CHOMBO YANAYACO LINCOLN PUCUHUARANGA CRISTOBAL PATILLA HUANAY DHEVERLYNT PROFESOR : CESAR JIMENEZ TURNO : NOCHE 2009
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FACULTAD : FIMAAS
CURSO : TEORIA DE MECANISMOS Y MAQUINAS
TEMA : PROYECTO DE CAJA REDUCTORA
INTEGRANTES : YUPANQUI URCO LUIS
TABOADA FALCONI JONATHAN
CHOMBO YANAYACO LINCOLN
PUCUHUARANGA CRISTOBAL
PATILLA HUANAY DHEVERLYNT
PROFESOR : CESAR JIMENEZ
TURNO : NOCHE
2009
Introducción
En el siguiente informe analizaremos un mecanismo muy conocido este es un reductor este mecanismo consiste, generalmente, en un grupo de engranajes, con el que se consigue mantener la velocidad de salida en un régimen cercano al ideal para el funcionamiento del generador.
Analizar la potencia, eficiencia y velocidad del mecanismo conocido como caja reductora.
También conoceremos en tres tipos de motores sus eficiencias y como influye en el mecanismo.
Mecanismo Reductor
Los Reductores ó Motorreductores son apropiados para el accionamiento de toda clase de máquinas y aparatos de uso industrial, que necesitan reducir su velocidad en una forma segura y eficiente.
Las transmisiones de fuerza por correa, cadena o trenes de engranajes que aún se usan para la reducción de velocidad presentan ciertos inconvenientes.
La caja reductora sirve para bajar las vueltas del motor, "bajando" el consumo de la batería como consecuencia del menor desgaste del motor y mayor torque del mismo.
Usualmente una caja reductora cuenta con un tornillo sin fin el cual reduce en gran cantidad la velocidad.
Otro dispositivo que se usa para cambiar la velocidad de transmisión es el sistema planetario.
Se torna imprescindible en modelos grandes y de gran desplazamiento (pesados) donde el motor debe realizar grandes esfuerzos.
En el mercado es muy difícil conseguir cajas reductoras, aunque algunos motores vienen provistas de ellas.
Desviación permitida de la velocidad del puente d %
3 4 6 6 5 3 4 5 5 6
Tiempo de servicio de la transmisión t, años
5 6 7 3 4 6 5 4 6 3
Elección del motor. Calculo cinemático de la trasmisión / semana 4
Objetivos 1. Determinar la potencia y revoluciones del motor (rpm) 2. Determinar la relación de engranajes y sus eslabones 3. calcular los parámetros de fuerza y cinemáticos de la transmisión. 1. Determinar la potencia y revoluciones del motor (rpm) La potencia del motor depende de la potencia requerida de de la máquina de trabajo. Las revoluciones de giro del motor dependen de la frecuencia de giro del eje de transmisión de la máquina de trabajo. 1.1. Determinar la potencia de la máquina de trabajo, Pmt (kW) Para los datos iniciales indicados con la fuerza de tracción F (kN), y velocidad lineal v (m/s) del elemento de trabajo de la maquina entonces:
Para los datos iniciales indicados con la el momento T (KN-m), y velocidad lineal ω (rad/s) del elemento de trabajo de la maquina entonces:
1.2. Determinar el rendimiento de la trasmisión
Para el caso del ejercicio N° 1 Sera necesario la eficiencia de los siguientes componentes.
Tipo de trasmisión Trasmisión cerrada Trasmisión abierto
Engranes rectos 0.96 0.94
Acople 0.98
Rodamientos (por par en eje) 0.99
1.3. Determinar la potencia requerida del motor
1.4. Determinar la potencia nominal del motor , KW El valor de la potencia nominal debe ser mayor o igual que la potencia requerida del motor.
≥ Pm
1.5. Seleccionar tipo de motor Para cada valor de potencia nominal corresponden varios tipos de motor con diversas frecuencias de giro, como por ejemplo 3000, 1500,1000, 750 rpm. Se debe tomar en cuenta que los motores con mayor frecuencia de giro tienen un tiempo de vida menor, y los motores con menor frecuencia de giro son muy pesados. El tipo de motor se debe optimizar luego de determinar definitivamente la relación de engranajes de la trasmisión
2. Determinar la relación de engranajes (relación de reducción) de la trasmisión y sus eslabones La relación de engranajes de la trasmisión o tren de velocidad 2.1. Determinar la frecuencia de giro de eje de transmisión de la máquina de trabajo, nmt, en rpm
a). Para trasportadores de fajas, grúas y demás maquinas:
, de donde
De donde
2.2. Determinar el tren de velocidad de la trasmisión para todas las posibles variantes del motor.
Motor eléctrico de 3600 RPM
Motor eléctrico de 1800 RPM
Motor eléctrico de 1500 RPM
2.3. Determinar la relación de reducción de los niveles de reducción La determinación y elección del tren de velocidad (relación de reducción) de la trasmisión se realizara para todas las opciones de tipo de motor de tal manera que:
2.4. Determinar la máxima desviación permitida de la frecuencia de giro de transmitido de la máquina de trabajo
2.54
Donde:
, 2.5. Determinar la frecuencia de giro con tolerancia del eje transmitido de la
máquina de trabajo considerando su desviación , rpm.
2.6. Determinar la relación de reducción efectiva de la trasmisión
Motor eléctrico de 3600 rpm
Motor eléctrico de 1800 rpm
Motor eléctrico de 1200 rpm
2.7. Precisar la relación de reducción de la trasmisión abierta y cerrada tomando en cuenta la variante de división de la relación de trasmisión.
ó si no
Es preferible precisar , manteniendo invariable el valor estándar de
Modulo = diámetro de paso en mm / numero de dientes 3. calcular los parámetros de fuerza y cinemáticos de la transmisión. Datos de entrada: Eficiencia del acople
Eficiencia del rodamiento
Eficiencia de la transmisión cerrada Eficiencia de la transmisión abierta
Frecuencia nominal de giro de eje motor, rpm Velocidad de reducción de la transmisión abierta Velocidad de reducción de la transmisión cerrada
Potencia del motor, W
Caso grúa puente y grúa tipo bandera: Motor eléctrico de 3600 rpm
Parámetro Eje Motor/acople/transmisión cerrada/ Transmisión abierta/ / maquina de trabajo
Potencia P,
KW
M
R
L
MT
Frecuencia de giro n,
(rpm)
Velocidad angular “ω”,
(1/seg)
M
R
L
MT
Momento de torsión T,
Nm
M
R
L
MT
Ventajas de un reductor
Al emplear un reductor se obtiene una serie de beneficios. Algunos de estos son:
Una regularidad perfecta tanto en la velocidad como en la potencia transmitida.
Una mayor eficiencia en la transmisión de la potencia suministrada por el motor.
Mayor seguridad en la transmisión, reduciendo los costos en el mantenimiento.
Menor espacio requerido y mayor rigidez en el montaje.