FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE MECÁNICA ELÉCTRICA MECÁNICA DE FLUIDOS TEMA: DISEÑO DE UNA COMPUERTA TIPO TAINTOR PARA REGULACION DE CAUDAL AUTORES: FLOREZ ANTICONA, IVAN ELIZABETH GUEVARA ROMERO, ALFONSO JHAVIER. ASESOR: Ms. Ing. Julca Verástegui, Luis Alberto TRUJILLO - PERÚ 2014
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FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE MECÁNICA ELÉCTRICA
MECÁNICA DE FLUIDOS
TEMA:
DISEÑO DE UNA COMPUERTA TIPO TAINTOR PARA REGULACION DE CAUDAL
AUTORES:
FLOREZ ANTICONA, IVAN ELIZABETHGUEVARA ROMERO, ALFONSO JHAVIER.
ASESOR: Ms. Ing. Julca Verástegui, Luis Alberto
TRUJILLO - PERÚ
2014
Resumen I. Generalidades:
1.1. Introducción. Importancia y/o Justificación.
1.2. Objetivos del proyecto:
a) Diseñar una compuerta con las respectivas dimensiones dadas por el docente, considerando material, estructuras metálicas y otros accesorios.
b) Calcular el peso y centro de gravedad de la compuerta.c) Calcular las fuerzas horizontal y vertical del agua sobre la compuerta y sus
líneas de acción y el punto sobre la compuerta que intersecta la fuerza resultante.
d) Calcular el torque necesario “T” en la articulación de la compuerta si es que se accionaría por un motor para abrirla.
e) Calcular la fuerza necesaria F en el extremo superior si es que se tuviera que izar la compuerta con cables para abrirla.
f) Evaluarlos resultados de los ítems c y d para varias alturas del nivel de agua.
Esquema grafico de la compuerta, para un ancho de 20 metros.
a) Calculo de las fuerzas horizontal y vertical del agua sobre la compuerta y sus líneas de acción y el punto sobre la compuerta que intersecta la fuerza resultante.
Calculando el volumen y peso del agua que actúa en la compuerta:
V=20(1.755 x45+ 64∗0.68062
−6.2449∗52
)
V=1702.895m3
P=Fv=999.77∗9.80665∗1702.895
P=Fv=16.695854MN
Calculando la fuerza horizontal y sus coordenadas:hc=45+2,5=47.5
Fh=999.77 x 9.80665 x20 x 47.5
Fh=9.31417MN
F R=19.1181MN
Hp=47.5+ 2.52
12 x 47.5m
Hp=47.5109m
b) Calculo del peso y centro de masa de la compuerta.
Por el poco tiempo requerido se estimó utilizar un software para el cálculo de la masa y el centro de masa de la compuerta
peso=270198.55 x 9.80665 Npeso=2.649M N
Centro de masa:
c) Calculo de la fuerza necesaria F en el extremo superior si es que se tuviera que izar la compuerta con cables para abrirla y del troque respecto al eje.
∑Mo=2.649 x 6.63−Fx8−16.6958 x7.5957+9.31 x2.51=0F=−10.72MN
F=10.72MN haciaabaj o
La compuerta posee sistemas hidráulicos donde cada uno soporta una fuerza de 2.682 MN
Y el torque necesario: T=F .d=−10.72 x 8MN m
T=F .d=−85.82MN m
T=F .d=10.72 x8MN m
III. Resultados del análisis y simulación:
Información de modelo
Nombre del modelo: ensamble de tablero y brazos
SólidosNombre de documento y
referencia Tratado como Propiedades volumétricas Fecha de modificación
Sólido
Masa: 270198.55 kgVolumen:34.533 m^3
Densidad:8000 kg/m^3Peso:2.70738e+006 N
May 02 02:59:49 2014
UnidadesSistema de unidades: Métrico (MKS)Longitud/Desplazamiento mmTemperatura KelvinVelocidad angular Rad/segPresión/Tensión N/m^2
Propiedades de materialReferencia de modelo Propiedades Componentes
Nombre: AISI 304Tipo de modelo: Isotrópico elástico lineal
Límite elástico: 2.06807e+008 N/m^2Límite de tracción: 5.17017e+008 N/m^2
Módulo elástico: 1.9e+011 N/m^2Coeficiente de Poisson: 0.29