apuntes de diseño

CORTA TUBOS PARA MATERIALES NO FERROSOS.

Definición:
Mecanismo de corte de tubo de cobre con capacidad de Diametro de 1/8” a 2” NOM de uso pesado.
La producción de dicho mecanismo debe ser de un traje inicial de 1,000 piezas con posibilidad de ampliarse a 10,000 piezas en función del desplazamiento del producto en el mercado.





Esfuerzo de tubo de cobre.
Esfuerzo de sedencia.Esfuerzo a corte y útil.





Concepto
Remache
Perno/candado
Perno/chaveta
Torillo-tuerca
Requerimiento




Costo
R
-
-
+
Facilidad de fabricación
E
-
-
O
Facilidad de ensamble
F
+
+
+
Estética
E
O
-
-
Durabilidad
R
O
O
O
Ergonomía
E
O
-
-
Intercambiabilidad
N
+
+
+
∑(+)
C
+2
+2
+3
∑(-)
I
-2
-4
-2
Total
A
0
-2
+1










Tubo D NOM 2” Max syD Nom 1/8” Max
e= 1/64”













Sy= 365 MPa
Su=450 MPa
Dext= 2.125”
Dint= 2.009”




e=∑Fy=0
-7812.945+2RCOS75=0
R=15093.45 lb



ANALISIS DEL TORNILLO DE SUJECION










COLUMNAS CON CARGA CENTRADA






RELACION DE ESBELTEZ

RADIO DE GIRO

CONSTANTE DE COLUMNA

Si la columna larga
Si SR< Cc
Si la columna es corta N=3
Si SR ≤ CC
ECUACION DEJHONSON

COLUMNA LARGA
SI SR > Cc
ECUACION DE EULER






L


D

K=0.8 L= 2 Dext= 2(2.125)= 4.5”

L=D k=0.65 K=0.8 K=2.1



Sy=30000 PSI


Determinar si la columna es corta o larga y verificar si el diámetro es el requerido.

Por columna larga:D= 0.87

SR=
NO CUMPLE SR > Cc




Por columna corta:



D=1.413” 1 7/16” 1 ½”
SI CUMPLE



D=1.5
2D


2D



2D


VL


EC
EN



EN
ECUn árbol se apoya entre 2 cojinetes y soporta 2 elementos de transmisión mecánica
Para la condición de carga que se muestra determine:
1.- la condición de tensión en el elemento de análisis de la superficie frontal del árbol como se muestra
2.- calcule las tensiones principales y los sentidos en que actúan
3.-calcule el esfuerzo cortante máximo y los sentidos donde actúaPotencia=10hp
n=900 rpm
Mt =














D.C.L de la polea


Mt=F =F

T2=3T1
FN=T1+T2
Ft=
Ft=T2-T1
Ft= ==140 lb
Ft=T2-T1
Ft=3T-T1
Ft=2T1
T1=
T2=3T1=3(70) =210 lb.
FN=210+70=280 lb


D.C.L. del engrane

Ft= =233.34 lb

Tan
FN= (Ft) Tang
FN=233.33 tan20
FN= 84.9 lb



Diagramas de cortantes y momentos flexionantes del plano horizontal

=0:
140(4)-233.34 (9) +RD (11) =0
RD=140.005 lb

=0:-RA+140+233.34-140.005
RA=46.665 lb




Diagrama de cortantes y momentos flexionantes del plano vertical

=0
-280(4)-84.9 (9)+RD (11)
RD=171.28 lb
=0:
-46.665+280+84.9-RD
RD=193.61 lb
MB=
MB=
MB=796.61 lb-plg
MC=
MC=
MC=442.44 lb-plg

Método ASME para diámetro mínimo

d=

1.0 sin choque
Kf=Kt= 1.5 choque industrial
2.0 choque fuerte

Material SA-4140
Sy=66000 PSI
Su=99000PSI

=0.18 Su = 0.18 (99000)=17820 PSI

=0.30 Sy= 0.30 (66000)=19800 PSI

(0.75= (0.75)17820 =13365 PSI
d=
d=0.8463" 7/8"








En el punto B
*Esfuerzo por flexión

I=
J=0.054
C=
=
*Esfuerzo por torsión
Diámetro =0.875"

Mt=700 lb-plg


















PSI
PSI

== 6223.5 PSI
= =8225.13 PSI

+14448.63 PSI

-2001.63 PSI...