Diseño de un accionamiento mecánico

DISEÑO DE UN ACCIONAMIENTO MECÁNICO

1. INTRODUCCIÓN
Toda máquina industrial en la actualidad está compuesta por un sin número de
mecanismos y elementos mecánicos (tales como ejes, árboles, acoples,
rodamientos, bujes, piñones, ruedas dentadas etc.), y que previamente tuvieron
que ser diseñados y seleccionados cuidadosamente. Claro está, que también
encontramos en la industria muchasmáquinas “hechizas” por decirlo así, que son
el producto del ensayo y error ó una “vil” copia de las máquinas originales, pero
estas, no ofrecen el desempeño y la productividad necesaria. Por tanto, si
queremos obtener una buena eficiencia, alta productividad, bajo costo de
fabricación, bajo costo en mantenimiento, etc., se debe optar por el diseño de
accionamientos mecánico.
En este documentose expone el diseño de un accionamiento mecánico que desea
mover dos máquinas a una potencia y a una velocidad especificada con un solo
motor. En general el accionamiento contiene una transmisión por correas, una
transmisión por cadenas y una transmisión por ruedas dentadas (esta es
básicamente un reductor de velocidades). De la misma manera, para el diseño se
tuvieron en cuenta otrosparámetros de vital importancia, como las jornadas
diarias de trabajo, la vida útil, la temperatura y la altitud del lugar de operación de
la máquina (estas dos ultimas afectan el desempeño del motor), el voltaje y la
frecuencia de operación, etc.
Esta primera parte abarca solamente la selección del motor, el cálculo cinemático
de pares de torsión y diámetros previos. Los demás cálculos yselecciones se
expondrán en las posteriores entregas.
Lo que se pretende realizar en esta obra, es aplicar los conocimientos adquiridos
en el curso de diseño II, desarrollando habilidades desde un punto de vista
práctico, seguro e ingenioso, el cual, debe tener un ingeniero mecánico a su
disposición.
1.1. OBJETIVO GENERAL
Diseñar el accionamiento mecánico del ventilador axial y de la mezcladora depapel.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.2.1 Seleccionar el motor.

1.2.2 Calcular el par cinemático de torsión.
1.2.3 Calcular los diámetros previos

2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Se tiene dos máquinas que deben ser puestas en marchas a través de un solo
motor. Dichas máquinas son un ventilador axial y una mezcladora de papel. La
manera de realizar esto, es diseñar un accionamiento mecánicoque sea capaz de
entregar la potencia necesaria para mover las dos máquinas; ésta potencia debe
ser transmitida a través de acoples flexibles conectados a cada máquina. Se
considera que la máquina trabajara dos jornadas diarias de trabajo y tendrá una
vida útil aproximadamente de 15 años. El sistema estará operando en Pereira en
un taller cuya temperatura promedio es de aproximadamente de 30°C y a una
altitud de 1411 msnm.
La disposición del accionamiento mecánico que se desea consta de una
transmisión por correas (proveniente del motor), una trasmisión por ruedas
dentadas (reductor de velocidades) y una transmisión por cadena (sirve para
transmitir potencia a grandes distancias). En la figura 1, se muestra el esquema
tentativo del accionamiento mecánico requerido.
Figura 1.Esquema del accionamiento mecánico

Autores.
2



(a), (b) y (c)  Escalones: (a) transmisión por correa, (b) transmisión por
engranaje cilíndrico recto y (c) transmisión por cadena.



(d), (e) y (f)  acoples flexibles.



(g)  Motor.



Del 1 al 5  árboles.

En esquema mostrado en la figura 1, se muestran los acoples flexibles que en
este caso son 3, y estos sonindispensables para la transmisión de potencia; estos
van ubicado en la entrada de la caja reductora y en la salida de la misma para
cada una de las máquinas. La función de este dispositivo es tener la posibilidad de
transmitir potencia uniendo dos árboles. Obsérvese también, que se tienen 4
pares de rodamientos y van ubicados en los ejes 2, 3, 4, 5, éstos serán analizados
posteriormente....