diseño elevador
Páginas: 62 (15412 palabras)
Publicado: 22 de septiembre de 2015
DISEÑO, FABRICACIÓN Y MONTAJE DE UN
ELEVADOR DE CARGA PARA EL
FRIGORIFICO METROPOLITANO
HANS BARTELS SÁNCHEZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2005
DISEÑO, FABRICACIÓN Y MONTAJE DE UN
ELEVADOR DE CARGA PARA EL
FRIGORIFICO METROPOLITANO
HANS BARTELS SÁNCHEZ
Trabajo de Grado para optar al título deIngeniero Mecánico
Director
ROMULO NIÑO DELGADO
Ingeniero Mecánico
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2005
DEDICATORIA
A mi padre y mi madre por su paciencia e incansable apoyo durante mi
estancia en la UIS.
A mi abuelo Urbano Sánchez por ser un ejemplo de hacer patria.
AGRADECIMIENTOS
A Rómulo Niño Delgado,ingeniero mecánico, director del proyecto, por su
respaldo, confianza y colaboración oportuna.
A Antonio Gutiérrez Cortes, ingeniero mecánico, por su gran aporte
ingenieril y amistad.
A Reinaldo Herrera Serrano, gerente Frigorífico Metropolitano por su
respaldo y colaboración.
A mis padres y hermanos.
A todos mis amigos.
Hans Bartels Sánchez
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
17
1. OBJETIVOS DELTRABAJO DE GRADO
18
1.1 OBJETIVO GENERAL
18
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
18
1.3 IMPORTANCIA Y ALCANCES DEL PROYECTO.
20
2 DEFINICION, GENERALIDADES Y EVOLUCION DE LOS
20
ELEVADORES
2.1. HISTORIA
20
2.1.2 ASCENSORES MECÁNICOS
21
2.1.3 ASCENSORES ELECTROMECANICOS
22
3 GENERALIDADES Y PARAMETROS DE DISEÑO DE
26
ELEVADORES
3.1 ASCENSOR.
26
3.2 CABINA.
26
3.3 CABLES O GUAYAS.
283.3.1 Tipos de cables.
29
3.3.2 Tipos de alma en los cables convencionales
31
3.4 CONTRAPESO.
32
3.5 CUARTO DE MÁQUINAS.
33
3.6 COLUMNAS.
34
3.7 ESTIBA.
35
3.8 SISTEMAS DE SEGURIDAD.
36
3.8.1 Sistemas mecánicos.
36
Paracaídas.
36
Paracaídas de accionamiento o acuñamiento instantáneos.
36
Paracaídas de deslizamiento o de frenado progresivo.
37
Amortiguadores.
38
3.8.2Seguridades Eléctricas.
38
Interruptores de Final de Carrera.
38
Limitador de Velocidad.
39
3.9 Foso.
39
3.10 Guías.
40
3.11 Hueco.
40
3.12 Sistema de Tracción.
41
3.12 SISTEMA DE TRACCIÓN.
41
3.13 PARAMENTROS Y EQUIPOS ELÉCTRICOS PARA
44
ELEVADORES DE CARGA
3.13.1 Motores eléctricos.
44
Motores de corriente continúa
45
Motor en serie.
45
Motor shunt o paralelo.
45
Motorestrifásicos.
46
3.13.2 Control Eléctrico.
47
4. DISEÑO Y SELECCIÓN DE COMPONENTES MECÁNICOS
48
4.1 Condiciones de trabajo.
48
4.2 TIPO DE MAQUINA.
48
4.3 CUARTO DE MAQUINAS.
49
4.4 ESTRUCTURA DEL ELEVADOR
49
4.5 CABINA
50
4.5.1 Peso de cabina y contrapeso.
50
4.5.2 Dimensiones de la cabina.
51
4.5.3 Acceso a la cabina
52
4.6 SELECCIÓN DE CABLES.
52
4.6.1 Tipo de cable
52
4.6.2Cálculo del diámetro de los cables
53
4.7 DIAMETRO DE LA POLEA DE ADHERENCIA
54
4.8 DISEÑO DE POLEAS.
55
4.8.1 Polea de tracción
55
Presión de aplastamiento
55
Cálculo del momento y velocidad de la polea motriz
56
Análisis CAE
58
4.8.2 Polea de desvió
59
4.9 ETAPAS DE REDUCCION.
59
4.9.1 Selección de cadena.
59
4.9.2 Selección de piñones
61
4.10 DISEÑO DE EJES.
63
4.10.1 EJEDE LA POLEA MOTRIZ
63
Cálculo de Fuerzas
63
Diagramas de carga, corte y momento
64
Cálculo del diámetro del eje
65
Cálculo de las cuñas.
66
Análisis CAE
67
4.10.2 EJE INTERMEDIO DE REDUCCION
68
Cálculo de Fuerzas
68
Diagramas de carga, corte y momento
69
Cálculo del diámetro del eje
70
Cálculo de las cuñas
70
Análisis CAE
70
4.10.3 EJE DE LA POLEA DE DESVIO
71
4.10.3.1Cálculo de Fuerzas
71
4.10.3.2 Diagramas de carga, corte y momento
72
4.10.3.3 Cálculo del diámetro del eje
72
4.11 SELECCIÓN DE RODAMIENTOS
72
4.12 SELECCION DE MOTORREDUCTOR
76
8.12.1 FRENO DEL MOTOR
80
4.13 CHEQUEO DE ELEMENTOS
82
4.13.1 Adherencia entre cables y polea de tracción
82
4.13.2 Chequeo de la fatiga de cables.
84
4.13.3 Chequeo esfuerzo flexionante de cables
84...
ELEVADOR DE CARGA PARA EL
FRIGORIFICO METROPOLITANO
HANS BARTELS SÁNCHEZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2005
DISEÑO, FABRICACIÓN Y MONTAJE DE UN
ELEVADOR DE CARGA PARA EL
FRIGORIFICO METROPOLITANO
HANS BARTELS SÁNCHEZ
Trabajo de Grado para optar al título deIngeniero Mecánico
Director
ROMULO NIÑO DELGADO
Ingeniero Mecánico
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2005
DEDICATORIA
A mi padre y mi madre por su paciencia e incansable apoyo durante mi
estancia en la UIS.
A mi abuelo Urbano Sánchez por ser un ejemplo de hacer patria.
AGRADECIMIENTOS
A Rómulo Niño Delgado,ingeniero mecánico, director del proyecto, por su
respaldo, confianza y colaboración oportuna.
A Antonio Gutiérrez Cortes, ingeniero mecánico, por su gran aporte
ingenieril y amistad.
A Reinaldo Herrera Serrano, gerente Frigorífico Metropolitano por su
respaldo y colaboración.
A mis padres y hermanos.
A todos mis amigos.
Hans Bartels Sánchez
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
17
1. OBJETIVOS DELTRABAJO DE GRADO
18
1.1 OBJETIVO GENERAL
18
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
18
1.3 IMPORTANCIA Y ALCANCES DEL PROYECTO.
20
2 DEFINICION, GENERALIDADES Y EVOLUCION DE LOS
20
ELEVADORES
2.1. HISTORIA
20
2.1.2 ASCENSORES MECÁNICOS
21
2.1.3 ASCENSORES ELECTROMECANICOS
22
3 GENERALIDADES Y PARAMETROS DE DISEÑO DE
26
ELEVADORES
3.1 ASCENSOR.
26
3.2 CABINA.
26
3.3 CABLES O GUAYAS.
283.3.1 Tipos de cables.
29
3.3.2 Tipos de alma en los cables convencionales
31
3.4 CONTRAPESO.
32
3.5 CUARTO DE MÁQUINAS.
33
3.6 COLUMNAS.
34
3.7 ESTIBA.
35
3.8 SISTEMAS DE SEGURIDAD.
36
3.8.1 Sistemas mecánicos.
36
Paracaídas.
36
Paracaídas de accionamiento o acuñamiento instantáneos.
36
Paracaídas de deslizamiento o de frenado progresivo.
37
Amortiguadores.
38
3.8.2Seguridades Eléctricas.
38
Interruptores de Final de Carrera.
38
Limitador de Velocidad.
39
3.9 Foso.
39
3.10 Guías.
40
3.11 Hueco.
40
3.12 Sistema de Tracción.
41
3.12 SISTEMA DE TRACCIÓN.
41
3.13 PARAMENTROS Y EQUIPOS ELÉCTRICOS PARA
44
ELEVADORES DE CARGA
3.13.1 Motores eléctricos.
44
Motores de corriente continúa
45
Motor en serie.
45
Motor shunt o paralelo.
45
Motorestrifásicos.
46
3.13.2 Control Eléctrico.
47
4. DISEÑO Y SELECCIÓN DE COMPONENTES MECÁNICOS
48
4.1 Condiciones de trabajo.
48
4.2 TIPO DE MAQUINA.
48
4.3 CUARTO DE MAQUINAS.
49
4.4 ESTRUCTURA DEL ELEVADOR
49
4.5 CABINA
50
4.5.1 Peso de cabina y contrapeso.
50
4.5.2 Dimensiones de la cabina.
51
4.5.3 Acceso a la cabina
52
4.6 SELECCIÓN DE CABLES.
52
4.6.1 Tipo de cable
52
4.6.2Cálculo del diámetro de los cables
53
4.7 DIAMETRO DE LA POLEA DE ADHERENCIA
54
4.8 DISEÑO DE POLEAS.
55
4.8.1 Polea de tracción
55
Presión de aplastamiento
55
Cálculo del momento y velocidad de la polea motriz
56
Análisis CAE
58
4.8.2 Polea de desvió
59
4.9 ETAPAS DE REDUCCION.
59
4.9.1 Selección de cadena.
59
4.9.2 Selección de piñones
61
4.10 DISEÑO DE EJES.
63
4.10.1 EJEDE LA POLEA MOTRIZ
63
Cálculo de Fuerzas
63
Diagramas de carga, corte y momento
64
Cálculo del diámetro del eje
65
Cálculo de las cuñas.
66
Análisis CAE
67
4.10.2 EJE INTERMEDIO DE REDUCCION
68
Cálculo de Fuerzas
68
Diagramas de carga, corte y momento
69
Cálculo del diámetro del eje
70
Cálculo de las cuñas
70
Análisis CAE
70
4.10.3 EJE DE LA POLEA DE DESVIO
71
4.10.3.1Cálculo de Fuerzas
71
4.10.3.2 Diagramas de carga, corte y momento
72
4.10.3.3 Cálculo del diámetro del eje
72
4.11 SELECCIÓN DE RODAMIENTOS
72
4.12 SELECCION DE MOTORREDUCTOR
76
8.12.1 FRENO DEL MOTOR
80
4.13 CHEQUEO DE ELEMENTOS
82
4.13.1 Adherencia entre cables y polea de tracción
82
4.13.2 Chequeo de la fatiga de cables.
84
4.13.3 Chequeo esfuerzo flexionante de cables
84...
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