Tornillo de potencia (gato mecanico)

INDICE

INTRODUCCION…………………………….………………...………………………….2
OBJETIVO………………………………………………………….………………………3
NOMENCLATURA…...………………………………………………….………..……….4

1- MEMORIA DE CALCULO…………………………………………….………….……5
1.2-CALCULO DE DIAMETRO POR PANDEO………….…………………….5
1.3-ANALISIS DE ESFUERZOS DE SUBIDA………………………..….….....7
1.4-DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE…………………………………….….....8
1.5-SUMATORIA DEFUERZAS……………………………..………….………8

1.6-ANALISIS DE ESFUERZOZ DE BAJADA…………………………………9
1.7-DIAGRAMA DE CUERPOLIBRE……...……………………………….….10
1.8-SUMATORIA DE FUERZAS…………………………………………….…10
1.9-TORQUE DE BAJADA…………………………………………………...…11

2- AUTOBLOQUEO………………………………………………………………..……11

3- EFICIENCIA DEL TORNILLO DE POTENCIA…………………………….………11

4- ESFUERZO DE CORTE………………………………………………..……………12

5- ESFUERZO AXIAL……………………………………..…………………………….12

6- NUMERO DEESPIRAS……………………………………………………………..12

7- CALCULO DE LA FUERZA APLICADA AL BRAZO…………………………...…13

8- CALCULO DE RODAMIENTOS………………………………………………….....13

CONCLUSION………………………………………………………………..………….14

BIBLIOGRAFIA……………………...……………………………………………………15

INTRODUCCION

En este informe estudiaremos profundamente el tema del diseño mecánico.
El informe consta de los cálculos a realizar a la hora dediseñar el gato mecánico.
Este gato mecánico constará de una altura mínima de 260 mm y una altura máxima de 380 mm con una carga de trabajo de: P=1000 kg.
Para empezar los cálculos tenemos que recordar el material de resistencia de materiales y de dibujo.
Para saber qué material usar, se dedujo que lo mejor y más práctico sería utilizar un acero medio en carbono debido a su alta tenacidad y aque es fácil obtenerlo.
Para calcular si el gato mecánico resistirá nuestra carga de trabajo se toma el gato desde la altura máxima y se calcula como si fuera una columna sin cambio de sección para simplificar los cálculos y así obtener el diámetro necesario para soportar la carga con su factor de seguridad.
Se sabe que si este diámetro soporta la carga, entonces todo diámetro superior también lasoportará porque aumentará su Momento de Inercia y no habrá falla.

OBJETIVO

Diseñar un gato mecánico, considerando los materiales a utilizar con sus respectivos cálculos de resistencias, todo lo que tenga que ver desde el punto de vista mecánico y dar a conocer la información necesaria que se requiere para su fabricación y montaje.

NOMENCLATURA

| Coeficiente de fricción rosca /tuerca. |
L | Avance de la rosca. |
k | Factor de seguridad. |
| Carga de trabajo. |
| Área de la sección transversal del eje. |
| Angulo de avance |
| Carga crítica. |
| Normal al plano. |
| Fuerza |
Tsub | Torque para subir la carga. |
Tbajada | Torque para bajar la carga. |
η | Eficiencia del tornillo. |
| Momento de inercia. |
∅int | Diámetro interior deltornillo. |
| Diámetro exterior del tornillo. |
∅m | Diámetro medio del tornillo. |
r | Radio de giro. |
| Largo efectivo. |
σ0 | Límite de fluencia. |
E | Módulo de elasticidad. |
Co | Carga estática rodamiento |
C | Carga dinámica rodamiento |

1- MEMORIA DE CALCULO

Datos

Hmax=380 mm
Hmin=260 mm
P=1000 kg

Material a utilizar es acero SAE 1045:
E=210 Gpa
σ0=210(Mpa)

Para el desarrollo de los cálculos del tornillo de potencia se estimara un coeficiente de seguridad K=4

∆H= Hmax- Hmin=380-260=120 mm

Carga de trabajo=Pw=1000*9,8=9800 N

Carga critica=Pcr=Pw*K=9800*4=39200 N

1.2- Calculo del diámetro por pandeo

El largo efectivo se obtiene debido a la relación resultante de la condición en la cual está expuesto el tornillo de potencia,en este caso se estima un lado empotrado y el otro libre, por lo tanto Lef=2*L
Radio de giro: r=IA

I=momento de inercia del tornillo de potencia
A=area de la sección circular del tornillo de potencia

I= π4*d24 ; A= π*d24

r=π4*d24π*d4 = π*d464*4π*d2 = d216 = d4

La esbeltez del material está dada por la relación:

λ=Lefr =...