torsión en ejes





0bjetivo
Analizar estructuralmente un eje bajo cargas de torsión.
objetivos generales

Calcular cual es esfuerzo cortante del eje.
Describir los componentes que conforman un alternador.
Comparar los esfuerzos calculados.
MARCO TEORICO
Rotor
El rotor o parte móvil del alternador, es el encargado de crear el campo magnético inductor el cual provoca en el bobinado inducido la corrienteeléctrica que suministra después el alternador. El rotor está formado a su vez por un eje o árbol sobre el cual va montado el núcleo magnético formado por dos piezas de acero forjado que llevan unos salientes o dedos entrelazados sin llegar a tocarse, que constituyen los polos del campo magnético inductor.
Cada uno de las dos mitades del núcleo llena 6 o 8 salientes, con lo que se obtiene un campoinductor de 12 o 16 polos.
En el interior de los polos, va montada una bobina inductora de hilo de cobre aislado y de muchas espiras, bobinada sobre un carrete material termoplástico.


MEMORIA DE CÀLCULO
elementos de estudio.
El alternador que se utilizo para este proyecto es del vehiculo marca ISUZU FTR, especificamente el rotor.*(Ver anexo 1 )
a) Las RPM a la cual gira la polea del alternadorcuando el motor gira a RPM de potencia máxima
FORMULA DE TRANSMISIÒN:
DESPEJANDO LAS RPM PARA LA POLEA DE ARRASTRE:
DONDE: rpm de la polea arrastrada
= diámetro de la polea motriz
= rpm de la polea motriz
=diámetro de la polea arrastrada

NOTA: Para este cálculo usamos la fórmula de transmisión por correas la cual enuncia los siguiente “Latransmisión por correas es un arrastre de fuerza en el que el esfuerzo de apretamiento entre correas y poleas es tan grande, que una polea arrastra a la otra”, medimos la polea motriz (polea del cigüeñal) multiplicamos por el número de rmp máximo (ver ficha técnica del vehículo) y dividimos para la polea arrastrada (polea del alternador) y reemplazamos en la fórmula previamente despejada.*(Ver anexo 2)b) A las RPM del literal a, calcule el torque asignado al eje del alternador
FÒRMULA DE POTENCIA:
DESPEJANDO EL TORQUE:
DONDE: potencia en hp (horsepower)
T = torque
n = rpm aplicadas al alternador
63000 = constante de la fórmula
NOTA: Para este ejercicio usamos la fórmula de potencia en la cual despejamos el torque, el dato de potencia (ver ficha técnica delvehículo) multiplicado por una constante (63000) empleada únicamente cuando el dato de potencia es dado en hp dividido para las rpm calculadas en el literal (a). *(Ver anexo 3)

c) El diagrama de torsión a lo largo del eje AB
NOTA: Para este cálculos necesitamos encontrar en qué punto del eje existe más torque, por ende calculamos el torque en cada sección del eje, también para emplear lafórmula utilizamos el cortante de diseño.
PASO PREVIO:
FÒRMULA DE ESFUERZO CORTANTE DE DISEÑO
DONDE: = esfuerzo cortante de diseño
Sy= resistencia a la cedencia
8= factor de diseño
NOTA: el dato de la resistencia a la cedencia fue obtenido del material empleado en la fabricación del eje en este caso el AISI 1080 0QT 1100 con un valor de resistencia a la cedencia de710MPa y empleamos ese factor de diseño (8) porque el eje se encuentra sometido a cargas cíclicas. *(Ver anexo 4)
toques de cada seccion del eje
1
FÒRMULA DE MOMENTO POLAR:
DONDE: = Momento polar
π= constante de la fórmula
= diámetro del eje a la cuarta
32= constante de la formula
FÒRMULA DE ESFUERZO CORTANTE:
DESPEJANDO ELTORQUE:
DONDE: = Esfuerzo cortante
T = Torque
C= radió
J= Momento polar

FÒRMULA DE CONSENTRADOR DE ESFUERZO (K)
DONDE: r= radio
d=diámetro menor
D=diámetro mayor

FÒRMULA DE TORQUE TOTA:
DONDE: = torque total
T=torque
K= concentrador de esfuerzo

NOTA: para saber cuál es el...