Calculos de proyecto

CÁLCULO DE DISEÑO.
Antes de realizar los cálculos para comprobar por medio de la Teoría de fallas por Tensión Máxima por Esfuerzo de Corte que la selección de cada uno de los elementos que conforman el equipo fueron los correctos, se deben realizar algunas consideraciones como lo es la fuerza que puede ejercer un ser humano y por ende la misma que se va aplicar al equipo y el torque que va aser ejercido en el mismo.
Para el cálculo de la fuerza se toma como valor de referencia la masa promedio q puede ejercer un ser humano, la cual se evidenció a través de experimentos antes realizados, por tanto;
Ŧ= m*g= 30Kg*9, 8ms2= 294 Kgms2 = 294 N
T= Ŧ*C= 294 N* 0,15 m= 44.1 Nm
CÁLCULO DE EJE CONDUCTOR (ACERO 1020)
ŦC= m*g= 0.65Kg*9,8ms2= 6.37 Kgms2 = 6.37 N donde 0.65 Kg es la suma delpeso de la piña y la cadena.
6.37N
RD
294N


RB
0.035 m
0.035m
0.108 m

+∑MD=0
294N *0.178m - RB*0.07 + 6.37N*0.035m=0
RB=294N*0.178m+6.37N*0.035m0.07m = 52.332Nm+0.223Nm0.07m= 750.8N
+∑MB=0
294N *0.108m - 6.37N*0.035m – RD*0.07m =0
RD=294N*0.108m- 6.37N*0.035m0.07m = 31.752Nm-0.223Nm0.07m= 450.4N

+∑Fy=0
-294N +750.8N -6.37N -450.4N=0
-750.8N + 750.8N=0
294N
CORTE 1V +M
-294N-V1=0 ⟹ V1= -294N
294N * 0m + M1=0 ⟹ M1=0Nm
294N
CORTE 2
RB

V +M

Sin corte
-294N-V2=0 ⟹ V2= -294N
Con corte
-294N + 750.8N -V2=0 ⟹ V2= -294N + 750.8N⟹ V2= 456.8N
294N * 0.108m + M2=0 ⟹ M2=-31.75Nm

6.37N
294N
CORTE 3

V +M
RB

Sin corte
-294N +750.8N -V3=0 ⟹ V3= 456.8N
Con corte
-294N + 750.8N – 6.37N –V3=0 ⟹ V3= -294N + 750.8N – 6.37N ⟹ V3= 450.4N
294N * 0.143m – 750.8N* 0.035m + M3=0 ⟹ M3= -15.76Nm
RD
6.37N
294N
CORTE 4

V +M
RB

Sin corte
-294N + 750.8N – 6.37N – V4=0 ⟹ V4= 450.4N
Con corte
-294N + 750.8N – 6.37N – 450.4N –V4=0 ⟹ V4= -294N+ 750.8N– 6.37N– 450.4N=V4= 0N
294N * 0.178m – 750.8N* 0.07m + 6.37N*0.035m + M4=0 ⟹
M4 = -52.33Nm+ 52.56Nm -0.23Nm ⟹M4= 0Nm

450.4N
6.37N
294N


750.4N
0.035 m
0.035m
0.108 m

456.8
500

300
400
450.4

200

V0
100

-200
-100

-294
-300

-31.75
-40
-30
-20
-15.76
-10
M0
-500
-400


De acuerdo a losresultados obtenidos, se procede a calcular el diámetro del eje a través de la ecuación obtenida de la guía UNT-FRBB cátedra: Elementos de Máquina del profesor: Ing. Marcelo Tulio Piovan, para compararlo con el seleccionado y constatar q no va a fallar.
D=3(32*Nsπ*Sy 2M2+T2)
D=3(32*2π*290Mpa2(31,75Nm)2+(44,1Nm)2)
D= 0,014m ⟹ D= 14mm
Esto nos indica q la selección del eje es aceptable, porcuanto es superior al mínimo calculado, o sea;
Ds > Dc
25mm > 14mm.
CÁLCULO DE EJE CONDUCIDO (ACERO 1040)
Fc
Fc

TA
TB

TADA2 = TBDB2 ⟹ TB = TADA2 * DB2 ⟹ 44,1Nm0,068m2 * 0,132m2⟹
TB = 85,58Nm
ŦB= m*g= 1,15Kg*9,8ms2= 11,27 Kgms2 = 11,27 N donde 1,15 Kg es la suma del peso de la piña y la corona.

ŦD= m*g= 0,3Kg*9,8ms2= 2,94 Kgms2 = 2,94 N donde 0,3 Kg es el peso de la mordazaque sostiene la probeta.
11,27N
2,94N
RA


RC
0.163 m
0.023m
0.023 m

+∑MA=0
-11,27N *0.023m + RC*0.046m – 2,94N*0.209m=0
RC= 0,269Nm+0.614Nm0.046m= 18,98N
+∑MC=0
-2,94N *0.163m + 11,27N*0,023m – RA*0.046m =0
RA= -0,479Nm+0.259Nm0.046m= -4,78N

+∑Fy=0
-4,78N -11,27N +18,98N -2,94N=0
18,98N – 18,98N=0

RA
CORTE 1

V +M
-4,78N-V1=0 ⟹ V1= -4,78N
4,78N *0m + M1=0 ⟹ M1=0Nm
11,27N
RA
CORTE 2

V +M
Sin corte
-4,78N-V2=0 ⟹ V2= -4,78N
Con corte
-4,78N – 11,27N -V2=0 ⟹ V2= -16,05N
4,78N * 0.023m + M2=0 ⟹ M2=-0,11Nm

11,27N
RA

CORTE 3

V +M
RC

Sin corte
-4,78N – 11,27N -V3=0 ⟹ V3= -16,052N
Con corte
-4,78N – 11,27N + 18,98N -V3=0...