licenciado


Proyecto Final
Análisis de una máquina (Lavadora)

Alumnos:
Ana Payró 1103599, Diego Callejas 1101955 , Roberto Arechavala 1180348
Diana Moncada 1103953


Descripción y análisis de los elementos de la máquina.

Descripción
La máquina que analizaremos es el sistema que produce el movimiento oscilante en una lavadora que consta de un balero que soporta a un tornillo sin finacoplado a un engrane helicoidal. La lavadora a la cual pertenece dicho sistema es una lavadora marca Mabe del año 1960.

Análisis
Engrane helicoidal.
Éste engrane consta de 60 dientes.
El ángulo de hélice es de 19.99 grados y lo calculamos utilizando el teorema de Pitágoras midiendo el alto y ancho de cada diente. Después comprobamos sinuestra respuesta era correcta estampando la figura en una hoja y midiendo el ángulo marcado con un transportador el cual dio un aproximado a 20 grados.
El ángulo de presión normal que obtuvimos fue de 10 grados, y llegamos a este valor realizando otra impresión en una hoja y midiendo con un transportador.
El diámetro del engrane es de 12.5cm es decir 4 15/16 in.
El ancho de cara es de 1.1 cmes decir 0.43in.

Una vez teniendo estos datos podemos comenzar a realizar los cálculos correspondientes para obtener un análisis AGMA.

Sabemos que la velocidad a la que el motor movía al tornillo sin fin es de 450rpm entonces realizando una relación entre los dientes de estos 2 elementos obtenemos que la velocidad del engrane helicoidal es de 270 rpm.
La potencia es de 0.5 hp.
Análisispor flexión



K0 = 1.5 , ya que la fuente de potencia un impacto moderado y la máquina impulsada también.
Kv= 1.1341
Este valor lo obtuvimos considerando el factor de calidad Qv= 6 y utilizando los parámetros siguientes:



Ks = 0.96
Este valor lo obtuvimos calculando de la siguiente manera:

Donde Y = 0.2946 y la obtuvimos con la siguiente fórmula:

Donde P es el pasotransversal (Pt) y x = 0.036


Km=1.238
Este valor lo obtuvimos con los siguientes datos y formulas:
Cmc= 1 , porque los dientes son sin coronar.
Cpf= -0.0162 con la siguiente fórmula ya que el ancho de cara es menor a 1 in;

Cpm= 1 porque el piñón está montado separado.
Cma= 0.254 con la siguiente formula:

Ce= 1 porque nos engranes no fueron ajustados durante el ensamble.

Kb=1 porque es el valor que usamos en clase por default.
J= 0.38 a partir de la gráfica en la página 733 Figura 14-6.
Con toda esta información podemos calcular el esfuerzo de flexión del engrane a partir de la ecuación siguiente:

Con la cual obtuvimos un esfuerzo de σ=25724.2 psi.
Seguimos el análisis para obtener el esfuerzo permisible a flexión.
St= 30579 psi =30.58 ksi
Este valorlo obtuvimos a partir de la siguiente información:
Hb= 230 y que es de grado 1
Kt= 1 porque se encuentra a temperatura ambiente
Kr=1.0075 ya que la confiabilidad del engrane es de 0.99

Yn= 1.0176 tomando en cuenta ciclos pero este es del piñón y al multiplicar esta cantidad por la relación de dientes obtenemos que para nuestro engrane Yn= 1.0084

Una vez teniendo todos estosdatos, asumimos un factor de seguridad de 1 para determinar el esfuerzo permisible con la fórmula siguiente.


Por lo tanto el esfuerzo permisible es σperm= 30.606 ksi.
El factor de seguridad para nuestro engrane es SF=1.189.
Análisis por desgaste

Cp= 2300 porque es de acero
Cf= 1 porque dice en el libro
I= 0.294
Este valor lo obtuvimos con la siguiente fórmula e información.Donde obtuvimos øt= 10.63 grados



rg= 2.4687 in rp= 0.5 in rbp= rp cos(øt) rbg= rg cos(øt)

Finalmente.



Sc= 103160 psi= 103.16 ksi


ZN=0.985



σc,perm=100862 psi =100.86 ksi
Por lo que el factor de seguridad es SH=1.86.





Tornillo sin fin
Éste tornillo sin fin consta de 10 dientes
El ángulo de avance es de 34 grados y el ángulo de hélice es de 56...