DISEÑO DE UN GATO MECANICO

DATOS PARA EL DISEÑO:

CAP: 100Tn

ALTURA: 60cm

CALCULO DEL USILLO: Materia St – 50

Calculando el diámetro interior con un factor de seguridad k=1.2

Calculando el paso de la rosca del usillo

Calculando el espesor y la altura del filete

22

2

2

22

2

6

1

1008.9

1

1

1008.9

1

10*14.2**210000

;55.1377**135

cm

Kg

cm

mmN

Kg

mm

N

cm

Kg

cm

mmN

Kg

mmN

adm

E

compresiona

kiiD D

QQ

A

Q

adm *2

4

2

4

1416.3*55.1377

2.1*100000*4

*

*4

2cm

Kgadm

KgkQ

iD

cmDi 5.10

cmDP i 5.10*2.02.0

cmcmP 21.2

cmsPs 15.0

cmcmsDD ie 1*25.102

cmDe 5.12

2

5.125.10

2

cmcmDD

meiD

cmDm 5.11

ion.determinacy calculosuimportantemuyes

esoporcargaladeesfuerzomayorelconcentrasedondeesDmediodiametroelEn m

Calculo del auto frenado: Coeficiente de fricción entre el usillo y la tuerca µ=0.1.

Para el angulo de avance:

Para el angulo de rozamiento:

Con estos valores podemos calcular el auto frenado de tornillo:

CALCULO DE LOS MOMENTOS NECESARIOS PARA ELEVAR Y BAJAR LA CARGA

Para la fuerza al elevar la carga:

m

D

P

cm

cm

D

Ptg

m 5.11*

2

2.3

7.5 tg

asegurable auto

es tornillonuestro quedecir podemoson comprobaci la haciendoy resultados nuestros Observando

sola baja carga La θα ó tgαμ si

asegurable auto Es θα ó tgαμ si

m

D

P

Q

Ne

F

N

cos0

cos0

sen

FNF

sen

QNF

ex

y

2.3*1.02.3cos

2.3cos*1.02.3100000

cos

cos

coscos

sen

senKgF

sen

senQF

sen

Q

sen

F

Igualando

e

e

e

KgFe 5.15678

Para la fuerza al bajar la carga:

CALCULO DE MOMENTOS

Momento para elevar la carga

Momento para bajar la carga

Momento en la carga

m

D

P

Q

N

bF

N

sen

FNF

sen

QNF

bx

y

cos0

cos0

2.3*1.02.3cos

2.32.3cos*1.0100000

cos

cos

coscos

sen

senKgF

sen

senQF

sen

Q

sen

F

Igualando

b

b

b

KgFb 6.4384

cm

mcmKgM

DFM

e

mee

100

1*

2

5.11*5.15678

2

mKgM e *5.901

cm

mcmKgM

DFM

b

mbb

100

1*

2

5.11*6.4384

2

mKgM e *1.252

cm

mtgcmKgM

tgDQM

b

mQ

100

1*

2

2.3*5.11*100000

2

**

mKgMQ *9.642

Rendimiento del tornillo

COMPROBACION DEL USILLO POR PANDEO

Momento de inercia

Esbeltez

Como λ está por debajo del límite entonces

Como se cumple la desigualdad entonces el usillo no pandea.

ACERO St – 52 Limite de λ

589 3.818 0 60 – 100

5.901

9.642

e

Q

M

M

%7171.0

cmLcmL

LL

12060*2

2

00

0

2

62

22

2

0

1014.2*

7*120*100000

Euler de Formula ;*

**

cm

Kgx

cmKgI

E

LQI

423.477 cmI

4

2

2

00

23.477*4

5.10*120

4

cm

cmcm

I

DL

I

AL i

12.51

2mm

N a 2mm

N b 2mm

N c

225.10*

100000*4

cm

Kg

A

Qadm

286.1154cm

Kg

22 55.137786.1154cm

Kg

cm

Kg

Q

CALCULO DE LA BARRA

Necesitamos:

Calculado el diámetro de la barra para un material GG – 14

Nuestra palanca tendrá una longitud de 2.5m y un diámetro de 2cm.

CALCULO DE LA TUERCA

Acero fundido (GS – 38) en nuestro caso la tuerca de la carcasa estará en un solo bloque que será

vaciado con acero fundido.

Nuestra tuerca estará sometido a dos tipos de esfuerzos (flexión y cortante), asi que

dimensionaremos por los dos lados.

0.1

Hombre del Fuerza ;)5045(

5.15678

6.4384

KgF

KgF

KgF

H

e

b

15.0*5.1562

2*1.025.6*2832.6

25.6*1.0*2832.62*

400

25.6*100000

**2832.6

**2832.6*

*

**2832.6

**2832.6*

*

cmB

cmcm

cmcm

Kg

cmKgB

Pr

rP

F

rQB

Pr

rP

B

rQF

P

P

e

e

H

eP

e

e

p

eH

mcmcmBp 5.22354.234

2

22

4

99.2

5.1*1.255*

400*44

4

2

cmd

KgFd

d

F

d

F

A

F

cm

Kg

adm

adm

cmcmd 273.1

flexion a;1.255**25 22

2

2 1

1008.9

1

cm

Kg

cm

mmN

Kg

mm

Nadm

Calculando la tuerca por cortante:

Área de corte:

5 hilos resisten la tensión cortante debido a la carga.

cortante ; 06.6531

100*

8.9

1*64

flexionA ; 33.8161

100*

8.9

1*80

2

2

2

2

2

2

2

2

cm

Kg

adm

cm

Kg

adm

cm

mm

N

Kg

mm

N

cm

mm

N

Kg

mm

N

Q

isnD

Q

s

s

10cm. de sera tuerca

nuestra de altura la entonces hilos 5con mos trabajarede1.5 seguridad de ecoeficientun Con

4.3

33.816*1*5.11*

100000

;

2

hilosn

cm

Kgcmcm

Kgn

snD

Qn

snD

Q

snDAA

Q

mm

adm

madm

Q

isnD

Q

s

s

5*1*5.10*

2.3cos*100000

cos

**cos

cmcm

Kg

snD

Q

A

Q

nsD

A

i

i

236.605

cm

Kg adm

CALCULO DELA CARCASA

En este caso solo dimensionaremos el diámetro del área pequeña k=1.15 factor de seguridad

Donde “e” es el espesor de la pared del cono truncado.

Entonces las dimensiones del área mayor serán:

Q

J

Z

Zsen

cosZ

7.5cos

100000

cos

0cos

0F

:fuerzas las Hallando

5.7 10% assegun tabl carcasa la den inclinacio de Angulo

y

KgQZ

ZQ

KgZ 90.100496

ZsenJZsenJ

0

0FX

KgJ 33.9981

)( ; 22

4min ieadm ddAA

Z

2

em

22

em

22

4

22

4min

26.324d

)12(33.816*

15.1*9.100496*415.1*4d

k*)(

)(

2

cm

cmKg

dZ

dd

Z

dd

Z

A

Z

cm

Kgim

adm

imemie

adm

cmdem 18

cme

dde imem

3

2

1218

2

cmcmD

cmcmD

im

em

2598.24

3198.30