DATOS.

_ Peso de la carga Q = 10000 kg_ Peso de la pluma A = 9500 kg_ Peso del polipasto O = 700 kg_ Peso de accesorios R = 500 kg

_ Distancia mxima a la carga Dc = 6 m_ Distancia al peso propio de la pluma Dp = 3 m

_ Velocidad de elevacin mxima Ve = 5 m/min_ Velocidad de elevacin mnima Ve = 0.83 m/min

_ Fuerzas radiales producidas por el par de vuelco Fh = 36000 kg

INFORME TCNICO.GIRO DE PLUMA PESCANTE 10 tn.

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CALCULO DE SOLICITACIONES AXIALES.

Segn Aparatos de Elevacin y Transporte de Larrod, Miravete (1996, pg. 275). El cual sigue la norma UNE 58-102-74 bajo el ttulo de Aparatos pesados de elevacin. Reglas para el clculo de las estructuras, para el clculo de estructuras de aparatos de elevacin, adems de la normativa de la FEM.

_ Vida til del mecanismo Categora D 6300 horas

_ Estado de carga 4 k = 0.5

_ Clasificacin del aparato M6

En cuanto al estado de carga, la gra levantar aproximadamente con la misma frecuencia cargas pequeas, medianas y mximas.

Solicitaciones debido al peso propio de los elementos.

_ Peso propio de los elementos Q u = 20200 kg

Solicitaciones debido a movimientos verticales.

Teniendo en cuenta que, segn las prestaciones de la gra en estudio, Ve es igual a 0.08 m/s en su valor mximo._ Coeficiente dinmico C4 = 1.14

La normativa indica el valor del coeficiente a utilizar dependiendo de la clasificacin del aparato deelevacin. Segn la tabla el valor a escoger es:

= 1.06

Carga mxima de servicio sin carga por viento. Fa = Q + A + O

_ Carga axial Fa = 23529.88 kgFa = 230828 N

_ Momento de vuelco Mv = 107789.3 kg mMv = 1057413 N m

Factores de carga a utilizar en la gra.

_ Coeficiente de seguridad esttica f est = 1.25_ Coeficiente de vida til f l = 1.15_ Vida til , giros a plena carga giros = 45000

Capacidad de carga esttica del rodamiento.

Fa est = 288535.2 NMv = 1321766 N m

Capacidad de carga dinmica del rodamiento.

Fa din = 230828 NMv = 1057413 N m

Rodamiento axial de rodillos a rtula.

SKF 29414 E

SELECCIN DE RODAMIENTOS COLUMNA-PLUMA.

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CALCULO DE SOLICITACIONES RADIALES.

Adoptamos rodamiento de rodillos a rotula con agujero cilndrico

SKF 22222 E

Capacidad de carga esttica del rodamiento.

Po = Fr + Yo . Fa Po = 353160 N

Donde Fa se desprecia ya que la carga axial es absorbida por el rodamiento de rodillos a rotulas axial.

_ Material adoptado SAE 1010 rot = 500 N/mm2

TENSIONES ADMISIBLES.

SAE 1010.

VERIFICACIN DEL EJE A LAS SOLICITACIONES.

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Tensin en eje liso. adm = w

Fs x Fc w = 260 N/mm2Fc = 1 adm = 139 N/mm2Fs = 1.5 adm = 1387 kg/cm2b0 = 0.8

Tensin en el cambio de seccin.

w = 130 N/mm2 adm = 69 N/mm2 adm = 693 kg/cm2

Tensin en el chavetero.

w = 150 N/mm2 adm = 80 N/mm2 adm = 800 kg/cm2

VERIFICACIN A FLEXIN.

_ Distancia entre apoyos L = 3100 mm_ Distancia carga-reaccin dc = 23.5 mm_ Cargas actuantes C = 35800 kg

C = 351198 N_ Dimetro del eje D = 12.5 cm

_ Momento mximo Mf max = 8130000 N-mm_ Momento mximo Mf max = 82874.62 kg cm_ Modulo resitente Wx = 191.7476 cm3

= 432 kg/cm2Buenas condiciones de trabajo

WxMf max

=

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VERIFICACIN A COMPRESIN. = 300 kg/cm2

Buenas condiciones de trabajo

VERIFICACIN A PANDEO.

Carga puntual N= 23000 kgCant. de columnas n = 1Tensin Mx. Admisible a la compresin adm= 1400 kg/cmSeccin F= 78.53 cmMomento de inercia Jy= 472.00 cm4Modulo resistente Wy= 98.17 cmRadio de giro iy= 2.45 cmDistancia al centro de gravedad xg= 5 cmLuz de pandeo L= 120 cmCondicin de clculo = 1 art.art

sk = 120 cm

48.95

1.16

339.74 kg/cmBuenas condiciones de trabajo

NOTA: la verificacion a pandeo se realizo como si el eje fuera el unico elemento que soporta los esfuerzos, este va a formar parte de una estructura cajon lo cual las cargas se van a distribuir en este.VERIFICACIN POR ELEMENTOS FINITO.ANLISIS POR TENSIONES.Se puede observar que la estructura en conjunto con el eje forman un conjunto estructuralmenteresistente y las tensiones estn por debajo de los limites admisibles del material.En las imagenes se puede observar que no hay zonas criticas.

Anlisis de tensiones punto superior

iySk

==

=

adm

Anlisis de tensiones punto inferior

RELACIN DE TRANSMISIN._ Velocidad de entrada ne = 1450 rpm_ Velocidad de salida (rotacin pluma) ns = 0.27 rpm

i = 5370.37

RELACIN TREN EXTERNO.Los engranajes son de dentado recto_ Numero de dientes del pion zp = 20_ Numero de dientes de la corona zc = 81

_ Relacin en tren externo i te = 4.05

RELACIN MOTOREDUCTOR.

_ Relacin motoreductor i m = 1326.0

Momento torsor a vencer por la inercia del sistema Mt = 150 kg m

1) Alternativa 1 - Motoreductor combinado sin fin corona marca POLYFIX PFM-75/130.

_ Relacin de transmisin i = 1200_ Velocidad de salida del reductor ns = 1.2 rpm_ Potencia P = 0.47 HP2) Alternativa 2 - Motoreductor combinado sin fin corona marca POLYFIX PFM-90/150.

_ Relacin de transmisin i = 1200_ Velocidad de salida del reductor ns = 1.2 rpm_ Potencia P = 1 HP

Para un arranque suave se debe instalar un variador de frecuencia LG Vectorial SV015IC5. y un filtroPara la proteccion del equipo de sobrecargas de corriente se debe instalar un filtro de lnea.

SELECCIN DE MOTOR-REDUCTOR DE GIRO.

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_ Nmero de dientes del pion zp = 20_ Nmero de dientes de la corona zc = 81_ Relacin en tren externo i te = 4.05_ Momento torsor a vencer por la inercia del sistema Mt = 150 kg m

VERIFICACION DE LA FATIGA EN EL PIE DEL DIENTE.

La normativa de clculo de los engranajes cilndricos es la norma ISO 6336.

La solicitacin en el pie del diente:

_ Mdulo de engrane (adoptado) m = 6_ Ancho del pion b1 = 40 mm_ Ancho de la corona b2 = 45 mm_ Dimetro primitivo de la corona d = 486 mm_ Fuerza tangencial Ft = 617.3 kg

Ft = 6055.6 N

_ Factor de forma (de grafico DIN 3990)1-Pion YF1 = 2.82-Corona YF2 = 2.32

_ Coeficiente de recubrimiento Y = 0.516

_ Inclinacin lineas de contacto (dientes rectos) Y = 1

_ Factor de servicio (funcionamiento sin choques) FA = 1

_ Factor de velocidad (baja velocidad) FV = 1

_ Factor de distribucion de cargas KM = 1

_ La solicitacin en el pie del diente valdra

b1 = 36.5 N/mm2

b2 = 26.8 N/mm2

RESISTENCIA A LA FATIGA

blim = 250 N/mm2

_ Factor de duracin (valor mas desfavorable) Kbl = 0.631

_ Factor de fiabilidad (probabilidad de fallos de 1%) kc = 0.814

_ Factor de concentracin de tensiones Ys1 = 1.5Ys2 = 1.7

VERIFICACION DE ENGRANAJES.

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_ El valor del adm

1-Pion adm1 = 189.3 N/mm22-Corona adm2 = 167.0 N/mm2

Buenas condiciones de trabajo.

COMPROBACION DE LA FATIGA SUPERFICIAL.

_ Factor de material ze = 271.11

_ Factor geomtrico zc = 1.85

_ Factor de recubrimiento z = 0.718

Finalmente H = 211.6 N/mm2

_ Calculo de adm

H lim = 1200 N/mm2

_ Factor KHL KHL = 1

adm = 1200 N/mm2

Buenas condiciones de trabajo.

Con lo que el engranaje aguanta tanto el fallo por fatiga en el pie del diente como el picado superficial.

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