AGRADECIMIENTO

A los ingenieros de la facultad FIME de la UNPRG por proporcionar los conocimientos

previos así como la ayuda para resolver las dudas presentadas al momento de realizar el

proyecto.

A nuestros familiares que día a día nos brindan su apoyo incondicional, con el único objetivo

de que podamos egresar de esta gloriosa cas universitaria “UNIVERSIDAD NACIONAL

PEDRO RUIZ GALLO”

A Dios, por brindarnos y enrumbarnos por un buen camino y hacer que todo se haga realidad.

DEDICATORIA

A nuestros padres por el constante esfuerzo, sacrificio y brindarnos el apoyo incondiciona l

para realizarnos profesionalmente.

A Dios, creador de todo el conocimiento científico, quien nos da la salud y las fuerzas para

seguir adelante en nuestra formación académica y espiritual.

A nuestros docentes por compartir su conocimiento con nosotros para así poder llegar a ser

profesionales.

INDICE

A.- DATOS DE LA EMPRESA

1. MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1. ASPECTOS GENERALES

1.1.1. Antecedentes del proyecto

1.1.2. Objetivo del proyecto 1.1.3. Fuentes de información 1.1.4. Ubicación geográfica

1.2. ALCANCES DE ESTUDIO

1.2.1. Estudio básico Criterios de diseño

1.3. DESCRIPCION DEL PROYECTO

1.3.1. Análisis del problema

1.3.2. Proceso productivo de la empresa “CERAMICOS CHALPON” 1.3.3. Diseño a realizar

2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS TECNICAS

2.1. Especificaciones Técnicas de la Extrusora

2.2. Especificaciones técnicas del motor

3. DESARROLLO DEL PROYECTO

3.1 Análisis del problema 3.2 Flujograma de producción

4. PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO

4.1 Cálculo del eje por fatiga

4.2 Selección de rodamientos

5. CALCULOS

6. PLANO DEL EJE

7. COSTOS Y PRESOPUESTOS

8. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

A.- DATOS DE LA EMPRESA.

INFORMACIÓN

Somos una empresa industrial peruana, especializada en producir materiales de arcilla para

el sector de construcción. Nos encontramos en el Kilómetro 5.5, carretera La Victoria - Monsefú.

MISIÓN

Proveer productos y servicios de la más alta calidad a nuestros clientes de la industria de la

construcción; operar como una empresa rentable, apoyando de este modo el crecimiento y oportunidades para nuestros asociados y aliados comerciales; implementar un entorno de

trabajo que cumpla con los más altos estándares en seguridad, confiabilidad, equipo técnico y humano; y contribuir consecuentemente al desarrollo de nuestra comunidad.

FUNDACIÓN

17 de mayo de 2009.

PRODUCTOS

LADRILLOS: Pandereta, King Kong, Súper King Kong, Techo 12, Techo 15.

DISEÑO DE EJE Y SELECCIÓN DE

RODAMIENTOS.

1. MEMORIA DESCRIPTIVA.

1.1. ASPECTOS GENERALES.

1.1.1. ANTECEDENTES DEL PROYECTO.

En la Universidad Nacional “PEDRO RUIZ GALLO”, la facultad de Ingenie ría

Mecánica y Eléctrica, tiene como escuela profesional a la carrera Prof. de

Ingeniería Mecánica y Eléctrica y dentro de su plan de estudios se encuentra el

curso de Diseño de Elementos de Máquinas II, en este curso dentro de su

cronograma académico se desarrolla un Proyecto de Investigación que trata

sobre Diseño de ejes y selección de rodamientos; ampliando de esta manera el

conocimiento práctico en el campo de empresas Industriales, Agroindustria les

o en cualquier otra empresa que cuente con maquinaria en donde se tenga que

diseñar ejes y seleccionar rodamientos.

El presente trabajo de Ingeniería tiene por objeto dar a conocer el análisis y los

cálculos realizados para la selección del Eje motriz así como la selección de

rodamientos de la Extrusora en la empresa “CERAMICOS CHALPON”.

1.1.2. OBJETIVO DEL PROYECTO.

El presente proyecto tiene como finalidad ampliar el conocimiento mediante el

diseño del eje motriz así como la selección de rodamientos para la Extrusora de

la empresa “CERAMICOS CHALPON”; asimismo realizar el plano respectivo

del eje a diseñar.

1.1.3. FUENTES DE INFORMACIÓN.

Para la elaboración de este trabajo de ingeniería “Proyecto diseño del eje motriz

y selección de rodamientos” de la Extrusora en la empresa “CERAMICOS

CHALPON”, se contó con la siguiente información:

- Descripción, detalle de los diferentes procesos del flujograma de producción

a cargo de. WALTER CRUZALEGUI PISCOYA, jefe de la planta de la

empresa “CERAMICOS CHALPON”.

- Medidas realizadas en determinados componentes de los elementos de

máquina que acompañan al montaje de la Extrusora así como también la

potencia del motor que acciona a dicha máquina, durante la visita técnica.

- Datos, Información de operación y maniobra de las máquinas cuando están

operativas por parte del ingeniero a cargo de la planta de producción de la

empresa “CERAMICOS CHALPON”.

- Imágenes de las máquinas capturadas durante la visita técnica.

1.1.4. UBICACIÓN GEOGRÁFICA.

El área de Estudio de la empresa “CERAMICOS CHALPON” se encuentra

ubicada en el kilómetro 5.5 carretera la victoria Monsefu.

1.2. ALCANCES DE ESTUDIO.

1.2.1. ESTUDIO BÁSICO.

Los documentos informativos del presente Informe Técnico corresponden a los

datos recopilados en la visita técnica realizada a la empresa “CERAMICOS

CHALPON”, las cuales contribuirán a nuestro conocimiento en el campo de la

Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

El trabajo comprende:

1. Análisis, cálculos para el diseño del eje motriz de la Extrusora.

2. Análisis, cálculos para la selección de rodamientos del eje a diseñar.

3. Selección y tipo de lubricante a usar en los rodamientos.

4. Plano correspondiente del elemento a diseñar.

CRITERIOS DE DISEÑO.

Se tendrá en cuenta lo siguiente:

Instalación del elemento a diseñar: El eje a diseñar es el Eje motriz principal de

la Extrusora.

Eje a diseñar: Será diseñado teniendo en cuenta las cargas que actúan sobre él

y a la potencia de transmisión del mismo, se seguirá el diseño de ejes según la

ASME.

Rodamientos a elegir: Serán elegidos teniendo en cuenta la norma ISO cuya

elección se basa de acuerdo a los criterios de deformación o fatiga. Para nuestro

diseño los Rodamientos serán seleccionados bajo condiciones dinámicas

(Velocidad del eje: n>20rpm).

Potencia del motor para el accionamiento del eje: La potencia del motor

eléctrico que acciona el eje a diseñar es de 220 HP.

1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

1.3.1 ANÁLISIS DEL PROBLEMA.

Se tratará de mejorar rendimiento, funcionamiento de la Extrusora para obtener

una mayor eficiencia y eficacia en la producción, así contribuir con el desarrollo

de un producto de mejor calidad y por ende garantizar un mejor servicio así

como aquel que todo cliente se merece.

1.3.2 PROCESO PRODUCTIVO DE LA EMPRESA “CERAMICOS CHALPON”.

FLUJOGRAMA DE PRODUCCIÓN.

El flujograma de producción de la empresa “CERAMICOS CHALPON”

comprende: almacenamiento, llenado de tolva de materia prima, molino de

impacto, tolva de fino, mezcla agua-fino, estrujado, corte, secado, canteo-

selección, transporte a horno, quemado, apilado (en caso de que las ventas sean

menores que la producción).

DISEÑO A REALIZAR.

Comprende todos los cálculos correspondientes tanto para el diseño del eje

motriz como para la selección de rodamientos de la Extrusora, estos cálculos

serán realizados teniendo en cuenta las normas:

Se seguirá el diseño de ejes según la ASME.

Para la selección de rodamientos se tendrán en cuenta las diferentes normas

ISO como: Las capacidades de carga de los rodamientos se determinarán de

acuerdo a la norma ISO 281: 1990.

2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.

2.3 Especificaciones técnicas de la Extrusora.

Extrusora: Latinoamericana ms Sousa.

- Potencia: 240HP

- Peso: 3700 Kg

- Producción: 25 a 32 Tn/h

Tabla de lubricamiento.

- Aceite utilizado: SAE 20*40

- Cada quince días mantenimiento interno

- Aceite refrigerante ingresado a presión.

2.4 Especificaciones técnicas del motor (accionador de la Extrusora).

Motor eléctrico.

- Potencia: 220 HP

- RPM: 1190 rpm

3. DESARROLLO DEL PROYECTO.

3.1. ANÁLISIS DEL PROBLEMA.

La empresa “CERÁMICOS CHALPON” cuenta con una Extrusora, máquina

fundamental y elemental en el proceso productivo, es la encargada del estrujado

proceso a detallarse posteriormente; al tomar en cuenta la utilidad e importancia de

esta componente, se tomó por conveniente en elegir dicha máquina para realizar el

diseño.

3.2. FLUJOGRAMA DE PRODUCCIÓN.

CERAMICOS CHALPON S.A.C.

ALMACENAMIENTO

TOLBA DE MATERIA PRIMA

MOLINO DE IMPACTO

TOLBA DE FINO

MEZCLA AGUA - FINO

PRENSADO

CORTE

CANTEO - SELECCION

SECADO

QUEMADO

TRANSPORTE A HORNO

3.2.1. ALMACENAMIENTO.

El material es recepcionado, depositado o almacenado en un campus a la

intemperie. El reposo a la intemperie tiene la finalidad de facilitar el

desmenuzamiento de los terrones y la disolución de los nódulos para impedir

las aglomeraciones de partículas arcillosas. La exposición a la acción

atmosférica (aire, lluvia, sol, hielo, entre otras.) favorece además la

descomposición de la materia orgánica que pueda estar presente, permite la

purificación química y biológica del material. De esta manera se obtiene un

material completamente inerte y poco dado a posteriores transformaciones

mecánicas o químicas. Posteriormente el material es removido y acarreado por

un cargador frontal hacia la tolva alimentadora. Se almacena tierra negra

(tierra de cultivo), y tierra amarilla (llamada también tierra de huaca o

arcillosa).

3.2.2. TOLVA DE MATERIA PRIMA.

En esta tolva entra los materiales ya mezclados:

PANDERETA KIN KONG ESTANDAR TECHO 15 Y 12

ARENILLA (m3) 8 10 8

TIERRA NEGRA (m3) 12 16 12 TIERRA AMARILLA (m3) 10 12 10

Moto reductor de 5hp, con Piñón de 35 dientes, cadena de doble paso y piñón de

faja transportadora de 135 dientes.

Faja transportadora moto reductor de 5hp.

Faja transportadora de 15 m

3.2.3. MOLINO DE IMPACTO.

Capacidad 35 tn/h motor de 175 rpm, 75hp, diámetro de polea de motor 18 cm,

diámetro de polea de molino 56 cm. 4 fajas V-130.

3.2.4. TOLVA DE FINO.

Zaranda de 5 cuerpos que gira con un motor de 5hp y 120 rpm cadena de paso

simple. Luego es llevado a la mezcla de agua más fino por una faja

transportadora de 6m accionada por un motor de 25 hp y 9.5 rpm

3.2.5. MEZCLA AGUA-FINO.

En una especie de tolva rectangular en la que en medio tiene un eje con 48

paletas gira accionada con un motor de 75 hp y 1780 rpm. El porcentaje de agua

es de 35 a 40 %. Esta mezcla es llevada a la extrusora por una faja transportadora

accionada por un moto reductor de 5 hp. Piñón de 19 dientes y piñón transmit ido

de 45 dientes la faja es de 12.5 m.

3.2.6. PRENSADO.

La extrusora es un maquina accionada por un motor de 1190 rpm y de 220 hp.

Con 10 fajas V-145. Entra aproximadamente 35 tn/h, a la maquina está

conectada una bomba de vacío que extrae toda la humedad y el aire de la

superficie para que el churro salga con mayor dureza. La bomba es de 25hp y

1750 rpm, también un compresor de 5hp y 175 rpm.

3.2.7. CORTE.

Una vez colocado el molde de acuerdo al tipo de ladrillo que se va a producir,

el churro se corta con un hilo de acero, conectado a un motor que hace que gire

uniformemente para tener el mismo tamaño en todos los ladrillos y luego por

una faja transportadora se lleva hacia el transporte hacia el secado.

3.2.8. SECADO.

Se tapa con una especie de tela llamado rashet. El secado dura 3 días en verano

en invierno puede llegar a una semana.

3.2.9. CANTEO-SELECCION.

Una vez que el material está seco se cantea se bota todo el material que presenta

alguna anormalidad. La fábrica produce una merma aproximadamente de 1.5 %,

y toda esa merma va de nuevo a la tolva, con lo cual no se pierde materia prima.

El material sale del secado con un 7% de humedad.

3.2.10. TRANSPORTE A HORNO.

Una vez canteado se lleva a horno en camiones de 10 tn.

Un camión lleva 2000 panderetas, 1800 kin Kong y 750 techos 15 y 800 techos

12.

3.2.11. QUEMADO.

Para el quemado la materia prima es

Carbón de piedra, pajilla de arroz y cascara de café. Estas materias se muelen y la proporción

para un horno es de 1780 kg de carbón de piedra, 200 kg de pajilla de arroz y 1560 kg de

cascara de café.

El quemado dura 8 horas, para que enfriara un día, porque se quema a 500 c°.

4. PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO.

4.1. CÁLCULO DEL EJE POR FATIGA.

- Existen diversos criterios de falla para estimar las dimensiones de ejes

sometidos a torsión y flexión.

- Diversos criterios provienen de distintos supuestos. Se debe considerar el

criterio cuyos supuestos más se adecúen a las condiciones de utilización de la

pieza a considerar.

- Cálculo según la ASME

d03 =

16

πSs(1 − K4)√(KbMb +

αFad0(1 + K2)

8)

2

+ (KtMt)2

Donde:

Ss: Esfuerzo permisible.

d0: Diámetro del eje a calcular.

Mt: Momento torsor.

Mb: Momento flector.

Fa: Carga axial.

Kb: Factor combinado de choque y fatiga aplicando momento flector.

Kt: Factor combinado de choque y fatiga aplicando momento torsor.

α: Factor de carga axial.

K =di

do

=Diámetro interior del eje

Diámetro exterior del eje

Además Ss es el menor valor entre:

Ss = 0.3Sy

Ss = 0.18Su

NOTA: Se multiplicará Ss por 0.75 cuando el eje contiene canal chavetero.

Factores combinados de choque y fatiga.

PARA EJES Kb Kt

Carga aplicada gradualmente 1 1

Carga aplicada repentinamente 1.5 -2 1.5 - 2

Normas consideradas para selección de materiales: DGN, AISI, SAE, ASTM,

ASM, NLGI.

4.2. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS.

Los rodamientos serán calculados bajo condiciones dinámicas (velocidad del eje

n>20RPM, del siguiente modo:

a) Carga dinámica equivalente (P).

Es la carga radial que aplicada a un cojinete (anillo interior giratorio y exterior

estacionario) producirá la misma duración que alcanzaría el cojinete sometido a

las condiciones reales de carga y rotación, se obtiene:

P = X. V.Fr + Y. Fa

Donde:

X: Factor radial

Y: Factor de axial

Fa: Factor de carga axial

Fr: Factor de carga radial

V: Factor de rotación

b) Capacidad de carga dinámica (C).

Viene dado en las tablas para cada rodamiento, es una carga radial de igual

magnitud que soporta un cojinete radial para que la duración mínima sea 106 de

revoluciones equivalen a 500 horas de funcionamiento a 33.3rpm.

Se basa en la fatiga.

C = fc (icos ∝)0.7. Z2

3⁄ .D1

8⁄

Donde:

i: Número de hileras.

∝: Ángulo de contacto.

Z: Número de elementos rodantes por hilera.

D: Diámetro del elemento rodante.

c) Duración de un cojinete (L).

L = (C

P)

a

(Millones de revoluciones)

Donde:

a = 3 Para cojinetes de bolas.

a =10

3 Para cojinetes de rodillos.

P: Carga dinámica equivalente.

C: Capacidad de carga dinámica.

5. CÁLCULOS.

5.1. SELECCIÓN DE FAJAS Y POLEAS.

Datos

Potencia del motor: 200 HP.

RPM del motor 1785.

distancia entre centros 150cm (60”) aproximadamente,

polea pequeña 35cm,

polea mayor 115cm.

Solución:

a) Hallando la potencia de diseño: de la tabla 1 obtenemos el factor de servicio

fs=1.3, por tiempo de servicio mayor a 10 horas días se suma 0.1.

HPd = (1.3 + 0.1) × 220 = 280

b) De la figura 2 para una potencia de 308HP y 1190RPM la sección de faja será:

Sección de faja: 8V

c) Relación de transmisión:

mg =D

d=

115

35 = 3.28

d) Polea estándar más próxima: de la tabla 16 tenemos que D=53”.

Dp = 53 − 0.2 = 52.8; (0.1 de la tabla 15)

Diámetro de paso de polea menor:

dp =52.8

3.28.333= 16.09"

Diámetro exterior: d = 16.09 + 0.2 = 16.29", polea estándar más próxima 16”

(tabla 16).

e) Relación de transmisión correcta.

mgr =52.8

15.8= 3.34

f) Velocidad tangencial.

V =π × dp × n

12=

π × 15.8 × 1190

12= 4922ppm

g) Longitud aproximada de faja es:

L = 2 × 59 + 1.65(53 + 16) = 231"

h) Longitud estándar (tabla 19)

23608V "236L

cc

4

)1653()1653(

22236

2

16

)25.240(3253.50553.505 2 c

𝑐 = 51.43=52" = 133𝑐𝑚

i) Factor de corrección por ángulo de contacto

71.052

1653

c

dD

139

89.0k

Factor de corrección por longitud de faja 99.0Lk (tabla 19)

j) Potencia por faja (tabla 21)

5.64fHP

Potencia adicional (tabla 18)

28.6100

1190*5279.0 aHP

k) Calculando HP por faja

99.0*89.0*)28.65.64(/ fajaHP

HPfajaHP 36.62/

l) Numero de fajas

96.43.62

3080 FN

m) Conclusión

Usar: 5 fajas 8V-12360

Poleas: 53 diámetro mayor y 16 diámetro menor(PULGADAS)

Asumiendo: HP = 125

RPM = 781

141

40

20

8

g

p

Z

Z

m

Solución:

a) mmDp 34020cos

40*8

b) mmDg 120020cos

141*8

c) mmc 7702

1200340

d) 53.340

141gm

e) smv /1460000

781*340*

f) mmmF 8010

mmF 80

Cálculo por fatiga superficial

a) Factor Dinámico (fig 18)

69.0vC

b) Factor Geométrico (fig 29)

67

)1375.01185.0(60 I

229.0I

c) Factor de sobrecarga (fig 9)

Uniforme – choque moderado

d) Factor de tamaño

00.1sC

25.1oC

e) Factor de distribución de carga (tabla 12)

7.1mC

f) Factor de condición superficial (pág. 115)

1.1fC

g) Factor de vida (fig 32)

1LC

710

h) Relación de dureza

Piñón = 300 BHN

Engranaje = 200 BHN fierro fundido AGMA Grado 40

5.1200

300

i) Factor de relación de dureza (fig 33)

027.1HC

j) Factor de temperatura

1TC

k) Factor de seguridad

00.1RC

l) Esfuerzo permisible de contacto

2/53 mmkgSac

m) Coeficiente elástico

53pC

n) Potencia que puede transmitir el engranaje

pRT

HLp

CCC

CCDpSac

CfCmCsCo

ICvFnxP

**

***

***

***1098.6 7

2

7

53*1*1

027.1*340*53

1.1*7.1*25.1

229.0*69.0*160*7811098.6

xP

HPP 3.130

5.2. Cálculo por Resistencia a la Fatiga

a) Factor de sobrecarga

25.1Coko

b) Factor de distribución de carga

7.1 mm Ck

c) Factor dinámico

)1(84.0 figkv

d) Factor de tamaño

1sk

e) Factor de temperatura

00.1 TT Ck

f) Factor de seguridad (tabla 16)

00.1Rk

g) Factor de vida (tabla 15)

00.1Lk

h) Esfuerzo permisible a fatiga (tabla 14)

2/4.25 mmkgSatp

2/2.9 mmkgSatg

i) Factores geométricos (fig 8 y 12)

43.093.0*46.0 Jp

554.099.0*56.0 Jg

j) Modulo del plano transversal

51.820cos

8

otm

k) Potencia que podría transmitir – potencia del piñón

Cokkkk

SatpkkJpFmnDpxP

msRT

vLtp

p****

*******1098.6 7

HPPp 81.463

l) Potencia del engranaje

JpSatp

JgSatgPP

p

g*

)*(

HPPg 44.216

CÁLCULO DEL EJE

Para el eje tenemos las siguientes fuerzas:

Wp = 624.54lb

Weg = 45lb

We = 139.83lb

a) Las torsiones transmitidas son como sigue:

Torque en la sección de la polea.

Tp =63000 ∗ HP

n=

63000 ∗ 220

682= 20322.58plg − lb

Torque en la sección del engranaje.

Te =63000 ∗ 200

682= 18475.07plg − lb

b) Fuerza de flexión por la correa vale.

Fp =2 ∗ Tp

14= 2903.22lb

c) Fuerza de flexión producida por el engranaje.

Ft =2 ∗ Te

D=

2 ∗ 18457.07

9.7= 3805.58lb

Fr = Ft ∗ tan ∅ = 3805.58 ∗ tan 20 = 1385.11lb

Fa =Ft ∗ tan ∅

cos ∅=

3805.58 ∗ tan 20

cos 20= 1489.36lb

d) Determinando el momento flexión máximo en el plano horizontal. (eje X)

Sumatoria de fuerzas verticales:

∑ FV = 0

R1X + R4X = 2903.22 + 1385.11 = 4288.33lb

Aplicando momento en el punto 1.

∑ M1 = 0

R4X = 1938.11lb

R1X = 2350.22

e) Determinando momento máximo en el plano vertical. (eje Z)

Sumatoria de fuerzas verticales:

∑ FV = 0

R1Z + R5Z = 3537.98 − 45 − 139.83 − 210.66 − 624.54

R1Z + R5Z = 2517.95lb

Aplicando momentos en el punto 1.

∑ M1 = 0

R5Z = 53.36lb

R1Z = 2571.31lb

f) Diagrama del Momento Flector en el plano horizontal. (eje X)

g) Diagrama de Momento Flector en el plano vertical. (eje Z)

h) Hallando momento máximo que está situado en el punto 3 eje X y 4 eje Z.

Mmax = √139055.72 + 17431.642

Mmax = 140144.03plg − lb

i) Cálculo del diámetro del eje:

Tenemos que:

Mmax = 140144.03plg − lb

Tp = 12099.87plg − lb

Fa = 1370.4lb

kt = 1.6

kb = 1.65

SS = 13950Psi; Acero AISI 1050 Sy=62000Psi

α =1

1 − 0.0044 ∗ (LK)

= 1.04

K = √h ∗ ρ ∗ r2 = 4.72plg

d03 =

16

π ∗ SS

√[kb ∗ Mb +α ∗ Fa ∗ d0

8]

2

+ (kt ∗ Mt)2

d03 =

16

π ∗ 13950√[1.65 ∗ 140144.03 +

1.04 ∗ 1370.4 ∗ 4

8]

2

+ (1.6 ∗ 12099.87)2

d03 = 84.98

d0 = 4.4plg

j) Hallando el ángulo de desplazamiento.

θ =584(Mt)(L)

G(d04)

G (Para AISI 1050) = 30x106Psi

L = 49.74plg

Mt = 12099.87plg − lb

d0 = 4.4plg

θ =584(12099.87)(39.74)

30 ∗ 106 ∗ 4.44

Para árbol θ = 0.025

∴ θ ≤ 1.00

SELECCIÓN DE LOS RODAMIENTOS

PARA EL RODAMIENTO N° 1

No hay carga axial tenemos los siguientes datos:

Fr =√53.3612 + 1452.642

Fr = 6481.82N

∅ = 4.4" = 111.76 mm

n = 781 rpm

Lh = 30000horas

El tipo de rodamientos que se utiliza para este tipo de fuerzas no hay presciencia de fuerza

axial el rodamiento mas recomendable es el Rodamiento de bolas.

Para la selección de rodamientos utilizaremos el manual NKS de rodamientos.

Hallamos el factor de vida Fh(fig 5.4 pag.N° A26)

Fh = 3.8

Ahora hallamos el factor de velocidad Fn(fig 5.3 pag N° A26)

Fn = 0.34

Remplazamos en la siguiente ecuación:

Fh =FnCr

Fr

3.8 =0.34 ∗ Cr

6481.82

Cr = 76971.6 N.

Con este dato vamos a la pagina (B16) para la selección de rodamiento.

El rodamiento que vamos a utilizar es el 6022

PARA EL RODAMIENTO N° 2 (RODAMIENTO DE RODILLOS)

Para el rodamiento tenemos lo siguiente

Fr = √2571.312 + 1550.782

Fr = 3002.76lb=13389.58 N

Fa = 6110.74 N

∅ = 111.76 mm

n = 781 rpm

Lh = 30000 horas

Ahora:

Fa

Fr

= 0.456

Vemos la tabla de la pág. N° B174.

e = 0.39

Por lo tanto:

Fa

Fr

> e

Tenemos que:

P = XFr + Y2Fa

P = 0.67 ∗ 13389.581 + 2.6 ∗ 6110.74

P=24858.94

Ahora teniendo en cuenta el factor de vida

Para Lh > 30000 horas

Fh ≈ 3 a 5 (ver tabla N° 5.1 pag.A25)

Fh =Fn ∗ Cr

P

3~5 =Cr ∗ 0.38

24858.94

Cr = 196254.8~327091.3

De la tabla B174

Los rodamientos que cumplen con las características son:

110KBE 31+L

110KBE 031+L

Selección de chavetas

Para nuestro caso vamos a utilizar las chavetas paralelas.

Chavetas paralelas.

Primero seleccionamos el tamaño de las cuñas y tornillos prisioneros con respecto al

diámetro del eje (tabla 9-2).

Ancho nominal de la cuña es =1.250

Diámetro del tornillo prisionero =0.875.

Tamaño de la chaveta según el diámetro del eje tabla N° (tabla 1 de la selección de

chavetas paralelas)

W = 11

4

H = 11

4 (si la chaveta es cuadrada)

H =7

8(si la chaveta es rectangular)

6. PLANO DEL EJE.

7. COSTOS.

“FACTORIA EL TOMOCHE”

DESCRIPCION Longitud (pulg.)

Diámetro (mm)

Peso (Lbs)

CANTIDAD PRECIO

UNITARIO (S/.)

PRECIO TOTAL

(S/.)

Eje de Acero

“AISI 1050” 39.87 111.76 139.83 1 1300 1300

Costo por maquinado

… … … … … 800

TOTAL 2100

DISEÑO DEL EJE MOTRIZ PRINCIPAL DE LA EXTRUSORA DE LA EMPRESA “LADRILLOS GREDOS”

Empresa “INDUSTRIALES MINO HELICES S.A” Chiclayo

DESCRIPCION LONGITUDES

CANTIDAD PRECIO UNITARIO

PRECIO TOTAL d(mm) D(mm) Β(mm)

Rodamiento

de bolas (A) 110 170 28 1 300 300

6022- NKS

Rodamiento

de rodillos (B) 120 200 79 1 200 200

6013- SKF

TOTAL 500

DISEÑO DEL EJE MOTRIZ PRINCIPAL DE LA EXTRUSORA DE LA EMPRESA

“LADRILLOS GREDOS”

“ Empresa de distribuciones I-PEX PERU SAC” –Sucursal- Chiclayo

DESCRIPCION Unidad de medida

cantidad Precio

unitario

Precio

total A(mm) B(mm) H(mm)

FAJA EN V 15.9 4.5 13.5 6 30 180

TOTAL 180

COSTO DEL PROYECTO

PRECIO DEL ARBOL S/.2100.00

PRECIO DE COJINETES S/.500.00

PRECIO DE FAJAS S/180.00

TOTAL S/.2780.00

8. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS.

- Diseño de elementos de máquina tomos I y II – Fortunato Alva Dávila.

- Diseño de elementos de máquina – Robert Mott.

- Catálogo SKF para la selección de Rodamientos.

- www.mssouza.com.br/catálogos.

- Diseño de elementos de Máquina – Ing.Juan Hori A.

- Diseño de Maquinas 4ta edición – Robert L. Norton.

- Diseño de elementos de Máquina – V. M. Faires.