diseño del cremona cad ii

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA – ENERGÍA

DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA IIUNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA - ENERGIA

DIBUJO MECANICO ASISTIDO POR COMPUTADORA

II

ING. SANCHEZ VICTORIANO VALVERDE

TEMA: DESARROLLLO DE PROBLEMAS

CALLAO -PERÚ

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 2 mayo 2023 Pág. 1


DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA IIPROBLEMA 1:

El reductor de velocidad, esta constituido de ruedas dentadas inclinadas (helicoidal) , cuyo sistema tiene:El ángulo de hélice 16º y el ángulo de presión de 20º, El sistema de ruedas al ingreso tiene una velocidad rotacional de 1500 rpm y la salida es de 500 rpm, y la potencia del motor eléctrico es 10Kw.Y del mismo modo, el ancho del dentado tiene una relación b/m= 15, y el material para el diseño del piñón es de 260 Kgf/mm² de dureza Brinill y la rueda es de 180 Kgf/mm² ,el tiempo de vida nominal del conjunto es de 10 00 horas, cuyo factor de conversión es 0.8, se pide determinar:

1. Dentada virtual del piñón2. La presión especifica del material del piñón.3. El modulo normal del piñón.4. La distancia entre centro del reductor de velocidad5. El numero de dientes del piñón y la rueda6. La altura del pie y cabeza del dentado inclinado7. El diámetro primitivo del piñón y de la rueda requerida.Presión especifica del material para 5000 horas de vida nominal en Kgf/cm²

Material HB(Kgf/mm²) 500rpm 750rpm 1500rpm 2500rpmSt. 80 180 20 17 14 11Acero 80-95 230 32 28 22 19Acero 90-105 260 41 36 28 24

SOLUCION:

DatosAngulo de hélice = 26 ºAngulo de presión normal = 20ºPiñón = 1500 rpmRueda = 500 rpmPotencia del motor eléctrico = 10 Kw.Ancho del dentado = b/m = 15DB piñón = 260 Kgf/mm²DB rueda = 180 Kgf/mm²Vida nominal del conjunto es de 1000 horasFactor de conversión = 0.8

1.El dentado virtual del piñón

Z2=3*18=54



DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II2. La presión especifica del material del piñón.DB piñón = 260 Kgf/mm²

3. El modulo normal del piñón.Calculamos primero su Mt del piñón:

kgf.cm

volumen del material del piñón:=

Calculo del mn

El modulo normal de la ruedaCalculamos primero su Mt de la rueda:

kgf.cm

Volumen del material del rueda:Primero hallaríamos su Kc :DB rueda = 180 Kgf/mm²

=

Calculamos su mn

entonces el modulo normal debe ser el mayor ósea 3

4. La distancia entre centro del reductor de velocidad

5. El número de dientes del piñón y la rueda



DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA II

Z2=3*18=54

6. La altura del pie y cabeza del dentado inclinado

ha= m= = 3.12 mm

hf= 1.25* = 3.9 mm

7. El diámetro primitivo del piñón y de la rueda requerida. El diámetro primitivo del piñón

56.16 mm

diámetro primitivo de la rueda requerida.

168.48 mm

PROBLEMA 2:

En la figura adjunta se muestra, es un perfil sometido a una carga de compresión de 900Kg. indicado perfil es de alas iguales y doble de T 65*65*11mm soldado en filete, de características siguientes: el perfil interno, la distancia de ejes entre el centro de gravedad superior es de 20mm y el inferior es de 45mm, del mismo modo, la sección del perfil doble es 26.4 cm2 y su radio de giro real es 1.91cm, donde el requerimiento de la aportación de la soldadura mínima es de a ≤ 0.707* e, el esfuerzo admisible de cizallamiento de la soldadura es 900kgf/cm2 y la deposición del filete para 11mm es 0.634kg/m y el refuerzo de 0.1059kg/m, y el material a soldar es de acero estructural de coeficiente K=4.1. se pide determinar:

1. La carga de los cordones unitarios de la soldadura requerida.2. La longitud de trabajo individual de la aportación de la soldadura requerida.3. La longitud de soldadura total individual requerida.4. El peso aparente y peso real de la soldadura de aportación.5. El amperaje y tipo de maquina ah soldar requerida.6. Simbología de las soldaduras requeridas e indicar el tipo de electrodo.




SOLUCION:Esfuerzo admisible de la soldadura es 1200kgf/cm2.

Disposición del filete para 11mm entonces es 0.634kg/m

Refuerzo 1/2in entonces 0.071 x 16/ft =0.10588kg/m

P=9000kg.┘└ = 65 x 64 x 11.Z1 = 4.5cmZ1 = 2.0cmA= 26.4cm2

Ix.x =1.91cm a= 0.707 x e = 0.707 x 11 = 0.778cm

1.- la carga o fuerza de los cordones unitarios de la soldadura. τsoladm =900kgf/cm2

τadm =σ adm /3 = 1200/3

pe*2.0= (4.5+2).P2

P2 = 9000x2/0.6 = 2769kgP1 =9000 – 2769=6231kg

2.- Longitud de trabajo individual de aportación de la soldadura.

L1 = P 1 / a*0.65x Tsol = 6231 / 0.778x0.65x900 =1369cm

Longitud total:LT = 11 +2ª =13.69 + 2(0.778) = 15.25cm LT = 152.5mm




Longitud de trabajo del extremo:l2 = P2 / a.065 x Tsol = 2769 / 0.778x0.65x900 = 6.08cmL2 = l2 +2.a = 6.08 + 2x 0.778 = 7.64cmL2 = 76.4mm

3.- El peso aparente y peso total de la soldadura de aportación.Peso Aparente: (carga p1 )Pa1 = Dep x L1 = 0.634kg/m x 1.525m = 0.96685kg

Peso realPr1 = Pa1 /n = 0.96685/0.55= 1.487 = 1.5kg

Peso Aparente carga 2Pa2 = Dep x L2 = 0.634kg/m x 0.764m = 0.4844kg

Pesos real 2Pr2 = Pa2 / n= 0.4844/0.65 = 0.745kgf

Peso total de la soldaduraP = P1 + P2 = 1.5 + 0.745 = 2.245kg

4.- El amperaje y tipo de maquina ah soldar requerida.Amperaje:In = (4.1- d/10) (d2 + 4d) d = 1/8 = 0.125*25.4 = 3.175mmIn = 4.1 – 3.175/10 (3.1752 + 4 x 3.175) = 86 Amp

Tipo de maquina eléctrica:125A

5.- simbología de las soldaduras requeridas e indicar el tipo de electrodo.


1/8m 0.77


DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA IIPROBLEMA 3:De un sistema la cercha estructural ,se muestra en una escala 1: 200 , y se proponen que los elementos que soportan cada nudo intermedio de una carga de 100 kgf, el mismo que será acero estructural , en el incluyen los pesos de la estructura , del viento y la altura , los perfiles deberan ser de alas iguals , cuya longitud de luz es 20 m , se pide determinar:

1. El dibujo estructural propuesto y los resultados para la cercha usando una escala 1:200 para el sistema estructural y para el método del cremona usar la escala de 20 mm = 1000 kgf

2. Las fuerzas en cada barra usando el método del cremona, indicando si esta en tracción o compresión requerida.3. Dibujar completamente un nudo de la viga critica, mostrando la cartela y perfiles requeridos.4. Calcular la longitud de la soldadura del perfil critico , solo en nudo5. El paso de la soldadura real6. El tipo de electrodo requerido7. El tiempo hora maquinaSOLUCION:




1. Calculo de las fuerzas sobre el techo:

Del problema planteado nos dan de dato que cada nudo soporta una carga de 1000 Kgf, el mismo que contiene a los pesos de la estructura, del viento y altura, nos dicen además que hay una relación equivalente de escala entre longitud y carga: 1mm → 500 Kgf esta equivalencia usaremos para calcular las fuerzas en cada barra y describiendo si están en compresión o tracción.La fuerza al inicio F1 = F6 = 500 Kgf Las fuerzas F2 = F3 = F4 = F5= 1000 Kgf Las reacciones o apoyos en las paredes Ra = Rb = 2500 Kgf Luego debemos tomar en cuenta la condición siguiente:

N*2=B+3Donde N=8: numero de nudos (en nuestro problema) y B=13: numero de barras.

Dibujo de la cremona




BARRA LONGITUD (m) CARGA (Kgf) +TRACCION

CARGA (Kgf) -COMPRESION

c 5.00 2492.46d 5.00 2492.46j 3.00 950.00i 4.00 1990.57k 7.21 1200.00o 8.00 1324.83l 7.21 1725.00e 4.47 4400.00f 4.47 4400.00g 4.47 5602.89m 4.00 975.00n 4.47 1175.00ñ 8.00 5014.22

2. Seleccionaremos los perfiles requeridos en el nudo I de la viga

Critica _ par:BARRA ci (compresión) ┐┌ L=5m=500cm P=2492.46 Kgf• Radio de giro: ry-y (ficticio) ry-y = 500cm/250=2cmSegún tabla ry-y =1.36 cm • Radio de giro: rx-x (real)rx-x =2.10cm A=23.8 cm2 λ=500cm/2.10cm=238.09• Coeficiente de pandeoω=9.73 (de tabla por exceso)• Carga admisiblePadm=A*Τ adm

ω Donde:

A: áreaΤ adm : esfuerzo admisible del sistema (1200 Kgf)

→ Padm=23.8*1200 9.73

Padm=2935.25>2492.46Entonces perfil requerido L 70*70*9

BARRA ai (traccion) ┐┌ L=4m=400cm P=1990.57Kgf• Radio de giro: ry-y (ficticio) ry-y = 400cm/250=1.6cm



DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR COMPUTADORA IISegún tabla ry-y =1.37 cm • Radio de giro: rx-x (real)rx-x =2.12cm A=18.8 cm2 λ=500cm/2.12cm=235.80• Coeficiente de pandeoω=9.73 (de tabla por exceso)• Carga admisiblePadm=A*Τ adm

ω→ Padm=18.8*1200

9.73 Padm=2318.6>1990.57Entonces perfil requerido L 70*70*7

3. Calculo de cordón de soldadura a utilizar entre el cartel y el nudo del perfil crítico:

Como el cordón a utilizar se da en base el espesor del ángulo mas delgado, entonces escogemos el L70*70*7 → e=7mm → amax=0.707*7=4.949mm → a=5mmAnalizando en Nudo I:

ai y cartela Donde: σ adm =900 Kgf/ cm2

Se usa para cálculos de longitud a soldar → T adm = 402.49 Kgf/ cm2

Fai = T adm ………………. (*) 2*a*(Lt-2*a) → 1990.57 = 402.49

2*0.5*(Lt-2*0.5) → Lt1=5.49cm

ci y cartela Fci =2492.46 KgfUsando la expresión (*)

2492.46 = 402.49

2*0.5*(Lt-2*0.5) → Lt2=7.20cm


T adm = σ adm √5

diseño del cremona cad ii

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