Diseño de un elevador para cortina metálica

...

- rpm: 1460

- Fase: monofásico

En base a estas características, es necesario diseñar un reductor de velocidades para obtener las RPM requeridas en el rodillo de la cortina.

Con el fin de estudiar distintas formas de generar reducciones de velocidades, el docente a cargo del proyecto optó por seleccionar tres elementos fundamentales para poder llevar a cabo el diseño del reductor puesto en cuestión. El mismo consta de mecanismos de engranajes, un sistema de polea y otro de cadena. [pic 11]

Dado que la relación de transmisión total es 102:1, se distribuyó las relaciones de transmisiones de la siguiente manera:

- Sistema de poleas: 2,5:1

- Sistema de engranajes (1): 3,5:1

- Sistema de engranajes (2): 3,5:1

- Sistema cadena: 3.33:1

A través de estos datos podemos estimar las eficiencias mecánicas en los mecanismos de transmisión, para luego calcular la potencia que el motor eléctrico debería entregar. Los datos de dichas eficiencias son:

- Sistema de poleas: [pic 12]

- Sistema de engranajes (1): [pic 13]

- Sistema de engranajes (2): [pic 14]

- Sistema cadena: [pic 15]

- La eficiencia total : [pic 16]

Esta eficiencia representa la perdida de potencia que el mecanismo de reducción de velocidad le genera al motor eléctrico. Dicho esto, la perdida se tendrá en cuenta para determinar la potencia nominal del motor:

[pic 17]

[pic 18]

Se seleccionó un motor de la marca CZERWENY S.A. Mediante el catálogo que provee la compañía, se buscó un motor con una potencia superior para garantizar la entrega de la potencia solicitada. El moto seleccionado presenta las siguientes características: 4 polos, monofásico, 1400rpm y Psolocitada= ¾ cv.

2.3- Sistema de poleas

Los cálculos realizados fueron llevados a cabo mediante datos y técnicas del catálogo DUNLOP.

[pic 19]

La potencia nominal está calculada según catalogo para la hipótesis de una carga constante y arco de contacto de 180°, ya que esta hipótesis no verifica en nuestro proyecto, se tendrá en cuenta los factores de corrección propuestos por el catalogo.

El factor de corrección de potencia considera el tipo del motor, la maquina conducida y horas de servicio. En nuestro caso se selecciona las condiciones con menor exigencia (tabla 3, pag. 36): Motores de corriente alterna, torque normal, a jaula de ardilla y menos de 7 hs de funcionamiento → .[pic 20][pic 21]

[pic 22]

Sección de la correa: [pic 23]

Mediante las rpm de la polea menor y la PCorregida se procede a calcular el tamaño de la correa. Se emplea el grafico N° 1 pág. 39 (DUNLOP)

- N = 1460rpm[pic 24][pic 25]

- Pcorregida = 0.5 cv

Relación de transmisión:

Se calcula de la siguiente manera:

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

Elección de diámetros primitivos de la polea:

La tabla 1 recomienda, para la sección Z, un diámetro mínimo 60mm, pero con este diámetro la velocidad de la correa es muy baja y, por lo tanto, la potencia trasmitida es baja. Como solución se adopta un diámetro de 80mm que aumenta la velocidad de transmisión reduciendo el torque mejorando la vida útil de la correa.

- Verificación de velocidad: (pag. 24)[pic 29]

[pic 30]

Conociendo el diámetro primitivo de la polea menor (d) se calcula el diámetro primitivo de la polea mayor (D):

[pic 31]

Distancia entre ejes:

DUNLOP aconseja lo siguiente (pág. 23):

- [pic 32][pic 33]

[pic 34]

Longitud primitiva de la correa:

Para el cálculo de la longitud primitiva de la correa (L) se utiliza la siguiente formula:

[pic 35]

[pic 36]

De la tabla 6 (pág. 7) se elige la longitud primitiva nominal de la correa más próxima al valor calculado [pic 37]

Con el nuevo valor de longitud primitiva de correa ( podemos despejar la distancia definitiva entre ejes (). Para dicho cálculo se utiliza una ecuación extraída de Shigley (pág. 1080).[pic 38][pic 39]

[pic 40]

Factor de corrección de longitud de correa:

Se establece un factor de corrección de longitud de la correa mediante la tabla 4 (pág. 37). Para correa [pic 41]

Angulo de contacto de la polea menor: [pic 42]

El arco de contacto de la correa sobre la polea menor se determinas con la siguiente formula: [pic 43]

[pic 44]

- Factor de corrección del arco de contacto: con un arco de contacto de 180° se obtiene la prestación oprima de la correa, pero como en la práctica este es normalmente menor y afecta la vida útil de la correa, para mantener un correcto nivel de prestación se debe disminuir la prestación base multiplicándola por un . Según tabla 5 (pág. 38), [pic 45][pic 46]

[pic 47][pic 48]

Prestación base:

Se agrega una prestación adicional por la relación de transmisión. Tabla 2 (pág. 27).