U N I V E RS I DA D N AC I O N A L D E I N G E N I E R I A
FA C U LTA D D E I N G E N I E R I A M E C A N I C A
“MAQUINA AGLUTINADORA – AVANCE N°5”
DOCENTE:
• Ing. Alvarez Sánchez Herald Henry
INTEGRANTES:
•
Sotelo Camones Bilclinton
•
Soller Sánchez Bryan
•
Maldonado Román Jesús Aldhair
•
R o j a s Ta m a r a J e f f e r s o n
•
Eguizábal Cuadros Steven Zafiro
•
Jibaja Cerón Cesar Francisco
2021-I
GRUPO N°2
INDICE
1. Diseño del sistema de alimentación
2. Diseño del sistema de aglutinado
3. Diseño del sistema de transmisión
4. Diseño de la estructura
2
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
To l v a P i r a m i d a l
L m ayor
Cantidad de material a procesar: 5
𝑘𝑘𝑘𝑘
ℎ
Densidad del polietileno (LDPE): 0.94
𝑔𝑔𝑔𝑔
𝑐𝑐𝑚𝑚3
Volumen: 5319.15 𝑐𝑐𝑚𝑚3 = 0.00532 𝑚𝑚3
Buscando valores:
𝐿𝐿𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 : 0.4 𝑚𝑚 = 40 𝑐𝑐𝑐𝑐
𝐿𝐿𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 : 0.15 𝑚𝑚 = 15 𝑐𝑐𝑐𝑐
H
𝐻𝐻: 0.2 𝑚𝑚 = 20 𝑐𝑐𝑐𝑐
L m enor
→ 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 = 𝐿𝐿𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 + 𝐿𝐿𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ⋅
𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 ≈ 0.018 𝑚𝑚3
𝐻𝐻
2
3
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Rodillo Desgarrador
Material: Polietileno (PE)
𝑉𝑉𝑐𝑐 = 130 − 180
𝑉𝑉𝑐𝑐 = 150
𝑚𝑚
𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑚𝑚
𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
4
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Rodillo Desgarrador
Material: Polietileno de baja densidad (LDPE)
𝐹𝐹𝐶𝐶 = 314.6 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 − 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓
𝐹𝐹𝐶𝐶 = 0.3146 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
(Fuerza mínima para cada inserto)
5
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Rodillo Desgarrador
𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 (𝐷𝐷): 130 𝑚𝑚𝑚𝑚
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐿𝐿 : 140 𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑃𝑃 = 𝜋𝜋 ⋅ 𝐷𝐷
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 (𝑃𝑃): 0.41 𝑚𝑚
𝜔𝜔 =
𝑉𝑉𝑐𝑐
𝑃𝑃
Velocidad de giro(𝜔𝜔): 367.3 RPM (tentativo)
Velocidad mas próxima: 400 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅
6
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Rodillo Desgarrador
#𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓: 6 − 10 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖
# 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐: 4 − 5 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓
𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝐹𝐹𝑐𝑐 : 0.3251 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡: 1.9506 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇: 1.24 𝑁𝑁𝑁𝑁
𝐷𝐷
𝑇𝑇 = 𝐹𝐹𝑐𝑐 ⋅
2
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑡𝑡𝑐𝑐 = 𝑇𝑇 ⋅ 𝜔𝜔𝑟𝑟
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐: 52.1 𝑊𝑊 = 0.07 𝐻𝐻𝐻𝐻
7
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
Rodillo Desgarrador
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟: 22.3 𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟: 0.065 𝑚𝑚
1
𝐼𝐼 = ⋅ 𝑚𝑚 ⋅ 𝑟𝑟 2 = 0.0471088 kg − m2
2
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 = 𝑀𝑀 ⋅ 𝜔𝜔 = 𝐼𝐼 ⋅ 𝛼𝛼 ⋅ 𝜔𝜔 → 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟
𝜔𝜔2
= 𝐼𝐼 ⋅
𝑡𝑡
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟: 82.657 𝑊𝑊 = 0.111 𝐻𝐻𝐻𝐻
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑡𝑡𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 + 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡: 134.76 𝑊𝑊 = 0.181 𝐻𝐻𝐻𝐻
8
SISTEMA DE AGLUTINADO
𝑉𝑉𝑐𝑐 = 1000 − 2000
𝑚𝑚
𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
9
SISTEMA DE AGLUTINADO
Fo r m u l a s :
10
SISTEMA DE AGLUTINADO
Po te n c i a d e c u c h i l l a s a g l u t i n a d o ra s :
• Fuerza promedio de corte plastico (Fm)
• Fuerza corte por cuchilla:
• Potencia de corte:
11
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Relación de transmisión: Calcúlela dividiendo las RPM del eje
más rápido entre las RPM del eje de menor velocidad.
Cálculo de la relación de transmisión
n1 = 400 [RPM]
n2 = 400 [RPM]
𝑖𝑖=𝑛𝑛1/𝑛𝑛2=400/400=1
Dónde:
i = Relación de transmisión.
n2 = Velocidad angular de
la polea conducida
n1 = Velocidad angular de
la polea motriz
12
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Potencia de diseño: Multiplique la potencia a
transmitir o la potencia nominal del motor por el
factor de servicio dado en la tabla. La potencia así
calculada es la base para la selección de la
transmisión.
Calculo de la potencia del diseño corregido
𝑃𝑃𝑑𝑑=𝑃𝑃𝑟𝑟∗𝐶𝐶1
𝑃𝑃𝑑𝑑=0.17∗1.2=0.2 𝐻𝐻𝑝𝑝
Dónde:
Pd = Potencia de diseño.
Pr = Potencia del rodillo.
C1 = Factor de servicio
13
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Selección de la sección de la faja: Utilizando la figura y en base a la
potencia de diseño y a la velocidad del eje más rápido, en RPM,
determine la sección de la faja a usar, si la intersección cae en una
Zona muy cercana a una de las líneas de división entre dos secciones
de fajas, es preferible que se estudie las posibilidades de utilización
de cualquiera de las dos fajas.
Potencia de diseño = 0.2 Hp
Velocidad del eje más rápido= 400 RPM
En base a la grafica : SECCIÓN A
14
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Selección de los diámetros de paso de las poleas: Teniendo en
cuenta los diámetros recomendados y mínimo de la polea de
menor diámetro de la tabla, escoger de la otra tabla , en
preferencia, los diámetros estándares de la poleas. En caso de
no ser posible, tratar que por lo menos uno de ellos sea una
polea estándar, siendo el más indicado el de mayor diámetro.
Diámetro estándar de la polea motriz: dp1 = 3 pulg = 76.2 mm
𝐷𝐷𝑝𝑝2 = d𝑝𝑝1 ∗ 𝑖𝑖 = 76.2 ∗ 1 = 76.2𝑚𝑚𝑚𝑚
Dónde:
i = Relación de transmisión
dp1= Diámetro en mm de la polea motriz
Dp2 = Diámetro en mm de la polea mayor conducida.
15
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Selección de la longitud estándar de la faja: Asuma en forma
tentativa una distancia entre centros. En caso de que no exista
restricción de ella, se puede tomar el mayor valor de las
siguientes expresiones:
C >= (D2+3*d1)/2
C >= 152.4 mm
Siendo:
D2 = Diámetro de paso de la polea mayor
d1 = Diámetro de paso de la polea menor
C >= (D2+3*d1)/2
Distancia entre centros : C = 795 mm (seleccionado en función
del tamaño de los otros componentes que conforman el
sistema
16
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Longitud aproximada de la faja utilizando la fórmula:
L ≈ 2C + 1,65 ( D + d )
L = 2*795 + 1,65 ( 76.2 + 76.2 )
L = 1841.46 mm = 72.5 pulg
Longitud estándar más próxima a la calculada de la tabla:
L = 72.3pulg = 1836.42 mm
Distancia entre centros correcta por medio de la expresión:
C =(L-(π*(D2+d1)/2)-((D2-d1)^2)/4*C)/2
C= 798.515 mm
C= 800 mm
17
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Cálculo del arco de contacto menor:
α1 =180 – 57*(D-d)/C > 120°
α1 =180°
Potencia transmitida por la correa:
Como i = 1 , n1 = 400 RPM y la
sección a utilizar es "A", se puede
obtener la potencia transmitida
por la correa.
De la tabla: P1 = 0.28 HP
18
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Factor de corrección considerando la longitud de la correa:
Como L = 1841.46 mm
Se interpola entre 1.00 y 1.02 para hallar el C2 deseado:
C2 = 1.01
Factor de corrección considerando el contacto entre la correa y las poleas:
Como α1 = 180°
C3 = 1
19
Diseño de la transmisión del rodillo
desgarrador
Número de correas para el desgarrador:
#Correas = Pd/(C2*C3*P1)
#Correas = 0.2/(1.01*1*0.28) = 0.7213
Se toma el valor entero superior:
#Correas = 1
Velocidad de la Correa:
v = (0.052*n1*D)/1000
v = 1.585 m/s
20
Diseño de la transmisión del aglutinador
Cálculo de la relación de
transmisión
n1 = 1800 [RPM]
n2 = 1200 [RPM]
𝑖𝑖=𝑛𝑛1/𝑛𝑛2=1800/1200=1.5
Dónde:
i = Relación de transmisión.
n2 = Velocidad angular de
la polea conducida
n1 = Velocidad angular de
la polea motriz
21
Diseño de la transmision del aglutinador
𝑃𝑃𝑑𝑑=𝑃𝑃𝑟𝑟∗𝐶𝐶1
𝑃𝑃𝑑𝑑=1.452 𝐻𝐻𝑝𝑝
Dp1= 63mm Como valor mínimo y
100mm como valor máximo, se tomará
76.2 mm (VARIARIA)
𝐷𝐷𝑝𝑝2=𝐷𝐷𝑝𝑝1∗𝑖𝑖=76.2∗1.5=114.3𝑚𝑚𝑚𝑚
22
Diseño de la transmision del aglutinador
C = Distancia entre ejes
𝐶𝐶≥((𝑖𝑖+1)/𝑑𝑑𝑝𝑝2)+𝑑𝑑𝑝𝑝1=171.45
C=390.8 mm
L aproximado de la faja que se necesita.
𝐿𝐿=781.6+299.08+1.06 = 1081.6
23
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
24
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
25
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
26
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
27
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
28
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
29
GRACIAS