Download - Leg Extension Elementos 1
![Page 1: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/1.jpg)
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIA NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICAUNIDAD CURRICULAR DISEÑO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS I
Nava, Mariangela Herrera, José
LEG EXTENSIONAnálisis (Rosca y Soldadura)
![Page 2: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/2.jpg)
Planteamiento del problema
• Tipos de soldaduras• La altura de filete• La longitud
…y otros aspectos incluyendo la selección del electrodo
…así como también la selección de pernos, espárragos, tornillos y otros, para que las articulaciones mecánicas al igual que las soldaduras tengan un buen factor de seguridad.
Si está todo diseñado se recalculará y rediseñará si es necesario, caso que
a continuación se presenta con el Leg
Extension.
Nava, Mariangela
![Page 3: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/3.jpg)
OBJETIVOS Objetivos específicos
Analizar las fuerzas que se generan
al utilizar la maquina a estudiar.
Calcular el factor de seguridad
(Soldadura y Rosca) del Leg
Extension.
Evaluar el diseño.
Determinar la factibilidad de la
soldadura y el elemento roscado.
Rediseñar la máquina para obtener
el mejor factor se seguridad posible.
Objetivo general
Analizar el factor de
seguridad en los
elementos roscados y las
soldaduras críticas de la
máquina de gimnasio Leg
Extension.
Nava, Mariangela
![Page 4: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/4.jpg)
1Descripción
De lamáquina
![Page 5: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/5.jpg)
LEG EXTENSION
El LEG EXTENSION es una máquina utilizada en los gimnasios para desarrollar la
masa muscular de los cuádriceps.
Nava, Mariangela
![Page 6: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/6.jpg)
S/E Imagen de referencia
ASIENTO
SOLDADURAS
ELEMENTO ROSCADO
PATAS
GOMAS
PORTA PESAS
PESAS
Forma básica del LEG EXTENSION
Nava, Mariangela
![Page 7: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/7.jpg)
ANÁLISIS FÍSICO
2
![Page 8: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/8.jpg)
Se calculará el factor de
seguridad de las tres soldaduras y
la rosca
Nava, Mariangela
![Page 9: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/9.jpg)
ANÁLISIS MATEMÁTICO
3
![Page 10: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/10.jpg)
900N
1100N
0.34m
C
Perno
0.34m
0.18m
0.25m
0.21m
Perno (Elemento Roscado)Diámetro nominal: 8mm
Área diámetro menor: 32.8mm2 Paso: 1.25mm
Iso 4.8 Tabla 5.15Sut= 420Mpa; Sy= 340Mpa
F'=V/N=VF'=900NF''=τ*ri/⅀ri2τ=1100N *0.34m=374N/mF''=374N/m/0.165m=2.3kNFR= (900)2+(2300)2FR=2.5kNτ=F/2Ac=2500N/2(32,8mm2)(1m2/10x6mm2)=38.1MpaT.E.C.MN=Sy/2τmaxTabla 5.15 Sy=340Mpaτmax= (σx-σy2)/2+τxy2→τmax=τxy=38.1MpaN=340Mpa/2(38.1Mpa)=4.5El factor de seguridad se considera levemente alto.
√❑
D.C.L
Nava, Mariangela
0,195m
RediseñandoTabla 5.15 ISO 4.5Sy= 400Mpa; Sy=240
El factor de seguridad sustituyendo el perno por uno de menor resistencia es considerado aceptable.
√❑
![Page 11: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/11.jpg)
L= 4cm
A= 1.414h*dA= 1.414(2x10-3m) (4x10-2m)
A= 1.1312x10-4m2
Soldadura 1D.C.L
h= 2mm= 0.002m
τ'=V/2(A)=2800N/2(1.1312x10-4m2)τ'=12.4 MpaT.E.C.MN=Sy/2τmaxE60xx (Tabla 6.8) Sy= 345MpaN=345 Mpa/2(12.4)Mpa=13.8El factor de seguridad alto, significa que se
puede rediseñar.
Rediseño:A= 1.414 (2x10-3m) (2x10-2m)A= 1.1312x10-4m2τ=2800N/1.312x10-4m2=24.8MpaN=345 Mpa/2(24.8)Mpa=6.9Nos quedaría el factor de seguridad de cada
soldadura por separado:N=6.9/2=3.45Esto indica que el factor de seguridad rediseñando
es aceptable.
Posibles soldaduras críticas
Herrera, José
![Page 12: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/12.jpg)
900N
0.04m
Soldadura 2h= 2x10-3m
A= 1.414h*dA=1.414 (2x10-3m) (0.04 m)A= 1.1312x10-4m2
I= 0.707h*IuIu= d3/6=(0.04)3/6=1.06x10-5m3τ=V/A=900N/(1.1312x10-4m2)=8MpaM=900N (0.09m)M= 81 N/mσ=81Nm(0.02m)/1.51x10-8m4=107.3MpaT.E.C.MN=Sy/2τmaxTabla 6.8 E60xx Sy=345Mpaτmax= (σx-σy2)/2+τxy2τmax= (107.3 Mpa2)/2+(8Mpa)2τmax=54.3MpaN=345 Mpa/2(54.3Mpa)=3.2El factor de seguridad obtenido se encuentra en el rango
aceptable.
√❑√❑
D.C.L
Herrera, José
0.09m
![Page 13: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/13.jpg)
900N
h= 2x10-3m
0.028m
0.23m
Tabla 6.7
A= 1.414π*h*r= 1.414 π (2x10-3m) (0.014m)A=1.24x10-4m2
Iu= π r3 = π (0.014m)3
Iu= 8.62x10-6m3
I=0.707 h*Iu= 0.707 (2x10-3m) (8.62x10-6m3)I= 1.22x10-8m4
Soldadura 3
τ=V/A=900N/1.24x10-4m2=7.3MpaM= 900N (0.115m)= 103.5N/mσ=M*cI/I=103.5Nm*(0.014m)/1.22x10-8m4=118.8MpaT.E.C.MN=Sy2τm𝑎xTabla 6.8 E60XX Sy=345Mpaτmax= (σx-σy2)/2+τxy2τmax= (118.8Mpa2)/2+(7.3Mpa)2τmax=60MpaN=345 Mpa/2(60Mpa)=2.9El factor de seguridad obtenido se encuentra en el rango
aceptableHerrera, José
√❑√❑
![Page 14: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Leg Extension Elementos 1](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051400/563db867550346aa9a936415/html5/thumbnails/16.jpg)
GRACIAS!!