uf03-tema02-actividad 2 - selección de reductores (2)

ELEMENTOS DE MQUINAS

UNIDAD FORMATIVA 03: ELEMENTOS DE MQUINAS

TEMA 02: SELECCIN DE REDUCTORES

ACTIVIDAD 2. REDUCTOR CON ENTRADA DEL MOTOR MEDIANTE TRANSMISIN POR CORREAS TRAPECIALES Y SALIDA DIRECTA A LA MQUINA.

NOMBRE: FECHA:

ELEMENTOS DE MQUINAS. Unidad Formativa 03: Elementos de mquinas. TEMA 02: SELECCIN DE REDUCTORES Y MOTOREDUCTORES. Actividad 2. Reductor con entrada del motor mediante transmisin por correas trapeciales y salida directa a la mquina.

2

ENUNCIADO DE LA ACTIVIDAD. Este segundo ejemplo consiste en seleccionar el reductor para el accionamiento de una cinta transportadora que se describe de la siguiente forma:

- Un motor asncrono trifsico de 2,2 kW y 1420 rpm (P0 = 2,2 kW y n0 = 1420). - Una trasmisin mediante poleas y correas trapeciales desde el eje de salida del

motor al eje de entrada al reductor. La polea motriz, conectada al eje del motor es de 80 mm de dimetro primitivo (dw0 = 80 mm). y la polea conducida, conectada al eje de entrada del reductor, es de 160 mm de dimetro primitivo (dw1 = 160 mm). La distancia entre centros de las poleas es 850 mm. El valor estimado del rendimiento de esta transmisin es 0,9.

- El eje motriz de la cinta transportadora se acopla coaxialmente al eje de salida del reductor.

- El par resistente medio que requiere la cinta transportadora es de 480 Nm (Tr2 = 480 Nm) a una velocidad de 25 rpm, con una tolerancia de +/- 3 rpm (n2 = 25 +/-3 rpm).

- La cinta transportadora ha de funcionar durante 10 horas al da y efectuar 5 arranques por hora.

Figura 1: Sistema de transmisin representacin conceptual.


3

P0, n0

Tr2, n2

T1, n1

Figura 2: Sistema de transmisin.


4

ETAPA 1: CLCULO DEL FACTOR DE SERVICIO. El factor de servicio para esta aplicacin es 1,5 determinado en la figura 2 para 5 arranques por hora, 16 horas al da de funcionamiento y cargas moderadas (curva C2).

Figura 3: Factor de servicio para un uso previsto del reductor de hasta 16 h/da.

Para 25 arranques por hora, 16 horas al da de funcionamiento y cargas moderadas (curva C2) se tiene que el factor de servicio es 1,54. ETAPA 2: OBTENCIN DEL PAR DEL CLCULO DEL REDUCTOR. El par del clculo del reductor se obtiene multiplicando el factor de servicio (fs) por el par reducido al eje de salida del reductor (Tr2):

2rs2c TfT


5

ETAPA 3: RELACIN DE TRANSMISIN DEL REDUCTOR.

n0

n2

n1

Figura 4: Relacin de reduccin total.

Es la relacin entre la velocidad de entrada al reductor y la velocidad de salida del mismo:

2

1

n

ni

En el clculo de n1 se debe tener en cuenta que la velocidad de entrada al reductor es la velocidad del motor dividida entre dos, relacin en la trasmisin por poleas y correas trapeciales.


6

d1, n1

d0, n0

Figura 5: Relacin de reduccin del motor al eje de entrada del reductor.

En la transmisin por correas y poleas trapeciales se cumple:

1100 ndnd

Calcular n1 a partir de la frmula anterior y despus la relacin de reduccin necesaria en el reductor:


7

ETAPA 4: SELECCIN DEL REDUCTOR. La seleccin del reductor estar basada en los valores de la velocidad y el par en su eje de salida (n2 y Tc2) con una relacin de reduccin i. En este caso los dos valores decisivos son el par y la relacin de reduccin puesto que la velocidad a la salida suele estar calculada para motores de 1400 o 2800 rpm, pero no 710, que es lo que se necesitara en este caso:

PARMETROS DE

SELECCIN DEL

REDUCTOR

RELACIN

DE

REDUCCIN

VELOCIDAD DE

GIRO (n2) (rpm)

PAR DEL

REDUCTOR (T2)

(Nm)

POTENCIA DEL

REDUCTOR

(Kw)

VALORES

REQUERIDOS

VALORES DEL

REDUCTOR

SELECCIONADO

Tabla 1: Caractersticas del reductor requeridas y del seleccionado.

En la tabla siguiente se tiene una pequea muestra de un catlogo comercial donde puede seleccionarse el reductor adecuado. Corresponde a reductores de 4 kW de potencia nominal.

i n2 (rpm) M2 (Nm) S Rn2 (N)

40,3 35 1001 2 30000

35,6 39 884 1,7 14700

34,3 41 852 3,3 30000

32,4 43 804 1,9 14500

29,9 47 744 2,7 30000

28,3 49 727 1,0 10900

26,4 53 657 2,3 14100

25,7 55 659 0,9 7420

24,0 58 597 2,5 13900

23,8 59 591 3,3 30000

Tabla 1: Extracto de un catlogo comercial de reductores de engranajes rectos de 4 kW. En las tablas siguientes se muestran extractos del mismo catlogo pero en correspondencia con las potencias de 2,2 y 3 kW, con el fin de justificar por qu siendo la potencia del motor de 2,2 kW se ha seleccionado un reductor de 4 kW.


8

Tabla 2: Extracto de un catlogo comercial de reductores sinfn-corona de 2,2 kW. Fuente: Reductores de velocidad Bonfiglioli Tecnotrans.


9

Tabla 3: Extracto de un catlogo comercial de reductores sinfn-corona de 3 kW. Fuente:

Reductores de velocidad Bonfiglioli Tecnotrans.

Tabla 4: Extracto de un catlogo comercial de reductores sinfn-corona de 4 kW. Fuente:

Reductores de velocidad Bonfiglioli Tecnotrans.


10

ETAPA 5: COMPROBACIN DE LA POTENCIA. a) Clculo de la potencia a la salida del reductor.

P0, n0

Tr2, n2

T1, n1

Figura 9: Potencia de salida del reductor.

La potencia de salida del reductor es el producto del par de salida por la velocidad angular de salida, que son valores obtenidos en el catlogo:

30000

nTP 222


11

b) Clculo del rendimiento del reductor.

El rendimiento del reductor se determina dividiendo la potencia de salida del reductor (P2)

entre la potencia de entrada al mismo (P1), de acuerdo a los valores del catlogo:

1

2

P

P

c) Potencia que necesita la cinta en el tambor.

Para calcular la potencia que necesita realmente la cinta en el eje de entrada se utilizarn los valores del par requerido y de la velocidad real de giro en la salida del reductor:

30000

nTP 22c2

d) Potencia que debe tener el motor. La potencia que debe tener el motor (P0) se puede calcular dividiendo el valor de la potencia que necesita la cinta (valor que se acaba de obtener) entre el rendimiento de la trasmisin (reductor y poleas-correas):

total

20

PP

uf03-tema02-actividad 2 - selección de reductores (2)

Documents