Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#217660
Hola a todos y todas.

Soy Fernando, gran apasionado a la ingenieria mecanica y electronica, y este es mi primer mensaje. Actualmente estoy diseñando una maquina que requiere de un motor, un reductor (usare uno de corona sin fin), y una cadena para transmitir el movimiento hasta el eje de salida, y tengo una duda que espero que me podais aclarar los mas expertos en estos temas, pues yo aun estoy en segundo curso de la carrera y hay cosas que se dan en tercero y no controlo.

El par necesario en el eje de salida es de unos 300 Nm y la velocidad en el eje de unas 14 rev/min. Para ello, tengo previsto usar un motor de 750 W de salida en el eje y 1400 rev/min. El motor ancla directamente a un reductor que reduce 100:1, y segun el catalogo el rendimiento dinamico del reductor para esas condiciones es de 0.59. Osea que en el eje de salida del reductor tengo los 300 Nm y la velocidad exacta que necesito. Pero en realidad, el par que proporciona el motor segun el catalogo es de aproximadamente 2.3 veces el par para funcionamiento continuo. Osea que en algun momento despues del arranque, el par en el eje de salida del reductor sera de algo asi como 690 Nm.

Como comentaba antes, despues del reductor va una cadena hacia el eje de salida final, que es donde necesito los 300 Nm de par a 14 rev/min. El sitio que dispongo para poner la cadena es escaso, por lo que no hay mas sitio que para poner una cadena que segun la norma UNE 18002 soporta 1588 Kgf (cadena numero 7). Segun mis calculos, la cadena soportara 1440 Kgf cuando el par de salida del reductor sean los 300 Nm. Pero aqui viene mi duda... En realidad, los 300 Nm son valores que puede proporcionar el conjunto motor-reductor de forma continua, pero no son los valores maximos que va a proporcionar en cada arranque. Si se tiene en cuenta que en el arranque la cadena estara soportando una traccion de 3312 Kgf.... ¿aguantara? Es decir, mi pregunta es si los valores de resistencia de la normativa UNE 18002 son valores maximos realmente (o cercanos al maximo real), o en realidad esos son valores a los que se ha "metido" un coeficiente de seguridad de X veces sobre el real para evitar problemas por arranques, sobrecargas, etc....

La cadena numero 7 se puede conseguir en tipo simple, doble, o triple, por lo que la solucion facil es simplemente "meter" la triple o una sobredimensionada a lo bestia... pero somos ingenieros y se trata de optimizar el diseño de maquinas y mecanismos, por lo que por eso lanzo aqui la pregunta.

Muchisimas gracias a todos los que se interesen en leer este mensaje y si alguien pudiera aclararmelo, se lo agradeceria. Espero en el futuro poder aportar yo algo que pueda ser de interes a todos los demas.

Un saludo.
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#217709
Hola, hola, ferthebest79,

La resistencia a tracción que te puede dar cualquier normativa, lo único que tiene en cuenta es la tracción pura y dura y debe ser aplicada a que el máximo esfuerzo postulado no supere el valor normativo.

Otra cosa es que a tu motor le apliques un arranque suave (cosas de la electrónica) o el tipo de acoplamiento que hagas con el reductor y la carga (cosas de la mecánica), de las que no voy a hablar, habiendo como tenemos por acá de la casa al auténtico e indiscutible experto en la materia.

No voy a decir quién es para que no se queme mucho el colega.

Salud colegas
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#217716
ferthebest79 escribió:Hola a todos y todas.

Soy Fernando, gran apasionado a la ingenieria mecanica y electronica, y este es mi primer mensaje. Actualmente estoy diseñando una maquina que requiere de un motor, un reductor (usare uno de corona sin fin), y una cadena para transmitir el movimiento hasta el eje de salida, y tengo una duda que espero que me podais aclarar los mas expertos en estos temas, pues yo aun estoy en segundo curso de la carrera y hay cosas que se dan en tercero y no controlo.

El par necesario en el eje de salida es de unos 300 Nm y la velocidad en el eje de unas 14 rev/min. Para ello, tengo previsto usar un motor de 750 W de salida en el eje y 1400 rev/min. El motor ancla directamente a un reductor que reduce 100:1, y segun el catalogo el rendimiento dinamico del reductor para esas condiciones es de 0.59. Osea que en el eje de salida del reductor tengo los 300 Nm y la velocidad exacta que necesito. Pero en realidad, el par que proporciona el motor segun el catalogo es de aproximadamente 2.3 veces el par para funcionamiento continuo. Osea que en algun momento despues del arranque, el par en el eje de salida del reductor sera de algo asi como 690 Nm.

:nono2 :nono2
En el instante del arranque, el motor te puede dar hasta ese par. Es más, no es necesariamente en el arranque. Cuando necesites más chicha, el motor irá más despacio y dará más par, hasta ese tope de 690 N·m que te dará cuando el eje está parado. Digamos que la relación velocidad par es inversa (aunque no lo es proporcionalmente).

ferthebest79 escribió:Como comentaba antes, despues del reductor va una cadena hacia el eje de salida final, que es donde necesito los 300 Nm de par a 14 rev/min. El sitio que dispongo para poner la cadena es escaso, por lo que no hay mas sitio que para poner una cadena que segun la norma UNE 18002 soporta 1588 Kgf (cadena numero 7). Segun mis calculos, la cadena soportara 1440 Kgf cuando el par de salida del reductor sean los 300 Nm. Desde luego, eso es ir muy, muy justo, y no sólo al dimensionar la cadena, que te quedas muy corot, sino también el motorreductor. Pero aqui viene mi duda... En realidad, los 300 Nm son valores que puede proporcionar el conjunto motor-reductor de forma continua, pero no son los valores maximos que va a proporcionar en cada arranque. Si se tiene en cuenta que en el arranque la cadena estara soportando una traccion de 3312 Kgf.... ¿aguantara? Es decir, mi pregunta es si los valores de resistencia de la normativa UNE 18002 son valores maximos realmente (o cercanos al maximo real), o en realidad esos son valores a los que se ha "metido" un coeficiente de seguridad de X veces sobre el real para evitar problemas por arranques, sobrecargas, etc....

No mezclemos churras con merinas. Una cosa es lo que el motor puede dar y otra muy diferente lo que hace falta que dé, que es lo que dará en realidad. Me explico. Yo tengo un coche con un motor que puede dar 2000 CV pero yo acelero muy despacito. De esos 2000 CV sólo usa 20 CV, los demás, por si hacen falta. Aquí, lo mismo. Si el sistema no lo requiere, el motor no dará todo el par que puede dar y consumirá menos. Luego detallo esto un poco más, que sino reventamos todo.


ferthebest79 escribió:La cadena numero 7 se puede conseguir en tipo simple, doble, o triple, por lo que la solucion facil es simplemente "meter" la triple o una sobredimensionada a lo bestia... pero somos ingenieros y se trata de optimizar el diseño de maquinas y mecanismos, por lo que por eso lanzo aqui la pregunta.

:nono2 :nono2 :nono2

Somos ingenieros (por lo menos yo sí que lo soy :mrgreen: :mrgreen: ) y no podemos cagarla. Se optimiza incluyendo la seguridad. Si optimizas por debajo puede cascar, se puede llevar algo o, lo que es más grave, a alguien por delante, y eso sí que es un problema grave, pues la sangre es una asquerosidad y las manchas no se quitan, incluso después de haber pasado por muchos juzgados.

ferthebest79 escribió:Muchisimas gracias a todos los que se interesen en leer este mensaje y si alguien pudiera aclararmelo, se lo agradeceria. Espero en el futuro poder aportar yo algo que pueda ser de interes a todos los demas.

Un saludo.

Vamos a profundizar un poco más en cómo carajo funciona un motor eléctrico. Yo le digo al motor, eh ponte en marcha, dándole a un botón que pone ON en rojo, y el motor se pone a tirar todo lo que puede. Le da igual lo que tenga por detrás, el tirará a todo meter. Si puede con lo que va a mover, acelerará tan deprisa como se lo permita su propio par, y acabará yendo tan rápido como pueda, es decir, acelerará hasta que el par que da sea igual al resistente. Da el par máximo cuando está parado y el par decrece según aumenta la velocidad. Cuando llega a la velocidad de sincronismo (supongo que te habrás dado cuenta de que sólo estoy hablando de motores asíncronos), el par que da es cero (de hecho, nunca llega hasta dicha velocidad, sino que se queda como mucho cerca de ella). Es decir, el motor eléctrico acelera hasta que se equilibren las fuerzas. ¿Qué significa eso? Que tendrás que calcular según el par de arranque del motor, pues del tirón no te libra ni el tato. Ojo, si el par que tiene que mover es mayor que el par nominal, prepárate porque eso, antes o después, se quemará. En tu caso, irá a la velocidad nominal teóricamente. Es decir, trabajará de la mejor forma posible, pero no es tan fácil. Tu motor durará dos telediarios y siempre irá más despacio de lo que crees que debería ir.

¿por qué un motor funciona así? Sencillo. Si tú le das al ON, equivale a soltar una piedra encima del acelerador de tu coche. El motor chupará toda la electricidad que pueda y tirará a tope.

¿Qué hay que hace entonces? Hay unos aparatos que se llaman variadores que te facilitarán las cosas (bueno, supongo que ya los conocerás). Con un buen variador, se acabó el problema. Si tienes un buen variador tus limitaciones están en el par a mover y, cuidado, que esto se le olvida a casi todo el mundo, el par que necesitas para acelerarlo hasta su velocidad nominal (ahí es donde casca tu cadena, seguro). Además, puñetas de la mecánica, están los porsiacaso. Eso siempre me lo decía un gran maestro (el jefe de taller, que no llegó a acabar la EGB y del que aprendí una barbaridad): "Mil veces un por si acaso que un yo pensé". Los porsiacasos suelen venir bien definidos por los Quépasa Veamos ejemplos:

¿Qué pasa si se mete una cáscara de pipa en mi cadena?
¿Qué pasa si no es necesario que sea una pipa?. Simplemente hace mucho frío y tengo la grasa medio congelada.
¿Qué pasa cuando en esa grasa se nos mete suciedad?
¿Qué pasa si hace mucho calor y la grasa se licúa?
¿Qué pasa si el operario apretó mucho una tuerca y el cacharro va duro?
¿Qué pasa si la dejó suelta y no va completamente recto?
¿Qué pasa si ....

De entrada, para el motorreductor, vete al menos un 10 o un 15% por encima. El bolsillo a la larga te lo agradecerá. Para la cadena, optimiza de verdad. Vete un 50% por encima y no te juegues lo que te cuesta el motor por ahorrarte 3 duros de cadena.

Para tu ejercicio, presenta los cálculos y justifica las mayoraciones. Así es como de verdad se aprueba.

Luego verás cuando venga el que suele contestar en esto de mecánica lo que te cuenta. Yo tampoco te digo quien es porque sé que es muy tímido.
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