Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 17 Elementos mecánicos flexibles 873
Un conjunto de decisiones para elegir una banda plana se compone de
• Función: potencia, velocidad, durabilidad, reducción, factor de servicio, C
• Factor de diseño, n d
• Mantenimiento de la tensión inicial
• Material de la banda
• Geometría de la banda, d, D
• Espesor de la banda: t
• Ancho de la banda: b
Según el problema de que se trate, algunos o todos los últimos cuatro factores podrían ser
variables de diseño. En realidad, el área de la sección transversal de la banda es la decisión de
diseño, pero los espesores y los anchos disponibles de la banda son elecciones discretas. Las
dimensiones disponibles se localizan en los catálogos de los proveedores.
EJEMPLO 17-2
Solución
Decisión
Decisión
Diseñe una transmisión de banda plana para conectar ejes horizontales con centros a 16 pies.
La relación de velocidad debe ser 2.25:1. La velocidad angular de la polea menor impulsada
es de 860 rpm, mientras que la transmisión de potencia nominal es de 60 hp, bajo impacto
muy ligero.
• Función: H nom = 60 hp, 860 rpm, relación de 2.25:1, K s = 1.15, C = 16 pies
• Factor de diseño: n d = 1.05
• Mantenimiento de la tensión inicial: catenaria
• Material de la banda: poliamida
• Geometría de la transmisión, d, D
• Espesor de la banda: t
• Ancho de la banda: b
Los últimos cuatro factores podrían ser factores de diseño. Algunas otras decisiones se tomarán
a priori.
d = 16 pulgadas, D = 2.25d = 2.25(16) = 36 pulgadas.
Utilice una banda de poliamida A-3; por lo tanto, t = 0.13 pulg y C v = 1. Ahora sólo queda
una decisión por tomar, el ancho de la banda b.
Tabla 17-2: γ = 0.042 lbf/pulg 3 f = 0.8 F a = 100 lbf/pulg a 600 rpm
Tabla 17-4: C p = 0.94
Ecuación (17-12): F 1a = b(100)0.94(1) =94.0b lbf (1)
H d = H nom K s n d = 60(1.15)1.05 = 72.5hp
T = 63 025H d
n
=
63 025(72.5)
860
= 5 310 lbf · pulg
Se estima exp(fφ) para el desarrollo completo de la fricción:
−1
36 − 16
Ecuación (17-1): φ = θ d = π − 2sen = 3.037 rad
2(16)12
exp( f φ) =exp[0.80(3.037)] = 11.35