laboratorio de elementos flexibles

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FACULTAD DE INGENIERIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA
FLV-0001
INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICAS PRESENCIALES
Facultad	[INGENIERIAS] Programa académico [DISEÑO DE MAQUINAS II]
Área	[DISEÑO]	Curso	[II]
Integrante s
Integrante1 Fernando Solar
Integrante 2 Ronal Álvarez Integrante 3CamiloMedrano	
Recursos TIC	[XXXXXXXXXX]
 Docente	[Valéry Lancheros Suarez]	Fecha	[05/12/2022]
Título de la práctica: Potencia máxima que puede soportar una cadena y las catarinas para una meta de vida de 50000 horas con 19 dientes y 38 dientes.
Objetivo general
Probando distintos motores con diferentes potencias nominales, se busca determinar la potencia máxima que puede soportar el sistema de cadenas – catarinas de 19 y 38 dientes para una vida útil de 50000 horas.
Objetivos específicos
Se busca determinar la potencia máxima en la que es seguro usar un sistema de cadenas y catarinas de 19 y 38 dientes teniendo con seguridad un factor de diseño superior a 1,1.
Introducción: Se utilizarán distintos motores que entregaran potencias diferentes, se observara como es su comportamiento experimentalmente y se calculara por medio de elementos finitos si el factor de diseño arrojado es admisible o no para su uso.
Recursos TIC (Materiales y Reactivos): Se utilizarán 5 motores de 15, 25, 50 y 60 HP respectivamente y un sistema de cadenas y catarinas de 19 y 38 dientes respectivamente.
Procedimiento: El experimento iniciara al conectar cada motor al sistema independiente de cadenas y catarinas, haciéndolo girar, a su vez los estudiantes observaran si el sistema es estable o si la potencia suministrada por el motor hace que el sistema de cadenas y catarinas no funcione correctamente o se salga la cadena por no soportar la potencia suministrada y de esa misma manera determinar cuál es la potencia máxima que puede soportar dicho sistema por medio de iteraciones utilizando el método de elementos finitos.
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FACULTAD DE INGENIERIAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA
FLV-0001
Datos Experimentales: 
Para cada motor se observo el comportamiento del sistema de cadena – catarinas y se tabulo por medio de la potencia que entrega el motor el factor de seguridad. Hay que recordar que las apariencias engañan y aunque el sistema aparentemente funcione bien, el factor de diseño es quien nos dará la seguridad de que el sistema si funcione correctamente el tiempo estimado.
Valores obtenidos por medio de iteraciones para el factor de diseño usando el método de elementos finitos:
MOTOR DE 15 HP:
Tabla 1, factor de diseño (primera iteración).
Grafico 1, K2 vs factor de diseño 1.
Tabla 2, factor de diseño (segunda iteración).
Grafico 2, K2 vs factor de diseño 2.
Se puede concluir que el sistema cadena – Catarina al cual se le entrega una potencia de 15 HP además de que aparentemente funciona de manera correcta al hacer las 2 iteraciones nos damos cuenta que el sistema funcionara correctamente exceptuando la CADENA #120 con K2=1 el cual nos arroja un factor de diseño de 0,876 que está por debajo de 1,1.
MOTOR DE 25 HP:
Tabla 3, factor de diseño (primera iteración).
Grafico 3, K2 vs factor de diseño 1.
Tabla 4, factor de diseño (segunda iteración)
Grafico 4, K2 vs factor de diseño 2.
Para este sistema cadena – Catarina se le entrega una potencia de 25 HP, experimentalmente funciona de la mejor manera con cada cadena, pero al hacer los cálculos necesarios nos damos cuenta que con la CADENA #120 y K2 de 1 y 1,7 el factor de servicio es de 0,526 y 0,893 respectivamente, haciendo que dichas cadenas no cumplan con el requerimiento de vida útil para soportar 50000 horas de trabajo.
MOTOR DE 40 HP:
Tabla 5, factor de diseño (primera iteración).
Grafico 5, K2 vs factor de diseño 1.
Tabla 6, factor de diseño (segunda iteración).
Grafico 6, K2 vs factor de diseño 2.
Para este sistema se entrega una potencia de 40 HP, experimentalmente a simple vista con algunas cadenas se logra ver como baila en las catarinas de forma muy mínima. Al revisar los datos iterativamente nos damos cuenta que solo las CADENAS #120 con K2 de 3,9 y 4,6, así como la CADENA #80 funcionan a la perfección.
MOTOR DE 50 HP:
Tabla 7, factor de diseño (primera iteración).
Grafico 7, K2 vs factor de diseño 1.
Tabla 8, factor de diseño (segunda iteración).
Grafico 8, K2 vs factor de diseño 2.
Para este sistema se logra evidenciar que justamente 2 cadenas aparentemente logran trabajar de manera adecuada, se hizo el análisis iterativo y efectivamente las CADENAS #120 con K2 de 4,6 la CADENA #80 logran satisfacer la necesidad del factor de diseño de 1,1 requerido.
MOTOR DE 60 HP:
Tabla 9, factor de diseño (primera iteración).
Grafico 9, K2 vs factor de diseño 1.
Tabla 10, factor de diseño (segunda iteración).
Grafico 10, K2 vs factor de diseño 2.
Para este caso a simple vista se nota como la cadena siempre estuvo a punto de salirse de la Catarina y se evidencio iterativamente además que ninguna cadena logra el factor de diseño necesario para el trabajo requerido de 50000 horas.
POTENCIA MAXIMA SOPORTADA PARA UN FACTOR DE DISEÑO DE 1,1:
Fue necesario conocer la potencia máxima que lograría mantener en un factor de diseño de 1,1 por el sistema cadena – Catarina y luego de dos iteraciones se dio a conocer que para la potencia máxima soportada seria de 54 HP y esta seria lograda por la CADENA #120 con K2 de 4,6.
Tabla 11, factor de diseño (segunda iteración).
Conclusiones: No siempre se trata como se ve el sistema al momento de ejercer un trabajo, nosotros como ingenieros también debemos calcular si lo que vemos en realidad esta cumpliendo su labor necesaria y que pueda cumplir los requerimientos exigidos.
Referencias Bibliográficas y Webgrafía: https://www.roydisa.es/archivos/3012, https://www.academia.edu/44547589/Diseño_en_ingeniería_mecánica_de_Shigley_Richard_G_Budynas_J_Keith_Nisbett_10a. 
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