Relación entre potencia y tamaño del eje - RENAMErenamecr.com/pdf/bt_may_2014.pdf · Relación...
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Relación entre
Los fabricantes tienden a diseñar utilizando un factor de seguridad
que esto involucraría si un elemento falla.
requerido sin superar el esfuerzo de
desviación torsional, o torsión, durante el servicio
de la tensión admisible de torsión de corte
área de sección transversal del eje.
Nota: Las tensiones admisibles utilizadas
potencia y 6.000 psi (4,29 kg/mm2) para ejes de transmisión con una polea.
el eje debe ser diseñado utilizando no más de 75% d
Sistema Ingles (in)
� � ����� Potencia por transmisión
� � ����� Potencia por poleas
Donde:
P: Potencia en Hp N: rpm
Considere la posibilidad de un motor de 200 caballos de fuerza (150 kW),
diámetro del eje es 2,375 "(60 mm) utilizando la ecuación (1),
� � �60��� � �60�200��1800��� � �. ����
A partir de esta ecuación, se puede ver que hay un factor
hecho, ya existe un factor de seguridad incorporado en las ecuaciones. Sin embargo, sólo para comparación
veamos el par máximo que el mismo frame
para 400 caballos de fuerza (300 kW), ¿cuál sería
� � �60���
Boletín Técnico,
Relación entre potencia y tamaño del eje
Los fabricantes tienden a diseñar utilizando un factor de seguridad predeterminado,
que esto involucraría si un elemento falla. Es importante que el eje sea diseñado para
torsión máximo admisible para el material del
durante el servicio. El momento de torsión permitido, o el par
de la tensión admisible de torsión de corte (en psi o kPa ) y el módulo de sección polar,
siones admisibles utilizadas en aceros son 4.000 psi (2,86 kg/mm2) para ejes de transmisión de
potencia y 6.000 psi (4,29 kg/mm2) para ejes de transmisión con una polea. Una recomendación típica es que
el eje debe ser diseñado utilizando no más de 75% de la tensión máxima recomendada.
transmisión (1)
poleas
Sistema métrico (mm)
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Potencia
� � ��.�"���!��
Donde:
P: Potencia en Kw
N: rpm
motor de 200 caballos de fuerza (150 kW), acople directo
diámetro del eje es 2,375 "(60 mm) utilizando la ecuación (1), ¿cuál es el tamaño mínimo del eje?
���� � � �1.33�10���� � �1.33
A partir de esta ecuación, se puede ver que hay un factor de seguridad significativo en el diseño del eje. De
hecho, ya existe un factor de seguridad incorporado en las ecuaciones. Sin embargo, sólo para comparación
frame puede transmitir. Si fuera posible rediseñar el bobinado del motor
¿cuál sería el nuevo requisito de tamaño mínimo del eje?
� � � � �60�400��1800��� � %. &'���()*++,
Boletín Técnico, Mayo 2014.
y tamaño del eje
predeterminado, debido al problema
para: (a) a transmitir el par
torsión máximo admisible para el material del eje, y (b) prevenir
de torsión permitido, o el par, es una función
y el módulo de sección polar, que es una función del
son 4.000 psi (2,86 kg/mm2) para ejes de transmisión de
Una recomendación típica es que
a tensión máxima recomendada.
métrico (mm)
Potencia por transmisión
Potencia por poleas
Donde:
P: Potencia en Kw
N: rpm
acople directo, frame es 445TS,
¿cuál es el tamaño mínimo del eje?:
33�10��150./1800��� � 0�++significativo en el diseño del eje. De
hecho, ya existe un factor de seguridad incorporado en las ecuaciones. Sin embargo, sólo para comparación,
era posible rediseñar el bobinado del motor
uevo requisito de tamaño mínimo del eje?
Fuente
� EASA (Electrical Apparatus Service
���� Ing. Allan Fonseca Vargas (Departamento de
Si pudiéramos rediseñar el motor para trabajar a 400hp, estaríamos dejando al eje
absoluto, sin embargo ya existe un factor de seguridad incorporado en las ecuaciones. (
seguridad típico de ingeniería es un factor de 5.)
Una regla de oro generalmente aceptada es que el eje debe tener un diámetro lo suficientemente grande para
no desviar más de 1 grado en una longitud que es 20 veces
determinar el diámetro del eje es:
Sistema Ingles (in)
� � ��� 14
Donde:
P: Potencia en Hp N: rpm
Ejemplo # 2
Utilizando el mismo motor de 200 Hp (150
deflexión torsional.
� � ��� 14 � � 200��1800��� 14 �
El diámetro del eje mínimo que se calcula en ambos ejemplos es
enfoque sería utilizar ambos cálculos, y
Comentarios:
Se debe recordar que estas formulas son presentadas con el fin de brindar un panorama general sobre
diámetros de ejes en relación con la potencia, para realizar cálculos con mayor precis
contemplar otra serie de variables en función de la aplicación y el material del eje.
Es de gran ayuda conocer las diferentes formas para obtener
fabricante, esto valores serán de gran ayuda
e inclusive realizar mejoras o cambio en las maquinas de nuestra empresa.
Boletín Técnico,
ervice Association)
Ing. Allan Fonseca Vargas (Departamento de Ingeniería RENAME)
Si pudiéramos rediseñar el motor para trabajar a 400hp, estaríamos dejando al eje
factor de seguridad incorporado en las ecuaciones. (
seguridad típico de ingeniería es un factor de 5.)
Una regla de oro generalmente aceptada es que el eje debe tener un diámetro lo suficientemente grande para
en una longitud que es 20 veces el diámetro del eje. La ecuación a utilizar para
Sistema métrico
� � ��� Donde:
P: Potencia en Kw
N: rpm
(150 Kw), 4 polos, calcular el tamaño del eje necesario para limitar la
�. �%�� � � ��� 1112 � � 1501800
El diámetro del eje mínimo que se calcula en ambos ejemplos es muy parecido; sin embargo,
utilizar el valor superior que el mínimo absoluto.
Se debe recordar que estas formulas son presentadas con el fin de brindar un panorama general sobre
diámetros de ejes en relación con la potencia, para realizar cálculos con mayor precis
contemplar otra serie de variables en función de la aplicación y el material del eje.
Es de gran ayuda conocer las diferentes formas para obtener datos en relación con los cálculos de diseño del
fabricante, esto valores serán de gran ayuda para determinar factores de riesgo como la carga y la aplicación
e inclusive realizar mejoras o cambio en las maquinas de nuestra empresa.
Boletín Técnico, Mayo 2014.
Si pudiéramos rediseñar el motor para trabajar a 400hp, estaríamos dejando al eje en el diámetro mínimo
factor de seguridad incorporado en las ecuaciones. (Nota: Un factor de
Una regla de oro generalmente aceptada es que el eje debe tener un diámetro lo suficientemente grande para
el diámetro del eje. La ecuación a utilizar para
Sistema métrico (mm)
� 1112
Donde:
P: Potencia en Kw
N: rpm
, calcular el tamaño del eje necesario para limitar la
./��� 1112 � 0�++muy parecido; sin embargo, un buen
que el mínimo absoluto.
Se debe recordar que estas formulas son presentadas con el fin de brindar un panorama general sobre los
diámetros de ejes en relación con la potencia, para realizar cálculos con mayor precisión se deberán
en relación con los cálculos de diseño del
factores de riesgo como la carga y la aplicación