Dimensionamiento De Un Tambor 5f6e3s

Dimensionamiento de un tambor martes, 4 de febrero de 2014 en 19:58 Publicado por Luis Alberto Clavijo Quiroga 0 Comments El diámetro de arrollamiento de un tambor se calcula según DIN 4130 formula. La longitud l del tambor depende de la longitud L del cable a enrollar. El número n de espiras necesarias se calcula como sigue:

Es necesario dejar al menos 1,5 – preferentemente 2 ó 3 – espiras muertas, que refuerzan la fijación del cable y que impiden que se desarrolle por completo , aun en el caso de que el gancho alcance la posición más baja. El paso y las otras dimensiones de las gargantas se pueden elegir según la tabla. En el caso de una fuerte inclinación de los cables o de una tracción oblicua , se puede elegir gargantas más profundas.

Dimensiones de las ranuras de los tambores según la figura 5.6.1-24. Diámetro del cable

10

13

16

19

22

27

33

40

44

s ………. r………. a……….

12 5,5 1

15 7 1,5

18 9 2

22 10,5 2,5

25 12 3

31 15 3,5

37 18 4

45 22 5

49 24 6

ESPESOR DE LOS TAMBORES La solicitación del tambor se compone: 1º de una torsión ; 2º de una flexión por la tracción del cable y 3º de una compresión causada por el apriete del cable. Los esfuerzos de torsión son pequeños y por ello son despreciables. Normalmente también los esfuerzos de flexión son despreciables, excepto para los tambores de longitud excesiva. Resulta, por lo tanto, que el espesor de un tambor debe elegirse de acuerdo con la solicitación del arrollamiento.

La tabla 5.6.1-12 da los espesores del tambor en el fondo de la garganta para servicio normal, en función de las tracciones y de los diámetros del cable. Para los tambores de fundición, se deben mayorar estas cifras de 3 a 10 mm, según el diámetro del tambor , para compensar una eventual excentricidad del cubo. La formula emperica espesor = diámetro del cable , da resultados satisfactorios para tambores de fundición. Espesor h en milímetros de los tambores soldados en acero de 37 Kg. ( St 37.21) y de tambores de fundición de 18 Kg. (Ge 18.91) Tracción del cable

Diámetro del cable

500 1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

8 10 13 16 16 19 22 24 27 29 31 31 33

Paso (mm) 9,5 12 15 18 18 22 25 27 31 33 35 35 37

Diámetro del tambor ( mm) 250 300 400 500 600 700 4(6) 4(6) …. …. …. …. 6(9) 6(9) …. …. …. …. …. 8(12) 7(11) …. …. …. …. 9(14) 8(13) …. …. …. …. …. 10(15) 10(12) …. …. …. …. 11(16) 11(16) …. …. …. …. …. 12(18) …. …. …. …. …. 14(20) 14(20) …. …. …. …. …. 15(22) 14(22) …. …. …. …. 16(24) 16(24) …. …. …. …. …. 17(26) …. …. …. …. …. 19(27) …. …. …. …. …. 20(28)

800 …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. 18(26) 19(27)

Para los tambores soldados, se calcula el espesor del cilindro de chapa según la figura 5.6.1-24 :

x representa la sobre espesor que varia de 2 mm para 500 mm de diámetro, 3 mm para 1000 mm y 4 mm para 1500 mm. Para obtener en todo caso el espesor h en

el fondo de la garganta , se indican las siguientes tolerancias para el diámetro exterior: + 0 y – 2 x. Para los valores de a, ver la tabla 5.6.1-11. El arrollamiento solicita al tambor a compresión y a flexión. El tipo de solicitación se pone en evidencia imaginando un tambor que soporta una única espira de cable (Fig.5.6.1-25). Bajo la influencia de la tracción del cable el tambor se comprime con la máxima deformación debido al arrollamiento. A medida que se aleja de la espira, la deformación, y consecuentemente el esfuerzo debido a la compresión, disminuye. El perfil del tambor deformado es el que presenta la figura 5.6.1-25, mostrando que existe una solicitación a flexión en sentido paralelo al eje del tambor. Los esfuerzos máximos debidos a una sola espira son los siguientes: (S es la tracción en Kg.) A compresión:

A flexión :

En servicio normal , el tambor nunca será cargado por una sola espira aislada. Siendo corriente que el arrollamiento del cable bajo tensión empiece desde un extremo del tambor, se podrá obtener el esfuerzo total soportado por esté recubierto totalmente de espiras, calculando los esfuerzos causados por cada espira aisladamente y superponiéndolos. En esté caso, la solicitación de la flexión local será nula, porque, si la tracción no varia, la deformación por compresión es constante y la generatriz del tambor permanecerá recta. No obstante, los esfuerzos de compresión se añadirán hasta que la sección correspondiente al paso del arrollamiento sea solicitada por la tracción del cable ( Fig. 5.6.1-26 ). Bajo esta hipótesis el esfuerzo de compresión se calcula como sigue:

pero esta hipótesis no se cumple siempre en forma exacta. Porque cuando se coloca la primera espira, el tambor no sufre la deformación total, que es el resultado del arrollamiento completo. A medida que la deformación del tambor aumenta bajo la influencia de las espiras, la tracción del cable de las primeras espiras disminuye. La fricción del cable sobre el tambor evita que las tensiones se equilibren de un extremo a otro del arrollamiento. Para el tambor completamente recubierto de espiras se tiene para el esfuerzo de compresión:

en la extremidad del arrollamiento , el esfuerzo es inferior, porque la parte del tambor que no está recubierta todavía de espiras refuerza la parte arrollada. El esfuerzo a compresión de la parte arrollada se puede calcular por la formula:

no obstante en este lado subsiste una fuerte flexión local que se puede cifrar en:

Las dos solicitaciones son simultaneas , aunque actúan sobre secciones desfasadas a 90º. Dado que se trata de una solicitación repetida, los esfuerzos isibles no deben sobrepasar los valores siguientes:

Los valores dados , lo son para un servicio normal. Para un servicio ligero (utilización poco frecuente , pequeñas cargas) se puede mejorar en un 25 %. Para un servicio duro, en cambio (plena carga, choques, sobrecargas) se debe disminuir en un 20%. La tabla 5.6.1-12 da los espesores del tambor en el fondo de la garganta para servicio normal, en función de las tracciones y de los diámetros del cable. Para los tambores de fundición, se deben mayorar estas cifras de 3 a 10 mm, según el diámetro del tambor, para compensar una eventual excentricidad del cubo. La

formula empírica “espesor = diámetro del cable”, da resultados satisfactorios para tambores de fundición.