8/6/2019 caso de diseo con empaque confinado

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CASO DE DISEO CON EMPAQUE CONFINADO.

La seccin mostrada en la figura, corresponde a la de un cilindro que soporta una onda

de presin repetida. Deben utilizarse N pernos para resistir una fuerza de separacin que

varia de 0 a 36 Kip. Utilcese un FSmin = 3.0 para determinar la precarga apropiada en el

perno como el nmero adecuado de sujetadores para una confiabilidad del 50%.

1. Definir una configuracin para la junta2. Evaluacin de cargas: Conocidas.3. Propiedades del material del Sujetador:Tabla 8-5 (Shigley)

SP = 65 Kpsi SUt = 115 Kpsi Syt = 100 Kpsi At = 0.226 in2

Se = 19.2 + 0.314SUt = 19.2 + 0.314*115 = 55.31Kpsi

Ahora:

8/6/2019 caso de diseo con empaque confinado

2/3

2

Kpsi4.180.3

Kpsi31.55,

1

,

f

e

e

n

i

eie

k

SS

SkS

Se trata de rosca mecanizada.

4. Constantes de rigidez de los elementos de la junta:

361.0

10*86.10

*2.51.5

*0.51.552ln

in*10*12*

5.2

5.05ln2

10*13.6in5.1*4

10*30*in)(

4

inlb6

85

85

5in

lb6

inlb6in

lb6228

52

2

2

mb

b

i

m

b

KKKc

dl

dl

EdK

l

Ed

l

AEK

Como se trata de un perno la constante kb se calcula con la longitud de agarre

5. Determinacin de la precarga y el numero de pernos:Por Fatiga (Condicin Crtica)

pernos1106.1110*99.25

10*3.141

pernos822.810*99.25

10*3.141

Klb22.13yKlb81.8

Klb69.14dnde9.06.0

10*99.25

10*3.141

10*3.14110*99.25

14.18

115

2

lb10*36*3*361.010*115*in226.0

12

**

mx

3

3

min

3

3

min

min

apl

apl

3

3

33

apl

3

inlb32

apl

apl

2

FN

FN

FF

SAFFFF

FN

NF

NF

S

SNP

FScSAF

mx

mx

ppppip

i

req

i

i

e

Ut

t

Utti

Pernos a utilizar: 9 10 pernos.

8/6/2019 caso de diseo con empaque confinado

3/3

3

Para 10 pernos: 8.0Klb86.1199.2510

3.141

p

ii

F

FF

Para 9 pernos: 7.0Klb29.1099.259

3.141

p

ii

F

FF

Recomendacin, 10 pernos con Fi = 11.86 Klb

6. Par de apriete recomendado:in1286lbinKlb286.1

in*Klb29.10*2.0 85

i

ii

T

dkFT 7. Verificacin a falla esttica:

or)(Conservad

1036Klb*0.361

Klb29.10100*in226.0 2inKlb2

9.5

NPc

FSAFS

t

iytt

esttico

8. Recomendaciones adicionales:Habra que verificar si el espaciamiento entre pernos es el adecuado, no se dispone de

datos sobre las dimensiones de la lnea de gramil

dSd 63 9. Revisin de aflojamiento o separacin:

OKlb2300

10lb10*36361.011

3

i

ti

F

NPcF

10.Verificacin de SelladoNo se dispone de informacin sobre el empaque, ni propiedades del material, se supone

que se debe seleccionar con base a las caractersticas del fluido y el entorno.

Asumamos que conocemos las dimensiones y Pmin de sellado requerida para el material

del empaque, debera verificarse que:

Fimin>((1-C)P/N+PminAg/N)) FS (Fimin/((1-C)P/N+PminAg/N)))>1.0