¿Cómo calculo potencia para rodete impulsor de nieve?
Estoy haciendo un proyecto de ing. Mecánica para la facultad. Estamos diseñando una barredora de nieve o "snowthrower" o "snowblower".
Necesito calcular la potencia necesaria para mover el impulsor, que es PARECIDO a un rodete abierto de una bomba centrífuga, el cual impulsa la nieve y la arroja a gran velocidad cual voluta.
El impulsor, es un disco de hierro de diámetro 0,34 m con 4 paletas de unos 3 Kg de peso. Aproximadamente alberga un volumen de 0,0091 m^3 de nieve, gira a 1200rpm, y la densidad de la nieve variará entre 200-400 Kg/m^3
W= 1200 rpm= 125 1/s (es constante, no hay aceleración angular)
Si N= M x W, no tengo el momento M o torque. ¿De dónde lo calculo?
¿Cómo diseño el rodete impulsor?
¿Me puedes dar una idea de como calcular esto? ¿O recomendar algún libro?
Necesito calcular la potencia necesaria para mover el impulsor, que es PARECIDO a un rodete abierto de una bomba centrífuga, el cual impulsa la nieve y la arroja a gran velocidad cual voluta.
El impulsor, es un disco de hierro de diámetro 0,34 m con 4 paletas de unos 3 Kg de peso. Aproximadamente alberga un volumen de 0,0091 m^3 de nieve, gira a 1200rpm, y la densidad de la nieve variará entre 200-400 Kg/m^3
W= 1200 rpm= 125 1/s (es constante, no hay aceleración angular)
Si N= M x W, no tengo el momento M o torque. ¿De dónde lo calculo?
¿Cómo diseño el rodete impulsor?
¿Me puedes dar una idea de como calcular esto? ¿O recomendar algún libro?
1 Respuesta
Respuesta de turbofx
1
Bueno estoy leyendo tu pregunta.
Pregunta. ¿Necesito calcular la potencia necesaria para mover el impulsor?
Rep. Necesitas encontrar la potencia mínima que va a requerir tu diseño
Bueno para tener una idea clara de como se calcula la potencia revisa aquí.
http://es.wikipedia.org/wiki/Par_motor
Potencia teorica = C . w
w = a la velocidad angular ( rad/seg ) el cual deveras convertir ,,, de tus rpm
c = Par motor ( N.m )
Calculo de C
N= El peso de la bola de nieve en kg (deberás calcularlo, de acuerdo a su volumen y densidad) multiplicado por 9.8 . (debes ingresarlo en Newtons)
m= A la distancia en metros desde el centro de gravedad de la bola de nieve, hasta el punto centro de giro. ( Distancia brazo palanca en metros)
Bueno con esto, ya tendrás la potencia teórica que estará en watts.
Recuerda que la potencia real estará afectada por diversos factores, como el rozamiento, la inercia que necesitas romper para comenzar el giro, etc... bueno para lo cual te recomiendo que revises los libros de:
Diseño Mecánico de Shigley
y Diseño mecánico de Robert L. Mott
Buena suerte, no olvides cerrar la pregunta y calificar así me gano un puntito ;I, bueno saludos. Turbofx.
Pregunta. ¿Necesito calcular la potencia necesaria para mover el impulsor?
Rep. Necesitas encontrar la potencia mínima que va a requerir tu diseño
Bueno para tener una idea clara de como se calcula la potencia revisa aquí.
http://es.wikipedia.org/wiki/Par_motor
Potencia teorica = C . w
w = a la velocidad angular ( rad/seg ) el cual deveras convertir ,,, de tus rpm
c = Par motor ( N.m )
Calculo de C
N= El peso de la bola de nieve en kg (deberás calcularlo, de acuerdo a su volumen y densidad) multiplicado por 9.8 . (debes ingresarlo en Newtons)
m= A la distancia en metros desde el centro de gravedad de la bola de nieve, hasta el punto centro de giro. ( Distancia brazo palanca en metros)
Bueno con esto, ya tendrás la potencia teórica que estará en watts.
Recuerda que la potencia real estará afectada por diversos factores, como el rozamiento, la inercia que necesitas romper para comenzar el giro, etc... bueno para lo cual te recomiendo que revises los libros de:
Diseño Mecánico de Shigley
y Diseño mecánico de Robert L. Mott
Buena suerte, no olvides cerrar la pregunta y calificar así me gano un puntito ;I, bueno saludos. Turbofx.
Hola amigo, ante todo muchas gracias por tu tiempo y predisposición.
Ya sabía calcular un Par o Momento M=F.d (fuerza por distancia) y también la potencia N=M.W (Par por velocidad angular)
Eso está muy claro. Lo que no está claro es cómo calcular aproximadamente el Par o Momento.
Como me indicaste no lo veo muy correcto, ya que de ambos radios-lados del rodete hay una porción de nieve, por lo tanto se compensarían. En un eje horizontal, peso por distancia de un lado más peso por distancia del otro, da CERO. ¿no es asi?
Se me había ocurrido platear Potencia=Momento de inercia por aceleración angular. Pero no hay aceleración, la velocidad es constante.
Tengo la masa, tengo la velocidad angular. ¿Cómo puedo obtener una potencia aproximada? ¿Se te ocurre alguna otra posibilidad?
Muchísimas gracias por tu atención.
No olvidaré calificarte, por supuesto. Tu predisposición ya lo amerita ! Ja. Saludos.
Pablo.-
Ya sabía calcular un Par o Momento M=F.d (fuerza por distancia) y también la potencia N=M.W (Par por velocidad angular)
Eso está muy claro. Lo que no está claro es cómo calcular aproximadamente el Par o Momento.
Como me indicaste no lo veo muy correcto, ya que de ambos radios-lados del rodete hay una porción de nieve, por lo tanto se compensarían. En un eje horizontal, peso por distancia de un lado más peso por distancia del otro, da CERO. ¿no es asi?
Se me había ocurrido platear Potencia=Momento de inercia por aceleración angular. Pero no hay aceleración, la velocidad es constante.
Tengo la masa, tengo la velocidad angular. ¿Cómo puedo obtener una potencia aproximada? ¿Se te ocurre alguna otra posibilidad?
Muchísimas gracias por tu atención.
No olvidaré calificarte, por supuesto. Tu predisposición ya lo amerita ! Ja. Saludos.
Pablo.-
Bueno estoy leyendo vuestra pregunta.
"Ya sabía calcular un Par o Momento M=F.d (fuerza por distancia) y también la potencia N=M.W (Par por velocidad angular)"
Estas afirmaciones son correctas y que bien que este claro.
Respecto a esto:
"Se me había ocurrido platear Potencia=Momento de inercia por aceleración angular. Pero no hay aceleración, la velocidad es constante."
rpta. Si la velocidad es constante, entonces la potencia requerida también sera constante.
Si la velocidad angular no es constante, entonces es aceleración angular,, entonces por consiguiente la potencia seria variable, y no es el caso.
Lleva el diseño de acuerdo a la velocidad angular que necesites :)
Respecto a esto otro:
"ya que de ambos radios-lados del rodete hay una porción de nieve, por lo tanto se compensarían. En un eje horizontal, peso por distancia de un lado más peso por distancia del otro, da CERO. ¿no es así?"
Rpta. CERO, cero te pondría de nota, (bromita), al contrario se sumaran, el par generado se multiplicaría por el numero de radios-lados de tu rodete, por lo tanto la potencia mínima requerida también quedaría multiplicado por el numero de cucharas que capturan la nieve en tu diseño.
**mucho ojo en esta parte, muchos nos podemos equivocar aqui,para tu caso seran cuatro cargas par, dependiendo de tu criterio , y de donde midas, yo te recomiendo mide basado en el radio. ahora tambien podrias hacer el calculo basado en el diametro entonces tendrias tan solo dos par torsor , q aveces he visto mucha gente confundir en esta parte
quedaria asi :
Pmin = ( par 1 + par2 +... parn) . w
la idea en este diseño es romper la inercia y generar el movimiento con una potencia de motor minima :)
recuerda tambien q la potencia minima requerida no garantiza un buen diseño, lo garantizas con los F.S. y esto incrementara desde luego la potencia para activar la maquina.
Bueno doy por concluido las preguntas, no olvides cerrar el tema, suerte.
"Ya sabía calcular un Par o Momento M=F.d (fuerza por distancia) y también la potencia N=M.W (Par por velocidad angular)"
Estas afirmaciones son correctas y que bien que este claro.
Respecto a esto:
"Se me había ocurrido platear Potencia=Momento de inercia por aceleración angular. Pero no hay aceleración, la velocidad es constante."
rpta. Si la velocidad es constante, entonces la potencia requerida también sera constante.
Si la velocidad angular no es constante, entonces es aceleración angular,, entonces por consiguiente la potencia seria variable, y no es el caso.
Lleva el diseño de acuerdo a la velocidad angular que necesites :)
Respecto a esto otro:
"ya que de ambos radios-lados del rodete hay una porción de nieve, por lo tanto se compensarían. En un eje horizontal, peso por distancia de un lado más peso por distancia del otro, da CERO. ¿no es así?"
Rpta. CERO, cero te pondría de nota, (bromita), al contrario se sumaran, el par generado se multiplicaría por el numero de radios-lados de tu rodete, por lo tanto la potencia mínima requerida también quedaría multiplicado por el numero de cucharas que capturan la nieve en tu diseño.
**mucho ojo en esta parte, muchos nos podemos equivocar aqui,para tu caso seran cuatro cargas par, dependiendo de tu criterio , y de donde midas, yo te recomiendo mide basado en el radio. ahora tambien podrias hacer el calculo basado en el diametro entonces tendrias tan solo dos par torsor , q aveces he visto mucha gente confundir en esta parte
quedaria asi :
Pmin = ( par 1 + par2 +... parn) . w
la idea en este diseño es romper la inercia y generar el movimiento con una potencia de motor minima :)
recuerda tambien q la potencia minima requerida no garantiza un buen diseño, lo garantizas con los F.S. y esto incrementara desde luego la potencia para activar la maquina.
Bueno doy por concluido las preguntas, no olvides cerrar el tema, suerte.
