F=1600 Kgf=15680N∅ ext=26mmP=6mmn=1Material a utilizar es acero AISI 4340, porque este material presenta las siguientes características. (Ver anexos).μ=0.12

l=n∗P

l=1∗6

l=12

∅ m=∅ ext−0.65P

∅ m=26−0.65∗6

∅ m=22.1mm

∅∫¿∅ ext−P

∅∫¿26−6

∅∫¿20mm

h=P2

h=62

h=3mm

Torque en contra de la carga

Tr= F∗∅ m2 ( l+πf ∅msec απ∅ m−fl sec α )

Tr=15680∗0.02212 ( 0.006+π∗0.12∗0.0221∗1.15

π∗0.0221−0.12∗0.006∗1.15 )

Tr=39.35N∗m

Fuerza aplicada al tornillo

F=Td

F=39.35N∗m0.5m

F=70.7N

F máx ejercida por una persona es 450 N

F<Fmáx

Torque a favor de la carga

Tl= F∗∅m2 ( πf ∅msec α−lπ∅m+fl sec α )

Tl=15680∗0.02212 ( π∗0.12∗0.0221∗1.15−0.006

π∗0.0221+0.12∗0.006∗1.15 )

Tl=8.83 N∗m

Eficiencia.

η= F∗l2∗π∗Tr

η=15680∗0.0062∗π∗39.35

∗100

η=38.1 %

Comprobación del diámetro del tornillo por flexión

Cuanto mayor sea el esfuerzo de flexión F y el brazo de la palanca tanto mayor es la solicitación a flexión producto de la fuerza por el brazo nos dará el momento flector

La tensión de flexión sigma en la fibra neutra N- N es igual a cero.

M= F∗L4

M=15680∗0.54

M=1960 N∗m

Las tensiones se hacen tanto mayores cuanto mayor es la distancia a la línea neutra y cuanto menor es la capacidad de resistencia de la sección transversal. La distancia y la capacidad de resistencia se expresan mediante el llamado momento resistente W que es para las siguientes secciones:

w= Mσadmisible

σ adm=σ yFs

σ adm=7250.5

σ adm=1450Mpa

w=0.001961450

w=1.35 x10−6m3

d= 3√w∗10

d= 3√1.35 x10−6∗10

d=0.0 24m=24mm

El diámetro calculado dió un valor de 24 mm, con esto nos damos cuenta que con diámetros mayores a 24 mm no fallaría el tornillo a flexión que sería el caso más factible a falla.

MATERIAL DE LA ESTRUCTURA

Para este diseño hemos escogido Acero A36 cuyas dimensiones del perfil son 20 x 40 x 20 x 3 mm, por ser el que presenta mayor resistencia a la deformación, además que por su forma y tamaño es más fácil de transportar.