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Diseño de elementos demáquinasC2-IV
INTEGRANTES
CARI CARMECOA, MARIO ALEXANDER
CHIRINOS VILLEGAS, BORIS ANDRE
COAQUIRA FUENTES, GODO DAVID
GALVEZ QUICAÑO FERNANDO
MACHACA HANCCO, DAVID
MEJIA BRAVO, MIGUEL ANIBAL´
MOLINA ARATA MARTIN
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Resumen
Este trabajo de diseño y ensamblado se enfocará en el cálculo y selección del
equipo neumático para una máquina de compactación de material reciclable
como, plástico y aluminio (latas de leche, gaseosa y botellas plásticas)
Este dispositivo tendrá como propósito fundamental la compactación de
material reciclable, razón de esto es que en nuestros días es de vital
importancia el uso de estos materiales. En la actualidad los procesos de
reciclaje están en constante crecimiento y evolución es por eso que será
necesaria la creación de nuevos procesos para la manipulación dedichos materiales. El dispositivo diseñado permitirá el reciclaje incluso en
nuestro propio hogar dado que es de reducido tamaño y diseño simple y así
fomentar una cultura de reciclaje y cuidado del medio ambiente
En el proceso de generación de este trabajo de diseño será necesario
recurrir a la aplicación principalmente de la neumática dándole un enfoque que
recaerá en la automatización.
De esta manera durante el contenido de este trabajo se podrán identificar
conocimientos de las ramas antes mencionadas para obtener un desarrollo
satisfactorio.
En tanto que las aplicaciones tangibles referentes a la neumática con un
enfoque en Automatización se visualizarán a través de los elementos físicos del
equipo de neumática calculados y seleccionados más convenientemente para
el proceso requerido.
Por otra parte en el desarrollo será necesario el retomar algunas aplicaciones
referentes a otras ramas de ingeniería tales como la computación (manejo de
software de diseño y simulación), ya que es de suma importancia para un
funcionamiento óptimo
La selección del equipo de neumática y demás elementos físicos
requeridos serán fundamentados con los conocimientos previos que tenemos
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de neumática dado que es n curso que an estamos desarrollando en el
transcurso del presente semestre
En complemento al cálculo y selección del equipo de neumática se
desarrollarán esquematizaciones gráficas del equipo neumático integralmentecon la máquina y su funcionamiento mediante la aplicación de diversos
programas computacionales.
Por último como resultado del desarrollo de este trabajo se contará con las
especificaciones necesarias para manipular en diferentes operaciones tales
como el funcionamiento mismo del dispositivo y las derivadas del proceso
como nuevos cálculos y selecciones, los mantenimientos preventivos y
correctivo, entre otros.
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Introducción
En la actualidad ha surgido la necesidad a nivel global de generar nuevos
procesos los cuales tengan como finalidad la reducción de la contaminación en
sus diferentes facetas y uno de los procesos mayormente utilizados es el
reciclaje. El reciclaje es un proceso que consiste en someter de nuevo una
materia o un producto ya utilizado a un ciclo de tratamiento total o parcial para
obtener una materia prima o un nuevo producto.
También se podría definir como la obtención de materias primas a partir de
desechos, introduciéndolos de nuevo en el ciclo de vida y se produce ante la
perspectiva del agotamiento de recursos naturales y para eliminar de forma
eficaz los desechos, por otro lado aunado a este proceso la creación de
empleos y por ende ganancias económicas.
Los plásticos constituyen el 6.11% del total de los residuos sólidos, aunque los
plásticos no representan gran porcentaje en cuanto a peso, si lo son en
volumen debido a su característica de ligereza y, aunado a su larga duración,
se han vuelto blanco directo de ataque de muchas corrientes ecológicas, su
reciclado aumenta cada día debido a que su costo equivale a 2/3 del
elaborado con materias primas.
La mayor parte de los metales que existen pueden fundirse y volver a
procesarse creando nuevos materiales. El Aluminio constituye cerca del 10%
del desperdicio que producimos diariamente, reciclar el aluminio reduce en un
95% la contaminación atmosférica generada durante su fabricación y sufabricación a partir de aluminio reciclado requiere el 90% menos de energía
que hacerlo a partir del mineral.
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Objetivo General.
Calcular y Seleccionar el Equipo de Neumática para Máquina de Compactación
de Material Reciclable como, Plástico y Aluminio.
Objetivo Particular.
Crear una solución mediante el empleo de tecnología Neumática ante la
problemática de la generación de desechos sólidos, interviniendo en la cadena
de reciclaje a través de la reducción de los volúmenes de tales materiales
plástico y aluminio, determinando las metas de diseño, fundamentándose en
parámetros de ingeniería.
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1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
El reciclaje
En la actualidad el proceso de reciclado es de primera importancia para la
reducción de la contaminación en todo el mundo debido a esto la industria
destinada a desarrollar este proceso ha logrado grandes avances tales como la
sustitución de diversos materiales por los reciclados.
RECICLAJE EN EL PERÚ
El Perú, debido a la poca o casi nula iniciativa de sus autoridades, tiene unsistema de reciclaje prácticamente inexistente. Reducido a casos aislados
como el de algunas municipalidades de la capital y del interior del país. Entre
las que destaca la capitalina Santiago de Surco, municipalidad que realiza la
recolección de material segregado -plástico, papel, cartón, vidrio, entre otros-
desde noviembre del 2001.
A través de su unidad de capacitación ambiental, con el apoyo de los vecinos,
el municipio recoge los desechos de más de 25 mil familias que se han inscritoal plan de reciclaje. Cada semana y en diferentes horarios, personal municipal
recoge las bolsas donde los participantes han colocado sus materiales
reciclados, previamente separados: Los orgánicos de los inorgánicos, los
papeles de los plásticos y estos de los metales al igual que de los vidrios. Una
vez almacenados son llevados a la planta de segregación donde son
separados y compactados, listos para su posterior venta.
Este proceder permite recoger 15 toneladas diarias de materiales, lo que
representa un ingreso adicional de 120 mil soles mensuales para la
municipalidad. “Sin la ayuda de 25 mil de las 100 mil familias que conforman el
distrito, este programa no hubiera sido posible”, señala Telmo Torres,
trabajador de Unidad de Capacitación ambiental de la Municipalidad de
Santiago de Surco.
Esta es una clara muestra de participación ciudadana y responsabilidad de lasautoridades. Asimismo, Telmo Torres señala que el reciclaje ha contribuido a
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mejorar los hábitos de conservación ambiental, el buen manejo de los residuos,
la disminución del costo de reciclaje final y el tiempo de reciclaje. Todo esto,
como se ha visto, genera un importante ingreso económico para el municipio.
Otro ejemplo a seguir es el de Villa El Salvador, donde se implementó desde el2004 el Programa del Bono Verde, con el cual se promueve la selección de
material reciclable en más de 11 mil familias del distrito -el 16 por ciento de la
población total-, quienes reciben a cambio de ello un descuento del 20 por
ciento en impuestos municipales. La Municipalidad de Villa El Salvador logra
así recolectar 15 toneladas diarias de residuos inorgánicos, lo que genera
puestos de trabajo para unas 70 familias del distrito dedicadas al reciclaje,
señala Jaime Zea, alcalde de esa jurisdicción.
Igualmente, por su parte la Municipalidad del Callao implantó desde el 2007 el
Bono Chalaco, que concede un descuento de S/.2 mensuales en el pago de
arbitrios de limpieza pública a los vecinos que seleccionen y entreguen la
basura reciclable. Mientras que la Municipalidad de San Borja ha ubicado en
distintas zonas concurridas, ánforas para depositar envases de tetra pak.
Perú el primer país latinoamericano que cuenta con la ley de promoción
del reciclaje
Aunque no hay duda sobre sus beneficios, el reciclaje tiene algunos obstáculos
que superar. La falta de educación y compromiso de la sociedad son un par de
estos. Por ello, si no tiene la facilidad de vivir en un distrito cuyas autoridades
están comprometidas con el medio ambiente, usted mismo puede poner su
granito de arena separando en su hogar botellas de plástico y de vidrio, pilas
usadas, papel y envases de tetra pak… para luego depositarlas en las ánforas
ubicadas en conocidos supermercados situados en los principales puntos de lacapital y del interior del país. Así, como puede verse, pretextos ya no hay...
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Más de 100 mil recicladores a nivel nacional podrán formalizarse ya que desde
ahora cuentan con un respaldo normativo que regulará su labor. El pleno del
Congreso aprobó ayer con 65 votos a favor y nueve abstenciones la Ley del
Reciclador, que regula la actividad de los trabajadores del reciclaje,
convirtiendo al Perú en el primer país con una ley de reciclaje en América
Latina.
La disposición legal, que promueve medidas de protección, capacitación,
promoción del desarrollo social y laboral de ese sector; establece que para
efectos de la aplicación de la norma se considera recicladores a las personas
que, de forma dependiente o independiente, se dedican a las actividades de
recolección selectiva de material para el reciclaje, segregación y
comercialización en pequeña escala de residuos sólidos no peligrosos.
Asimismo, la ley añade como actores institucionales vinculados a dichas
actividades a los ministerios del Ambiente y de Salud; así como a los
municipios, las asociaciones de recicladores y las unidades económicas
privadas dedicados a la prestación de servicios y comercialización de residuos
sólidos. Esta ley plantea también que exista un Día del Reciclador que se
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celebre el 1 de junio, así como un Premio Nacional al Reciclaje.
La norma precisa que las actividades de los recicladores serán reguladas por
los municipios como entes rectores, los cuales crearán programas y proyectos
de gestión y manejo de estos residuos. También son los gobiernos locales los
que llevarán un registro de inscripción de las asociaciones de recicladores,
cuyos miembros deberán operar en la jurisdicción para que puedan contar con
la autorización respectiva.
De igual manera, se indica que corresponderá a los gobiernos regionales y
locales promover la formación de las referidas asociaciones de recicladores. Se
promueve, además, por parte de los municipios, la implementación de plantas
de tratamiento, dentro de los rellenos sanitarios, en donde los recicladores
organizados puedan segregar los residuos reutilizables.
Se estima que en el Perú existen 100 mil personas que se dedican y generan
ingresos a través del reciclaje, de los cuales 20 mil se ubican en la ciudad de
Lima. A nivel de Latinoamérica el promedio de recicladores asciende a dos
millones.
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Reciclaje en Arequipa
De acuerdo a ley 29419 municipios deben realizar proceso Cumplimiento será
supervisado por el Ministerio del Ambiente y la OEFA. En Arequipa sólo el
Cercado, Yanahuara y Cayma aplican pilotos.
Aunque todos producen basura, el reciclaje en Arequipa sigue siendo un
privilegio de pocos. La población no asimila la necesidad de seleccionar lo que
produce diariamente y en sólo tres distritos se implementan planes pilotos para
aplicar el reciclaje selectivo.
Cada persona produce, en promedio al día en el Cercado de Arequipa, un kilo ymedio de basura, cuando lo normal es entre medio kilo y 1 kilo por persona,
día. El promedio por cápital de basura en el país es de 620 gramos por
habitante, día.
Silvia Tapia Medrano, responsable técnico del Proyecto de residuos sólidos del
gobierno regional de Arequipa, programa Copasa, indicó que según la Ley N°
29419 del Reciclador, los municipios deben implementar programas de
reciclaje selectivo, el plazo vence en junio de este año.
En Arequipa sólo en el Cercado, Yanahuara y Cayma, se han emprendido
proyectos pilotos para dar inicio al uso adecuado de residuos sólidos. Están
aplicando el reciclaje selectivo. Tapia Medrano, manifestó que la norma
determina que los municipios deben elaborar programas de incentivos,
vigilancia y monitoreo para promover el reciclaje selectivo en sus jurisdicciones.
La fiscalización está a cargo del Ministerio del Ambiente y la Organización de
Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA).
PROYECTOS PILOTOS
Desde el 2008, en el Cercado se aplica un proyecto piloto, en las viviendas se
selecciona la basura y 10 recicladores la recogen para llevarlos al centro de
acopio y de ahí la comercializan. Los lunes recogen en las urbanizaciones de
Asbea, La Cantuta; el martes en Manzanitos, María Isabel y Vallecito; y los
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miércoles en La Campiña Dorada, Pablo VI, y San Jerónimo.
En el 2010 se concretó una convenio entre el Programa de las Naciones
Unidas (PNUD), gobierno regional de Arequipa y municipio provincial de
Arequipa, para implementar un proyecto referido a los residuos sólidos. El
presupuesto es de 240 mil soles.Ayer se realizó la sensibilización a la
población en los mercados de San Camilo, El Palomar, Avelino Cáceres y Feria
de la Marina;
Estudiantes de las universidades Unsa y Alas Peruanas entregaron
almanaques informativos.
Continuarán con cerca de 6 mil hogares ubicados entre el estadio de la Unsa-
Manzanitos y Los Incas y la Avenida La Marina. Además, está prevista laentrega de 10 mil bolsas de tela y talleres con los integrantes de las juntas
vecinales.
Tapia Medrano señaló que se realizará un diagnóstico de la cantidad de basura
que se arroja y se implementarán acciones. La meta es reducir la cantidad de
residuos que irán al relleno y lograr que un 14% de residuos sean utilizados.
INVESTIGACIÓN
Según una investigación realizada por la ONG Ciudadanos Al Día realizada en
el 2009, en base a información del Instituto Nacional de Estadística e
Informática (INEI) sólo el 2% de la basura recolectada a nivel nacional es
reciclada y el 61% es destinado a un botadero.
DATO
El reciclaje selectivo consiste en la separación de los residuos. Por un
lado el papel, cartón, plásticos y metales y por otro los desechos orgánicos.
El costo del plástico por kilo es de S/1.00, papel a 0.40 céntimos,
metales depende del tipo, aunque el más frecuente es decir el acero se cotiza
en S/3.00.
China es el primer comprador de basura.
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Fuente:
Diario el Pueblo
Proceso de Reciclaje.
El utilizar los productos de nuevo, es un proceso en donde los materiales son
introducidos nuevamente al ciclo de producción al transformarlos en nuevos
materiales que son utilizados de nuevo, es a lo que llamamos reciclaje.
El término reciclar también se aplica cuando la vida útil de un producto para
determinada función se ha acabado y usamos ese producto para otra cosa
diferente para la cual fue fabricado. Por ejemplo, cuando un bote de mayonesa
se termina, reutilizamos, reciclamos ese bote como alcancía por ejemplo.
Cuando creamos basura, es cuando mezclamos de manera irresponsable unos
desechos con otros, se dice, que si no generamos basura, cerca del 92% de
los desechos se pueden reciclar de una manera o otra, en cambio, cuando ya
generamos la basura, sólo se puede rescatar un 30% de los desechos para
reciclarlos.
Es por eso, que para que exista un buen reciclaje general, cada individuo debe
de cooperar en el proceso de separación de residuos para no generar esa
basura que no se puede reutilizar tan eficientemente como si la separáramos.
Que beneficios existen cuando reciclamos .
Se disminuye el volumen de residuos que hay que eliminar, por lo que
no hay tanta basura en el mundo.
Por cada dos toneladas de plástico que se recicla, se ahorra una
tonelada de petróleo.
Se ahorra mucha energía a la hora de crear nuevos productos, por lo
que se reducen las emisiones de CO2.
Por cada tonelada de papel que se recicla se salvan 17 árboles
Vivimos en inmundo más limpio
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Datos interesantes sobre reciclaje
Por cada tonelada de papel o cartón que se fabrica, se cortan 150
árboles
En los últimos 47 años se ha producido más basura que en toda la
historia del hombre
Un mismo papel, se puede reciclar hasta 15 veces
El papel reciclado es perfecto visto desde un punto de vista ecológico
Cada persona genera en promedio 3.4 kilogramos de basura al día
Existe el día mundial del reciclaje
Entre los Principales Materiales Reciclables, podemos encontrar al Papel, al
Vidrio, al Aluminio y al Plástico, y a su vez estos poseen diferentes métodos
para llevar acabo su proceso de Reciclaje.
1.4. Plástico.
El plástico se origina de un componente básico llamado resina, el cual es un
derivado del aceite o gas natural (petróleo). La industria del plástico tiene un
sistema de códigos para identificar las siete categorías de este material. Los
envases de plástico son fácilmente recuperables en su fuente de origen. PETE
(1) o tereftalato de polietileno y el HDPE (2) o polietileno de alta densidad son
los más usados.
Una gran cantidad de productos son hechos de plástico reciclado. El plásticotipo PETE (1) es usado para crear envases para la leche, jugos y otros
productos. Entre el PETE (1) reciclado tenemos toallas de fregar, postes
plásticos y fibras para relleno. Mientras que del plástico tipo HDPE (2) tenemos
sustitutos de madera, juguetes y enseres del hogar. Los envases de plástico
son fácilmente recuperables en su fuente de origen.
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1.4.1. Proceso para la elaboración de plástico reciclado.
1. Este material se recupera y segrega por los números o códigos que están
establecidos de 1 al 7.
2. Una vez está separado es triturado y empacado.
3. Se exporta a otros países para completar el proceso.
4. Esta materia prima es derretida para la elaboración de envases nuevos para
diferentes productos.
1.5. Aluminio.
El aluminio es un metal que se extrae de un mineral llamado bauxita mediante
u proceso eléctrico. La producción del aluminio tiene dos etapas principales. Se
extrae la alúmina de la bauxita y se funde para obtener aluminio.
Al reciclar aluminio, se ahorra 95 % de la energía necesaria para producir
aluminio utilizando como materia prima el mineral bauxita. Gran parte del éxito
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de la recuperación de este metal se ha logrado con la participación de
personas que se dedican a su recuperación en comunidades, comercios y otros
lugares.
1.5. Proceso para la elaboración de Aluminio Reciclado.
1. Se recuperan las latas de aluminio, se compactan y empacan.
2. Luego de este procedimiento son enviadas a industrias de otros países para
completar el proceso.
3. En estas industrias el aluminio se derrite y se forman nuevas láminas de
aluminio para hacer latas u otros productos de este material.
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La neumática
Constituye una herramienta muy
importante dentro del control automático
en la industria, enumeramos aquí los
conceptos más importantes:
1.1 La evolución en la técnica del aire
comprimido
El aire comprimido es una de las formas de
energía más antiguas que conoce el
hombre y aprovecha para reforzar sus
recursos físicoEl descubrimiento consciente del aire como medio - materia terrestre - se remonta
muchos siglos, lo mismo que un trabajo más o menos consciente con dicho medi
El primero del que sabemos con seguridad es que se ocupó de la neumática, es decir, d
la utilización del aire comprimido como elemento de trabajo, fue el griego KTESIBIO
Hace más de dos mil años, construyó una catapulta de aire comprimido. Uno de lo
primeros libros acerca del empleo del aire comprimido como energía procede del siglo
de nuestra era, y describe mecanismos accionados por medio de aire caliente.
Aunque los rasgos básicos de la neumática se cuentan entre los más antiguos
conocimientos de la humanidad, no fue sino hasta el siglo pasado cuando
empezaron a investigarse sistemáticamente su comportamiento y sus reglas.
Es cierto que con anterioridad ya existían algunas aplicaciones y ramos de
explotación como por ejemplo en la minería, en la industria de la construcción y
en los ferrocarriles (frenos de aire comprimido).
La irrupción verdadera y generalizada de la neumática en la industria no se
inició, sin embargo, hasta que llegó a hacerse más acuciante la exigencia de
una automatización y racionalización en los procesos de trabajo.
A pesar de que esta técnica fue rechazada en un inicio, debido en la mayoría
de los casos a falta de conocimiento y de formación, fueron ampliándose los
diversos sectores de aplicación.
En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotación industrial sin el
aire comprimido. Este es el motivo de que en los ramos industriales más
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variados se utilicen aparatos neumáticos.
Ventajas de la Neumática
El aire es de fácil captación y abunda en la tierra
El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos
de chispas.
Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y
fácilmente regulables
El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de
golpes de ariete.
Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los
equipos en forma permanente.
Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa.
Energía limpia
Cambios instantáneos de sentido
Desventajas de la neumática
En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas
considerables
Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente
empleado
Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicargrandes fuerzas
Altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la
atmósfera
Prensas Neumáticas
2.3. La prensa.
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La prensa es una máquina herramienta que tiene como finalidad lograr la
deformación permanente o incluso cortar un determinado material, mediante la
aplicación de una carga.
2.3.1. Aplicaciones industriales de la prensa.
Una de las causas que han hecho posible la producción y popularidad de
muchos objetos de uso diario y de lujo que actualmente consideramos como de
utilización normal en nuestra vida, es la aplicación creciente de las prensas a la
producción en masa. Uno de los ejemplos más notables que podemos poner en
este sentido es el desarrollo de la industria de fabricación de automóviles. Los
primeros automóviles se fabricaron con relativamente poco equipo y
maquinando cada una de las partes metálicas que actualmente se obtienen en
el proceso que nos ocupa.
Es notable observar el trabajo de una prensa de gran tamaño que de un solo
golpe nos produce el techo de un automóvil cuya forma puede ser sencilla y
que sale de la prensa sin un arañazo o falla, a pesar de la importancia del
trabajo efectuado y de la velocidad de la operación, la prensa es capaz de
producir piezas semejantes cada 12 segundos.
Para la producción en masa, las prensas son empleadas cada día en mayor
número, sustituyendo a otras máquinas. Existe además la razón adicional de
que con una buena operación y calidad de las prensas, se pueden obtener
productos de mucha homogeneidad, con diferencias de acabado entre unas y
otras piezas de 0.002" y aun menos, lo cual es una buena tolerancia hasta para
piezas maquinadas.
El secreto de la economía de operación en las prensas estriba
fundamentalmente en el número de piezas que se produzcan. No es
económico fabricar un costoso dado para producir una pocas piezas, pero
cuando se produzcan 100 000 ó un millón de piezas, bien puede justificarse la
fabricación o compra de un dado costoso, ya que este se amortiza a través de
un elevado número de unidades. Hay prensas que pueden producir 600 piezaspor minuto o más.
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En esta forma se puede ver que las prensas a pesar de su alto costo pueden
sustituir ventajosamente los sistemas anteriores de fundir las piezas y
acabarlas maquinándolas. Claro que en cada caso hay que hacer un estudioeconómico siguiendo los lineamientos generales apuntados anteriormente,
antes de tomar una decisión.
Prensas neumáticas a baja presión de concepción moderna y compacta, con
compresor silencioso incorporado y mando electrónico totalmente autónomo. [
2 ]
Para el operario que controla la pieza y ve transformarse el pedazo de lámina
en una pieza terminada en pocos segundos y en una sola operación, el trabajo
es simple y fácil y si es un buen mecánico las herramientas o dados utilizados
le parecerán muy sencillos. Sin embargo, poner en marcha satisfactoriamente
la producción de esas piezas habrá costado seguramente mucho dinero y los
mejores esfuerzos de los ingenieros, especialista y técnicos.
El progreso de la técnica de fabricación con prensas está íntimamente ligado al
progreso de las técnicas de laminación de metales, que ha permitido obtener
láminas y soleras de diferentes metales cada día más uniformes con técnicas
de fabricación más sencillas y tolerancias cada vez menores. En el diseño de
prensas y dados hay mucho trabajo experimental, mucho más de lo necesario
normalmente en otras industrias.
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DISEÑO
-ENTRADAS
ENERGIA ELECTRONEUMATICA, es la energía que hace el piston
LATAS DE GASEOSA, es el material que será prensado
LATAS DE LECHE, es el material que será prensado
BOTELLAS DE PET, es el material que será prensado
-SALIDAS
LATAS DE GASEOSA PRENSADA
LATAS DE LECHE PRENSADA
BOTELLAS DE PET PRENSADA
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2.5.1.2. PROCESOS TECNICOS:
1. Colocar las el material en el carril.
2. Traslado del material por medio del carril.
3. Ubicación del material en la en área de prensado.
4. Prensado del material en el área de prensado.
5. Traslado del material prensado al recipiente almacén.
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MATRIZ MORFOLOGICA
FUNCIONES
PARCIALES
ALTERNATIVAS
1. Colocar el
material en el
carril
Por medio de
campanas.
Manualmente En cajas ya diseñadas.
2. Traslado del
material por
medio del
carril.
En un carril vertical. En un carril inclinado. Por medio de fajas.
3. Ubicación
del material en
el área de
prensado.
Utilizando el mismo
carril.
En una area cilindrica. En un area trangular.
4. Traslado del
material
prensado a un
recipiente.
Por medio de faja. Por efecto de la
gravedad.
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CONCEPTO DE LA SOLUCION
DISEÑO PRELIMINAR
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CUADRO
PUNTOS DE
EVALUACIÓN
factor de
importancia
(Fi)
PUNTAJE (Pi) (de 1 a 5) – (puntaje ideal 65)
Cilindrode doble
efecto
AceroAISI 304
soporte Varillade
acero
1 Materiales 3 4 4 4 4
2 Fabricación 3 4 4 4 4
3 Operación 2 4 5 5 5
4 Mantenimiento 2 4 4 4 4
5 Eficiencia 3 3 5 5 5
TOTAL = ∑(Fi*Pi) 49 57 57 57
Coeficiente Técnico=Puntaje.
Total / Puntaje. Ideal
49% 57% 57% 57%
3.5.5. LISTA DE EXIGENCIAS
LISTA DE
EXIGENCIAS
EDICION Cuadro
Proyecto : Prensa Neumática
Docente: Moisés Cruz
REDACTADO POR:
-David Machaca Hancco
Fecha: 11/10/2012
Cambios
(Fecha) D Exigencias Responsable
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FUNCIÓN PRINCIPAL
29/06/12 E Obtención de medidas David Machaca Hancco
M 29/06/12 Búsqueda de fichas técnicas de
la prensa neumática.
Miguel Mejia Bravo
29/06/12E
Diseño de la simulación en
automation
Mario Cari Camercoa
29/06/12E
Croquizado a mano del a
prensa neumática
Andrè Chirinos Villegas
29/06/12E
Encontrar materiales de los
componentes para los estudios.
David Coaquira Fuentes
29/06/12
E
Realizar los esfuerzos en
diferentes áreas (de acuerdo al
material).
Fernado Galvez Quicaño
Desplazamiento de los
actuadores
20/06/12 E Por donde se conduce las altas David Machaca Hancco
20/06/12 E ver cual es la entrada y la salida Mario Cari Camercoa 20/06/12 E tamaño de la prensa Miguel Mejia Bravo
SEGURIDAD
24/06/12E
Seguridad ante la selección de
datos
Andrè Chirinos Villegas
24/06/12 E Preveer los mantenimientos David Coaquira Fuentes
24/06/12 E Evitar la contaminación Fernado Galvez Quicaño
ERGONOMÍA
24/06/12E
Mejora de las condiciones de
trabajo
David Machaca Hancco
25/06/12 E Facilitar el trabajo al operador David Coaquira Fuentes
COSTOS
28/06/12
E
Especial cuidado del sistema
para realizar mantenimientos
necesarios
Miguel Mejia Bravo
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Diseño de elementos de máquinas
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02/07/12E
Materiales de calidad brindan
confianza
Mario Cari Camercoa
DISPOSITIVOS Y ELEMENTOS
El uso y diseño de circuitos neumáticos se adecúa perfectamente a trabajos de
baja capacidad, entendiéndose como baja capacidad presiones que no
excedan a los 9 bares, presión suficiente para doblar o incluso punzonar
láminas con calibre muy bajo; en ese sentido el circuito neumático debe estar
protegido contra agentes externos, como polvo y humedad, y además de esa
protección de tipo ambiental se debe contar con una protección o válvula de
desfogue en caso de una variación inesperada en la presión debida a su vez a
una variación en el voltaje.
INTRODUCCIÓN.
En este capítulo se describen tanto los elementos que constituyen la prensa,
así como los dispositivos neumáticos ya manufacturados, que hacen funcionar
la prensa. Todo tipo de prensa, independientemente del tipo forma o función,
consiste básicamente de un bastidor, mesa de trabajo, elemento que transmite
energía cinética, dispositivos de control, motor eléctrico y / o hidráulico.
En este caso se trata de una prensa neumática para la cual se requiere una
instalación adecuada a la necesidad, es decir, toda instalación neumática
requiere de un equipo motocompresor y una línea de alimentación además de
dispositivos especiales requeridos para la limpieza, secado y lubricación del
aire.
El equipo para accionar un pistón neumático o actuador, que en el presente
caso es de doble efecto, está constituido principalmente por un motocompresor
de un paso, que alimenta aire a una presión determinada. La preparación del
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aire exige equipos y dispositivos para la limpieza del aire, ya que no puede
usarse el aire según sale del compresor. Las impurezas, tales como polvo de la
contaminación atmosférica, pueden dañar sensiblemente la línea de
conducción y todos los demás aditamentos neumáticos
UNIDAD DE MANTENIMIENTO.
Los dispositivos conectados en los diferentes puntos de un circuito neumático
necesitan recibir aire con una presión uniforme y libre de impurezas. Además,
muchos de estos dispositivos tienen elementos móviles que precisan ser
lubrificados.
La preparación del aire comprimido que consumen los dispositivos neumáticos
conectados en diferentes puntos se realiza mediante las llamadas unidades de
mantenimiento. Estas unidades están formadas por tres elementos diferentes:
el filtro, el regulador y el lubrificador.
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Filtro.
Tiene como objetivo detener las impurezas que arrastra el aire comprimido
(polvo, polen, restos de pequeñas oxidaciones, etc.). Su funcionamiento es el
siguiente:
El aire penetra en el filtro por la parte superior izquierda. Una placa deflectora
especialmente colocada le obliga a realizar un violento movimiento de rotación.
Las partículas más pesadas y las gotitas de vapor son impulsadas por la fuerza
centrífuga contra las paredes del recipiente, donde se condensa el vapor de
agua., que cae al fondo del recipiente junto con las impurezas. Éstas son
evacuadas al exterior a través de una abertura de vaciado tapada por un
tornillo (tornillo de purga) que se encuentra en el fondo del recipiente.
Después, el aire se filtra a través de un cartucho filtrante con material poroso,
que, aunque permite el paso del aire, impiden que pasen las partículas que
lleva en suspensión. Los cartuchos tienen que sustituirse cada cierto tiempo, ya
que, si bien siguen filtrando incluso cuando están sucios, hay que tener en
cuenta que la suciedad produce mayor resistencia al flujo del aire y, como
consecuencia, se reduce la presión del aire de utilización
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Regulador.
El regulador de presión tiene como misión mantener el aire que utiliza el
circuito neumático a una presión constante, independientemente de las
variaciones de presión que se produzcan.
La entrada de aire se regula mediante un tornillo que desplaza un vástago
apoyado en una membrana móvil, de manera que deja pasar una cantidad
constante de aire comprimido hacia el punto de utilización.
Cuando en el punto de utilización se produce un aumento de presión, la
membrana retrocede cerrándose la entrada de aire y abriéndose los escapesque hacen bajar la presión del aire de utilización, por lo que la membrana
recupera su posición desplazando el vástago y volviendo a abrir la entrada del
aire.
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Lubrificador.
Una vez filtrado, y regulada su presión, el aire comprimido pasa a través del
lubrificador mezclándose con una fina capa de aceite que arrastra en
suspensión hasta las partes móviles de los dispositivos neumáticos. De esta
manera son lubrificados disminuyendo la fricción y evitando el desgaste.
El funcionamiento del lubrificador es el siguiente:
Al pasar el aire por el estrechamiento que hay en el lubrificador,
aumenta la velocidad y disminuye la presión.
La bajada de presión produce un efecto de succión, de manera que el
aceite que permanece en el fondo del recipiente es aspirado por el
extremo del tubo sumergido en él y sube a través de dicho tubo hasta la
cámara superior (cámara de gotreo).
En la cámara de goteo se forman gotas que se precipitan a través del
fino conducto situado en su parte inferior hasta la zona donde se
encuentra el estrechamiento por el que circula el aire comprimido; allí, la
velocidad del aire lo pulveriza y lo convierte en una fina niebla de aceite
que el aire arrastra en suspensión.
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SENSORES
Un sensor es un dispositivo capaz de medir magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.
Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura,intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento,
presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser
una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en
un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una
corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.
CARACTERISTICAS DE UN SENSOR
Entre las características técnicas de un sensor destacan las siguientes:
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Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede
aplicarse el sensor.
Precisión: es el error de medida máximo esperado.
Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la
variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores
nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto
de referencia para definir el offset.
Linealidad o correlación lineal.
Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de
salida y la variación de la magnitud de entrada.
Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede
apreciarse a la salida.
Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto
varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para
seguir las variaciones de la magnitud de entrada.
Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de
entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser
condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras
como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.
Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida
SENSORES INDUCTIVOS
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Los sensores de proximidad inductivos incorporan una bobina electromagnética
la cual es usada para detectar la presencia de un objeto metálico conductor.
Este tipo de sensor ignora objetos no metálicos.
COMPONENTES DE UN SENSOR INDUCTIVO
PRINCIPIO DE OPERACIÓN
Cuando un objetivo metálico entra al campo, circulan corrientes de Eddy dentro
del objetivo.
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Esto aumenta la carga en el sensor, disminuyendo la amplitud del campo
electromagnético. El circuito de disparo monitorea la amplitud del oscilador y a
un nivel predeterminado, conmuta el estado de la salida del sensor.
Conforme el objetivo se aleja del sensor, la amplitud del oscilador aumenta. A
un nivel predeterminado, el circuito de disparo conmuta el estado de la salida
del sensor de nuevo a su condición inicial.
BLINDAJE
Los sensores de proximidad tienen bobinas enrolladas en núcleo de ferrita.
Estas pueden ser blindadas o no blindadas. Los sensores no blindados
generalmente tienen una mayor distancia de censado que los sensores
blindados.
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SENSORES DE PROXIMIDAD INDUCTIVOS BLINDADOS
El núcleo de ferrita concentra el campo radiado en la dirección de uso.
Se le coloca alrededor del núcleo un anillo metálico para restringir la
radiación lateral del campo.
Pueden ser montados al ras del metal, pero se recomienda dejar un
espacio libre de metal abajo y alrededor de la superficie de sensado.
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Interruptor de proximidad que responde a señales de luz y emite una señal. La
istancia de detección puede ajustarse con un potenciómetro. El sensor de
proximidad tiene salida PNP y está diseñado como contacto normalmente
abierto. Un LED amarillo indica el estado. El interruptor está protegido contra
polaridad inversa y cortocircuito.
A CONTINUACIÓN SE MUESTRA COMO DEBEN CONECTARSE LOS
SENSORES.
Por lo general los sensores capacitivos, inductivos y ópticos constan de 3
entradas que son la terminal positiva, la terminal negativa, y su señal como se
muestra a continuación en la figura.
RELEVADORES
Con los relevadores fue posible establecer automáticamente una secuencia de
operaciones, programar tiempos de retardo o conteo de eventos, pero aún con
todas sus ventajas, por su naturaleza electromecánica, tienen un solo periodo
de vida, sus partes conductoras de corriente en algún momento pueden
dañarse y mas aun, la inconveniencia más importante de la lógica con
relevadores, es su naturaleza fija, es decir, la lógica de un panel de relés esestablecida por los diseñadores desde un principio y mientras la máquina
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dirigida por este panel este llevando los mismos pasos en la misma secuencia,
todo esta perfecto, pero cuando se necesite un cambio de producción en las
operaciones de ese proceso, la lógica del panel debe ser re-diseñada, y si el
cambio es muy grande puede ser mas económico desechar el panel actual y
construir uno nuevo involucrando gran cantidad de tiempo, trabajo y materiales,
a parte de las perdidas ocasionadas en la producción.
El módulo incluye tres relés con conexiones y dos barras colectoras para la
alimentación de tensión. Todos los conectores de seguridad son de 4 mm. La
unidad se monta sobre un bastidor o en el panel de prácticas perfilado
mediante cuatro adaptadores enchufables.
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El relé tiene una bobina con núcleo (1), devanado (3) con lengüetas de
conexión (7), el inducido (4), un muelle de recuperación (2) y un conjunto de
cuatro contactos conmutadores (5) y sus respectivas lengüetas de conexión
(6). Al aplicar tensión en las conexiones de la bobina, fluye corriente eléctrica a
través del devanado, creándose un campo magnético. El inducido es atraído
por el núcleo de la bobina y así se activa el conjunto de contactos. Estos
contactos cierran o abren circuitos eléctricos. Al interrumpir la alimentación de
tensión, desaparece el campo magnético y el inducido con sus respectivos
contactos vuelve a su posición inicial por efecto del muelle de reposición.
ESTADOS DE CONTROL DE UN RELEVADOR
Es importante recordar que todos los relevadores tienen contactos asociados
que se activan cuando la bobina de éste, se energiza, (también los
interruptores tienen contactos que se activan al activarse estos).
Todos los contactos tienen un estado normal, y es la posición en la cual están
inactivos o la bobina del relé esta desenergizada, este estado puede ser abierto
(contacto normalmente abierto) o cerrado (Contacto normalmente cerrado).
Cuando se energiza la bobina del relevador, sus contactos se activan,
cambiando al estado opuesto de su estado normal (estado no activo), es decir,
un contacto normalmente abierto se cerrará y un contacto normalmente cerrado
se abrirá.
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BOTONERAS
CONSTRUCCIÓN
La unidad tiene una tecla luminosa (de contacto con retención del estado de
conmutación) y dos teclas luminosas (de contactos sin retención del estado de
conmutación) y dos barras colectoras para alimentación de tensión. Todos losconectores son de seguridad, de 4 mm. La unidad se monta sobre un bastidor
o en el panel de prácticas perfilado mediante cuatro adaptadores enchufables.
FUNCIONAMIENTO
La tecla luminosa de contacto con retención del estado de conmutación tiene
un conjunto de contactos que incluye dos contactos normalmente abiertos y
otros dos normalmente cerrados. La tapa de la tecla es transparente e incluye
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una lámpara miniaturizada. Pulsando la tecla se activa el conjunto de
contactos.
Estos contactos abren o cierran circuitos eléctricos. Al soltar la tecla se
mantiene el estado de conmutación. Pulsándola nuevamente, los contactos
vuelven a su posición inicial. La tecla de contactos sin retención del estado de
conmutación tiene un conjunto de contactos que incluye dos contactos
normalmente abiertos y otros dos normalmente cerrados. La tapa de la tecla es
transparente e incluye una lámpara miniaturizada. Pulsando la tecla se activa el
conjunto de contactos. Estos contactos abren o cierran circuitos eléctricos. Al
soltar la tecla, los contactos
Vuelven a su posición inicial.
DATOS TECNICOS
CILINDROS DE DOBLE EFECTO
Poseen dos tomas de aire situadas a ambos lados del émbolo. Son los más
utilizados, aprovechando la carrera de trabajo en los dos sentidos.
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Las ventajas con relación a los de simple efecto son, entre otras:
Aprovecha toda la longitud del cuerpo del cilindro como carrera útil.
No realiza trabajo en comprimir el muelle.
Se puede ajustar con mayor precisión en régimen de funcionamiento.
A igualdad de presión, la fuerza del émbolo es mayor en el avance que en el
retroceso, debido a la mayor sección.
La carrera no tiene la limitación de los de simple efecto al no poseer muelle,
pero no puede ser muy larga debido al peligro de pandeo y flexión del vástago.
entra po
Los cilindros neumáticos son unidades que transforman la energía potencial del
aire comprimido en energía cinética o en fuerzas prensoras.Básicamente
consisten en un recipiente cilíndrico provisto de un émbolo o pistón.
Al introducir un determinado caudal de aire comprimido, éste se expande
dentro de la cámara y provoca un desplazamiento lineal. Si se acopla al embolo
un vástago rígido, este mecanismo es capaz de empujar algún elemento, o
simplemente sujetarlo. La fuerza de empuje es proporcional a la presión del
aire y a la superficie del piston:
F = P x A donde:
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F = Fuerza
p = Presión manométrica
A = Área del émbolo o pistón
Fuerza en cilindros
La fuerza disponible de un cilindro crece con mayor presión y con mayor
diámetro. La determinación de la fuerza estática en los cilindros está
sustentada por la siguiente fórmula, o el ábaco adjunto:
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ELECTROVÁLVULAS
La válvula de solenoide eléctrica funciona al suministrar corriente eléctrica al
imán de la bobina, el campo magnético mueve el cuerpo de cilindro deslizante
de la válvula, el cual dirige el aceite.
Cabe recordar que la única diferencia entre una válvula hidráulica / eléctrica y
unaválvula hidráulica ordinaria es la forma en que se mueve el cuerpo de cilindro.
Las válvulas de solenoide constan de una válvula de cartucho y una de
solenoide.
Para desarmar la válvula quite el conjunto de la válvula solenoide y luego
destornille cuidadosamente el cuerpo de la válvula. Los anillos “O” y los sellos
deberían ser reemplazados cada vez que se retire o reemplace el cuerpo de la
válvula.
En el interior de la válvula de cartucho está el cuerpo de cilindro de la válvula,
el inducido y el resorte del inducido. Las tolerancias de fabricación son
extremadamente estrechas y se debe tener sumo cuidado al limpiar este tipo
de válvulas.
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Se les llama SOLENOIDES por estar accionados con corriente continua,
cuando están accionados por corriente alterna, se llaman ELECTROIMANES.
Los electroimanes comúnmente utilizados son del tipo "AIR GAP”, esto significa
que cuando el electroimán está energizado, el "tragante" tiene su circuito
magnético abierto a través del aire.
Cuando la bobina del electroimán recibe corriente eléctrica, el tragante del
mismo es violentamente atraído hacia el interior del electroimán hasta que losramales de la T del tragante tocan el frente de la armadura, cerrándose el
circuito magnético. En el momento que el electroimán, estando abierto, se
energiza, la corriente inicial es de un valor muy alto, aunque de una duración
de algunos milisegundos. Cuando el electroimán ha cerrado su entrehierro o
"air gap " y permanece así, la corriente disminuye a un valor sumamente bajo,
con lo cual el electroimán zumba muy poco o nada, y además el
sobrecalentamiento es mínimo.
Compresor de aire
La función del compresor de aire es proveer y mantener aire bajo presión para
operar los dispositivos en el freno de aire y/ o los sistemas de aire auxiliares. El
compresor Bendix® Tu Flo® 550 es un compresor reciprocante de una sola
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etapa, de dos cilindros con una velocidad de desplazamiento de 13,2 pies
cúbicos por minuto a 1.250 RPM.
El ensamblaje del compresor consiste en dos sub ensamblajes mayores, la
cabeza del cilindro y la caja del cigüeñal. La cabeza del cilindro es una
fundición de hierro con orificios de entrada, descarga y válvula de seguridad.
La cabeza del cilindro contiene el orificio de entrada de aire y está diseñada
con los orificios superior y lateral de la descarga de aire. Los tres orificios de
agua refrigerante proveen alternativas de conexión para la tubería de
enfriamiento. Se proveen superficies de montaje del gobernador tanto en el
frente como atrás de la cabeza del cilindro. La cabeza está montada sobre la
caja del cigüeñal y está asegurada por seis tornillos. El compresor Tu-Flo® 550
es diseñado en forma tal, que la cabeza del cilindro puede ser instalada en una
de dos posiciones separadas 180 grados. La caja del cigüeñal aloja los orificios
del cilindro, pistones, cigüeñal y rodamientos y provee el reborde o superficie
base de montaje.
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPRESORES
Las 3 características que definen un compresor son el caudal , la presión que
es capaz de
proporcionar y la potencia que consume.
Se dispondrá siempre un compresor capaz de suministrar 2 o 3 bares más de
la presión necesaria
para abastecer a los diferentes consumidores. La presión suministrada por el
compresor debemantenerse dentro de unos límites prefijados de antemano, cualquiera que sea
el caudal demandado por la instalación. Para realizar esta función se dispone
un regulador de presión cuya acción se ejecuta actuando: sobre el compresor,
sobre el circuito o sobre el motor de arrastre.
En algunos compresores de émbolo, el regulador mantiene abierta la válvula de
admisión cuando se alcanza el valor de la presión regulada, así, se permite el
escape de aire por ella y el compresor gira en vacío hasta que desciende la
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presión en el circuito. Llegado el momento en que la presión ha bajado, la
válvula de admisión queda liberada permitiendo el normal funcionamiento.
En otros casos se dispone una válvula a la salida del compresor, que permite el
vertido del
aire a presión hacia la atmósfera cuando se supera el valor de presión
establecido; este sistema no se utiliza actualmente porque es antieconómico.
Mangueras Para Aire Comprimido.
La elección de una manguera debe basarse en el consumo de aire libre que
requiere la herramienta cuando funciona a plena carga y a máxima potencia.
Para su elección atenderemos a los siguientes puntos:
Gastar sólo mangueras de la mejor calidad.
No usar mangueras de diámetro pequeño en tramos largos (las perdidas
de presión por rozamiento anularan enseguida cualquier ahorro en el
costo de adquisición de las mangueras de diámetro menor que el
requerido).
No usar mangueras de superficie porosa con defectos o parches.
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Manguera altamente flexible, entelada, reforzada con PVC para altas
demandas de aire comprimido
Características:
Bajo peso y alta flexibilidad.
Alta dureza lo que significa mayor vida útil.
Muy alta resistencia al UV lo que permite usarla en aplicaciones al aire
libre.
Resistencia al impacto.
No la daña el aceite ni el petróleo.
Máxima presión 16 bar.
Temperatura de operación -15ºC a +60ºC.
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CONDUCTOR ELÉCTRICO TW 14 AWG
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL BIEN
Denominación del bien : CONDUCTOR ELÉCTRICO TW 14 AWG
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Denominación técnica : CONDUCTOR DE COBRE ELECTROLÍTICO
RECOCIDO. . SÓLIDO AISLAMIENTO PVC
TW 14 AWG
Descripción General : Conductor eléctrico TW 14 AWG, alta resistencia
dieléctrica a la humedad productos químicos y grasas, al calor hasta la
temperatura de servicio, retardante a la llama.
Conductores electrolítico TW 14 AWG
Conductores de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado, comprimido o
compacto, aislamiento y cubierta individual de PVC. En la conformación dúplex
los conductores son trenzados entre sí.
En la conformación triple, los conductores son ensamblados en forma paralela.
Características
Conductores TW 14 AWG
Tensión de servicio 600 Voltios
Tipo de cubierta exterior PVC
Número de conductores Uno
Color del embalaje indicado según cliente.
Composición
El alambre o conductor TW es un material que combina el hierro, silicio y cobre
formando un núcleo de uno o más elementos o varillas.
Agentes en el producto
Cobre sólido electrolítico recocido.
Propiedades físicas
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La propiedad física y mecánica del conductor eléctrico TW 14 AWG es de
2000 psi.
Soporta una temperatura de operación máxima de 80° C
Requisitos físicos
Es de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado, aislamiento de PVC
espesor de cubierta 1,15 mm.
Tensión de servicio 600 volts.
Temperatura de operación 60° C
Conductor de cobre trenzado por multiconductores flexibles, forrado con
jebe aislante.
Especificaciones Técnicas Conductor TW 14 AWG
Calibre Conductor
mm²14
Sección Nominal 2,1 mm²
Número de Hilos 1
Diámetro Hilo 1,6 mm
Diámetro de
Conductor1,6 mm
Espesor aislante 0,7 mm
Diámetro Exterior 3,0 mm
Peso Kg/Km 25
Aire 25 A
Ducto 20 A
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OTRAS ESPECIFICACIONES
Envases
El término envase no se aplica para el caso de los conductores eléctricos o
cables eléctricos, desde su proceso de fabricación, los conductores son
aislados con una cubierta de PVC o Nylon, bobinados en rollos o carretes de
madera lo suficientemente robustos y dogados que soporten cualquier tipo de
transporte de modo que se proteja al conductor de daños y permita un
almacenamiento prolongado inclusive a la intemperie en ambiente salino.
Embalaje
Los embalajes para este tipo de material deben de ser de:
De 0,5 a 35 mm²: en rollos estándar de 100 metros.
De 10 a 500 mm²: en carretes de madera.
El fabricante está en la obligación de grabar o rotular con la mayor claridad el
tipo, la característica, las medidas y la extensión del cable.
Pintura industrial
La Pintura Industrial tiene dos objetivos principales. Por un lado, proteger los
diferentes soportes de las agresiones a las que puedan ser sometidos, tantofísicas como químicas. Y por otro lado conferir a la pieza un mejor aspecto
estético para conseguir un mejor acabado, llegando incluso a incrementar su
valor añadido.
Dado que el aspecto estético es algo subjetivo y cambiante en función de los
ambientes y mercados a los que la pieza irá destinada y más propio del
marketing, centraremos este apartado en la búsqueda de un sistema de
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pintado que nos garantice la resistencia al medio en el que vaya a estar
expuesto.
Una pintura puede definirse como el producto que presentado en forma líquida
o pastosa, aplicada por el procedimiento adecuado sobre una superficie, se
transforma por un proceso de curado en una película sólida, plástica y
adherente que protege y/o decora aquella. Básicamente, se compone de los
siguientes elementos:
PIGMENTOS
Su función consiste primordialmente en conferir color y opacidad a la capa de
pintura.
LIGANTES
Es el componente básico de la pintura a la que confiere la posibilidad de formar
película una vez curada por el procedimiento específico de cada tipo. De él
dependen las propiedades mecánicas y químicas de la pintura, y por tanto sucapacidad protectora.
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DISOLVENTES
Su misión consiste básicamente en permitir la aplicación de la pintura por el
procedimiento elegido, confiriéndole una consistencia apropiada ya que en
general una pintura sin disolvente, sólo a base de pigmento y ligante, tendríauna viscosidad muy elevada.
Otra de sus misiones es la de facilitar la fabricación de la pintura y mantener su
estabilidad en el envase.
ADITIVOS
Son productos químicos de acción específica que se añaden a los
componentes principales de la pintura, ya citados, en pequeñas proporciones
para conseguir una mejora de calidad, evitar defectos, producir efectos
especiales, acelerar el endurecimiento, conferir tixotropía, matizar, etc.
Electrodos para soldadura
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Planchas metálicas
Al haberse laminado en caliente, nuestras de las barras cuentan con una
distribución uniforme de sus propiedades, lo cual garantiza seguridad en el
trabajo en cualquier sección de la barra, sin afectar su resistencia y facilitando
el doblado.
FÁCILES DE TRABAJAR: Las más fáciles de trabajar, porque tienen el
contenido preciso de carbono. Son flexibles, pero resistentes en el trabajo final.
MAYOR SOLDABILIDAD: Las más soldables, permitiendo un buen cordón de
soldadura con los distintos tipos de electrodos, porque tienen el contenido
preciso de manganeso y azufre.
VARIEDAD DE MEDIDAS: Ofrecidas en la mayor variedad de formas, medidas
y espesores del mercado peruano y se adecuan a las necesidades de la
industria.
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Planchas Especiales
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Tubos Cuadrados
Plancha de acero
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Descripción:Producto plano, obtenido por la laminación de planchones de acero estructural,calentado hasta los 1,250ºCUsos:Vigas, puentes, estructuras metálicas, tanques de almacenamiento, autopartes,torres de alta tensión, equipos, mecánicos, etc.
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FUNCIONES DE LA MÁQUINA PROTOTIPO.
La función o funciones especifican lo que debe hacer el dispositivo, mediante afirmaciones
generales no cuantitativas, por ello, las funciones que cumple está máquina son:
• Perforar, a través de un actuador neumático, los envases de plástico PET.
• Compactar el envase de plástico PET y la lata de aluminio.
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• Separar y almacenar el envase compactado de acuerdo al material del cual está hecho
y así este se pueda dirigir al estante adecuado.
RECONOCIMIENTO DEL PRODUCTO ANTES DE LA COMPACTACIÓN
• Se realizara una preclasificación de la materia prima, la cual permitirá eliminarlíquidos y elementos no deseados que impedirán el óptimo desempeño de la máquina.
• Una vez realizada la actividad anterior, el usuario deberá colocar el producto en el
cubículo de ingreso de la máquina.
• A continuación, se deberá oprimir el pulsador de latas de aluminio o el pulsador debotellas plásticas que el prototipo entre en funcionamiento y que a través del uso de
sensores capacitivos, permita reconocer si el material a compactar es o no metálico.
Una vez que el producto es reconocido, se accionara el sistema neumático, el cual intervienen
4 cilindros:
• El primer cilindro es el que permitirá que el envase se dirija a la camisa en la cual será
compactado.
• A continuación se accionará el cilindro que permite cerrar tanto la puerta de ingresa
como salida de la camisa.
• Una vez realizado este proceso, intervendrá el cilindro que compactará al envase (Solo
si es que el envase ingresado es de plástico, se acciona el cuarto cilindro, el cual
perfora el envase plástico para que el aire existente dentro del mismo pueda fugar.
• Una vez compactado el producto, los cilindros regresarán a su posición inicial,
permitiendo que el envase compactado descienda por gravedad al lugar donde será
separado.
CALIBRACIÓN DE LA MÁQUINA.
• La presión de trabajo entregada por el compresor hacia los actuadores neumáticos, ya
que la presión influye de manera directa a la fuerza que generará cada cilindro.
• La alineación de los actuadores neumáticos.
• La posición de los sensores capacitivos, ya que deben enviar de manera eficiente la
señal al sistema.
• La ubicación de los sopladores de aire.
• La abertura de la válvula bidireccional y unidireccional.
• La posición de los sensores.
Listado de necesidades. Brain Storm
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• A continuación se propone, antes de empezar a pensar en formas y configuraciones,
una lista de necesidades e ideas que creo que la compactadora debería cumplir,
sacada de las conclusiones de los antecedentes, de la encuesta de mercado y de los
envases a compactar. Creo que es interesante para ayudar a sintetizar ideas a modo de
brain storm.
Así, la compactadora deberá cubrir las siguientes necesidades:
•
• Que se pueda compactar un gran número de envases, para ello ya fijamos
• el volumen de la “cámara de compresión” en: 32cm de hondo un ancho de
• 20cm.
• Ser lo más reducida posible, respetando los mínimo nombrados anteriormente.
• Que no solo sirva para envases cilíndricos.
• Mecanismo manual para abaratar el coste.
• Sencillez de manejo y accionamiento del mecanismo.
• Deberá estar protegida para no engancharse los dedos con el mecanismo.
• Se deberá poder tapar los envases tipo botella antes de recuperar la posición inicial de
la compactadora.
• Disponer de una bandeja en la parte inferior para recoger los posibles residuos líquidos
restantes de dentro de los envases.
• Disponer en la base de gomas antideslizantes para que no resbale en superficies
comunes en las cocinas y parecidos.
• No se deba ejercer una fuerza excesiva para poder compactar los productos más
grandes o más rígidos.
• Reducir las complejidades de diseño a modo de poder abaratar el coste, ya que el
precio es clave en este proyecto, dato sacado de la encuesta de mercado.
• No dispondrá de depósito, ya que no permitiría un reducido volumen. Los envases se
deberán remover manualmente y depositar los en otro cubo manualmente.
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CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A
MAYOR ESFUERZO:
CARRERAS POR MINUTO
El número de carrera por minuto por una prensa hidráulica se determina en
calcular un tiempo particular en cada fase de la carrera del vástago. Se calcula
el tiempo de aproximación rápida, el tiempo de la fuerza, (la carrera de trabajo);
luego, si no hay duración de profundidad, el regreso (reverso) rápido.
La fórmula básica para determinar la duración en segundos de cada fase de la
carrera es:
T = Tiempo en segundos
D = Distancia de una distinta fase del vástago en pulgadas
IPM = la velocidad del vástago de una prensa con definición en pulgadas por
minuto
La actuación eléctrica y el tiempo de cambio de la válvula varían con el tipo del
circuito
Hidráulico. Se calcula normal medio segundo.
CILINDROS NEUMATICO.
En los sistemas hidráulicos y neumáticos la energía es transmitida a través de
tuberías. Esta energía es función del caudal y presión del aire o aceite que
circula en el sistema.
Una de las características destacables de los sistemas de potencia fluidos es
que la fuerza, generada por la fuente fluida, controlada y dirigida por válvulas
convenientes, y transportada por las líneas, puede ser convertida fácilmente a
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casi cualquier clase de movimiento mecánico deseado en el mismo lugar que
sea necesario.
Sea tanto movimiento lineal (línea recta) como rotatorio, éste puede ser
obtenido usando un dispositivo de impulsión conveniente. Un actuador es un
dispositivo que convierte la potencia fluida en fuerza y movimiento mecánicos.
Los cilindros, los motores, y las turbinas son los tipos más comunes de
dispositivos actuadores usados en sistemas de potencia fluida.
CILINDROS DE DOBLE EFECTO.
Un cilindro actuador es un dispositivo que convierte la potencia fluida a lineal, o
en línea recta, fuerza y movimiento. Puesto que el movimiento lineal es un
movimiento hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una línea recta, este tipo
de actuadores se conoce a veces como motor recíproco, o lineal. La presión
del fluido determina la fuerza de empuje de un cilindro, el caudal de ese fluido
es quien establece la velocidad de desplazamiento del mismo. La combinación
de fuerza y recorrido produce trabajo, y cuando este trabajo es realizado en un
determinado tiempo produce potencia. Ocasionalmente a los cilindros se los
llama "motores lineales".
El cilindro consiste en un émbolo o pistón operando dentro de un tubo
cilíndrico. Los cilindros actuadores pueden ser instalados de manera que el
cilindro esté anclado a una estructura inmóvil y el émbolo o pistón se fija al
mecanismo que se accionará, o el pistón o émbolo se puede anclar a la
estructura inmóvil y el cilindro fijado al mecanismo que se accionará. Loscilindros actuadores para los sistemas neumáticos e hidráulicos son similares
en diseño y operación.
El cilindro es el dispositivo más comúnmente utilizado para conversión de la
energía antes mencionada en energía mecánica. Un cilindro actuador en el
cual la superficie transversal del pistón es menos de una mitad de la superficie
transversal del elemento móvil se conoce como cilindro tipo pistón. Este tipo de
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cilindro se utiliza normalmente par aplicaciones que requieran funciones tanto
de empuje como de tracción.
El cilindro tipo pistón es el tipo más comúnmente usado en los sistemas de
potencia fluida. Las partes esenciales de un cilindro tipo pistón son un barril
cilíndrico o camisa, un pistón y un vástago, cabezales extremos, y guarniciones
convenientes para mantener el sellado.
Los cabezales se encuentran fijados en los extremos de la camisa. Estos
cabezales extremos contienen generalmente los puertos fluidos. Un cabezal
extremo del vástago contiene una perforación para que el vástago de pistón
pase a través del mismo. Sellos convenientes llamados guarniciones se utilizan
entre la perforación y el vástago del pistón para evitar que el líquido se escape
hacia fuera y para evitar que la suciedad y otros Si nuestro manómetro indica
en Kg. /cm2, la regla para hallar la fuerza total de empuje de un determinado
cilindro es:
"El empuje es igual a la presión manométrica multiplicada por la superficie total
del pistón", o: F (Kg.) = P (Kg. /cm²) x A (cm²)
Área de un pistón
Fuente:www.taringa.net
Importante: La fuerza de retracción del pistón de la figura está dada por la
presión multiplicada por el área "neta" del pistón. El área neta es el área total
del pistón menos el área del vástago.
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DIMENSIONANDO UN CILINDRO.
Un cilindro neumático debe ser dimensionado para tener un empuje MAYOR
que el requerido para contrarrestar la carga.
El monto de sobredimensionamiento, está gobernado por la velocidad deseada
para ese movimiento; cuando mayor es la sobredimensión más rápida va a
realizarse la carrera bajo carga.
En la figura el cilindro neumático soporta una carga con un peso de 450 Kg., su
diámetro es de 4", y la presión de línea es de 5,7 Kg. /cm2. El cilindro en es tas
condiciones ejerce un empuje exactamente igual a 450 Kg., en estas
circunstancias el cilindro permanecerá estacionario soportando la carga, pero
sin moverla.
Cilindro doble efecto sometido a una carga
Fuente:www.taringa.net
CALCULO DE ACTUADORES
En la mayoría de los casos, para herramientas neumáticas no necesitaremos
realizar cálculos, ya que los fabricantes nos proporcionarán las características
necesarias, pero en otras ocasiones necesitaremos calcular los elementos,
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generalmente cuando se trate de actuadores. Las fases de cálculo y diseño de
los actuadores neumáticos que se han de considerar son:
1) Selección del actuador (lineal o rotativo), en función de la carga problema y
dimensionamiento.
2) Determinación del flujo másico (normalmente caudal) requerido. Este paso
implica una descripción en cuanto a tiempos de las distintas fases.
3) Obtención de la presión de trabajo de la instalación en sus distintas partes.
4) Tipo y velocidad de giro del accionamiento del compresor
5) Selección del acumulador
6) Descripción detallada del resto de equipos auxiliares.
7) Consideraciones adicionales (ruido, pérdidas de caudal
Habitualmente, este proceso descrito da lugar a un cálculo iterativo, hasta
llegar a una optimización del elemento y, por ende, de la instalación completa
(requerimientos básicos y minimización de aspectos negativos).
DIMENSIONADO DE LOS ACTUADORES
Para el dimensionado de los actuadores se requiere conocer el valor de la
carga o efecto útil a realizar. Se puede tener una carga lineal, en cuyo caso se
debe conocer o poder estimar el valor de la fuerza que dicha carga opone al
movimiento.
Para el caso de actuadores lineales de simple efecto con retorno por muelle
posicionado horizontalmente (los más complejos por el número de fuerzas que
aparecen), tendríamos la distribución de fuerzas que se muestran a
continuación (el equilibrio de fuerzas se plantea sobre el émbolo):
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Distribución de fuerzas en actuadores lineales de simple efecto.
Fuente:www.taringa.net
Donde:
- P: Presión en la cámara posterior
- Pc: Presión en la cámara anterior
- S: superficie del émbolo en la cámara posterior
- S´: Superficie del émbolo en la cámara anterior
- Sv: Superficie de la sección del vástago
- Pe: Peso del émbolo
- R1 y R2: Reacciones del émbolo con la camisa debidas a Pe.
- Fr: Fuerza de rozamiento en el émbolo debida a R1 y R2.
- Fn: Fuerza a vencer
- Fm: Reacción del muelle
Tenemos, planteando el equilibrio en el émbolo:
Siendo:
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De otra parte, si el cilindro es de doble efecto (no existe Fm) y suponemos que
Pc es despreciable, experimentalmente se obtiene que Fn ~ 0,95 P*S.
Asimismo, para obtener la tensión a la que está sometido el vástago:
Este valor es importante, no solo para la tensión máxima que soporta el
vástago, sino más bien para la carga crítica de pandeo del mismo (que será
menor).
Los fabricantes han desarrollado el programa estándar para las dimensiones de
los cilindros. Los diámetros estándar (en realidad siempre se hace referencia al
diámetro del émbolo) son bastante similares para todos los fabricantes. En la
tabla siguiente se indica: en la primera columna la serie de diámetros de un
determinado fabricante. Salvo algunas excepciones, los diámetros se suceden
en este orden, de manera que la fuerza de émbolo indicada para un diámetro
se duplica o se reduce a la mitad respecto al diámetro más próximo, según sea
el diámetro inmediato superior o el inmediato inferior, con una presión del aire
de 6 bar (columna 3 de la tabla).
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Tabla 1 Fuente:www.taringa.net
Las longitudes de las carreras son también por lo general estándar para la
gama de un fabricante (columna 4 de la tabla); es decir, determinados
diámetros de cilindros pueden producirse como elementos en serie para
distintas longitudes de carrera. Naturalmente, todas las longitudes intermedias
también se fabrican bajo pedido, hasta las longitudes máximas posibles o que
estén comprendidas en las carreras previstas por el fabricante. Las longitudes
máximas de las carreras están delimitadas, debido a que para grandes
diámetros del cilindro y carreras largas las sobrecargas mecánicas del vástago
y del cojinete se hacen muy grandes, y debe preverse el efecto de pandeo del
vástago.
En el caso de cargas rotativas, se debería conocer el par requerido para el
movimiento de la misma. En este sentido se tratarían de igual forma los
movimientos rotativos completos (360º) como los movimientos con limitación
del ángulo de giro.
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Diagrama Fuerza-Presión-Diámetro [29]. Fuente:www.taringa.net
1) Cálculo de carga crítica de pandeo
Conocido el valor de la fuerza (o par) que se necesita en el actuador, se
dimensiona el mismo atendiendo a criterios estructurales. En general se usa el
criterio de minimización (actuador más pequeño que soporta la carga
existente), con el fin de ahorrar costes, con lo que se debe calcular el límite de
uso de cada actuador, fijado por su carga de pandeo.
Las principales razones para la limitación de las carreras son la disponibilidad
comercial de los materiales para la fabricación de piezas largas y la proporciónentre la longitud del vástago y su diámetro. Si esta es grande, existe el riesgo
de pandeo en compresión, y por esta razón es necesario calcular el valor del
pandeo para el vástago y, consecuentemente, la longitud máxima permisible
del vástago. Para el cálculo de la carga crítica de pandeo) debe tomarse por
base la fórmula de Euler:
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Donde:
- Lk = Longitud libre de pandeo (cm). Depende de las ligaduras del cilindro.- E = Módulo de elasticidad (kp/cm2).
- I = Momento de inercia (cm2).
Valores de la longitud de pandeo según el tipo de fijación [30].
Fuente: http:/ /maqlab.uc3m .es/NEUMATICA/Capitulo2/C2_apartado2.htm
Es decir, con cargas iguales o superiores a esta, el vástago pandea. Con lo que
definimos la máxima carga de servicio como sigue:
Siendo n el coeficiente de seguridad, que suele e