SECCION BIBIIOTECA tql ,o' c.u.A
221
DISEÑO DE }iAOUINA PREFOR}IADORA DE HATERIALES TERHOESTAALES / LUIS FERNANDO AZUERO BALLESTEROS t^JILMER VALDERRAMA GALEANO m \") litfnnltül Autúnoma dc oceidcr{c SECCION BIBIIOTECA 0L77ZA, - tql c.u.A.o a. ,o' ililuriürilfuTjüfiiqr¡ürlil € sANTTAGo DE cnuf t-- CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOI{A DE OCCIDENTE DIVISION DE INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA t.994
Transcript of SECCION BIBIIOTECA tql ,o' c.u.A
DISEÑO DE }iAOUINA PREFOR}IADORA DE
HATERIALES TERHOESTAALES
/LUIS FERNANDO AZUERO BALLESTEROS
t^JILMER VALDERRAMA GALEANO
m\")
litfnnltül Autúnoma dc oceidcr{cSECCION BIBIIOTECA
0L77ZA, -tql c.u.A.o a.,o' ililuriürilfuTjüfiiqr¡ürlil €
sANTTAGo DE cnuf t--CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOI{A DE OCCIDENTE
DIVISION DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA
t.994
DISEÑO DE I{AOI.,INA PREFORI,IáDORA DE
I{ATERIALES TER}.IOESTAELES
LUIS FERNANDO AZUERO BALLESTEROS
I.IILHER VATDERRAHA GALEANO
Trabajo de grado presentado como requisito parcial paraoptar aI tfLulo de Ingeniero Mecánico.
DIRECTOR: JULIO SINKOIngeniero Hecánico
SANTIAGO DE CALI
CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOHA DE OCCIDENTE
DIVISION DE INGENIERIAS
PROGRAHA DE INGENIERIA HECANICA
L.994
T67L 8t sxq.q tJL'L
Nota de aceptación
Aprobado por eI comité dede grado en cumplimientorequisitos exigidos porCorporación Unlversitar iade Occidente para optar aIIngeniero Mecánico.
trabajocon los
laAutónomatftulo de
Director de tesfs
Jurado
CaIi, Octubre de t -994tt
AGRADECI}IIENTOS
Expresamos nuestros agradecimientos:
Al Ing. Julio Sinko. Director de Tesis,
AI Ing. Eduardo Herrán. profesor en la Universidad
Autónoma de Occidente.
A todas aquellas p€rsonas que de una u otra man€ra
colaboraron con la culminación de este proyecto.
lll
DEDICATORIA
Ouisiera dedicar esta meta obtenida a mi l.ladre Magnolia
Ballesteros, a mi Padre Francisco Azuero, a mi Abuela
Elvira de Azuero, a mi Hermana Vicky Azuero y a mis
hermanos familiares y amigos.
LUIS FERNANDO.
La culminación de esta etapa de mi carrera profesional Ia
deseo dedicar muy esp€cialmente a mis padres Ligia Galeano
y Aldemar Valderrama. Además con gran amor y cariño a mi
hijo Davinson Valderrama.
I.JILHER.
IV
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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
1 DESCRIPCION DEL PROYECTO
T.T EN OUE CONSISTE EL DISEÑO
T.2 COMO SURGE EL PROYECTO
t.2-l Interés
t.2 .2 Importancia
L .2.3 Utilidad1.3 FORI'IULACION DEL PROYECTO
2 HARCO TEORICO
2.L HISTORIA DE LOS I,IATERIALES ARTIFICIALES
2.2 PROPIEDADES OUIHICAS DE LA BAOUELITA
2 .2 .1 I nf ormación técnica
2.3 CARACTERISTICAS DE LAS PASTILLAS
2.3 HATERIAL DEL CILINDRO Y VASTAGO
2,4 FACTORES A TENER EN CUENTA EN EL DISEÑO
Pá9.
1
6
6
6
7
7
7
I
9
9
11
L2
t2
54
t7
2.5 CLASIFICIACION Y CUALIDADES FUNDAI'IENTALES DE
LAS HAOUINAS DE PREFORMAS
2.5.1 Carga en las máquinas de funcionamiento
alternativo
2.5.2 carga en las máquinas rotativas
2.5.3 carga en máquinas hidráulicas horizontales
2.6 I'IOLDES USADOS EN LAS HAQUINAS DE PASTILLAJE
2.6.1 Producción de las máquinas preformadoras de
mater iales termoestables
2.6 -Z Producción de una máquina rotatoria
2.6.3 Producción de las máquinas de funcionamiento
alternativo e hidráulica
2.6.4 Presión especffica óptima para eI preforma
2.7 HAOUINAS DE FUNCIONAHIENTO ALTERNATIVO
2.A HAOUINAS ROTATORIAS
2.A.1 Máquinas rotatorias d" primera clase
2.A.2 Máquinas rotatorias de segunda clase
2.9 MAOUINAS HIDRAULICAS DE PASTILLAJE
2.9.1 Esquema de Ia maquina preformadora de
mater iales termoestables
3 DISEÑO DE SISTET4A HIDRAULICO
3.1 DISEÑO DEL CILINDRO CENTRAL PRINCIPAL
3.1.1 CáIcuIo del diametro del cilindro y presion
de trabajo
3.L.2 Cálculo del diámet.ro del váEtago
vi
18
22
23
19
20
2t
2t
24
24
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3t
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4L
43
49
50
53
3.1.3 l'laterial del cilindro y vástago
3.1.4 Verificación del vástago por pandeo
3.1.5 CáIcuIo del espesor de Ia pared del cilindroy Ia tapa del fondo.
3.1.6 Dimensionamiento de partes internas
3.2 DISEÑO DE CILINDROS DE EMPUJE
3.2.1 Cálculo del diámetro del cilindro y presión
de trabajo
3 .2.2 Cálculo del diámetro del vástago
3.2.3 Material del cilindro y vástago
3.2.4 Verificación del vástago por pandeo
3.2.5 CáIcuIo del €speaor de Ia pared del cilindroy Ia t,apa del fondo
3.2-6 Dimensionamiento de partes internas
3.3 DESCRIPCION DEL CIRCUITO HIDRAULICO
3.4 SELECCION DE LA BOMBA
3.4.1 Caudal necesario para eI pistón principal.
3-4.2 Caudal necegario para los pistones de ernpuje
3.4.3 Caudal total de Ia bomba
3.5 CALCULO DE LA POTENCIA DEL HOTOR PRIHARIO
3.7 SELECCION VALVULA DE SEGURIDAD
3.8 SELECCION CONTROLES DE FLUJO
3.9 SELECCION DIVISORES DE FLUJO
3.10 SELECCION DE I.IANGUERAS
3.11 SELECCION DE FILTROS
54
55
59
61
62
66
68
70
7L
75
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80
80
81
81
83
84
85
85
85
a7
vll
3.T2 SELECCION TUBERIA DE ASPIRACION
3.13 SELECCION DE I'IANOMETROS
3.14 CALCULO DEL DEPOSITO
4 CALCULO Y DISEÑO DE LA TOLVA DE ALIMENTACION
5 VERIFICACION POR PANDEO DEL PUNZON FIJO
6 CALCULO DE LA MATRIZ
7 CALCULO DEL ESPESOR DE (TRAVESAÑOS) SOPORTES
8 CALCULO DE LAS GUIAS O TIRANTES
9 SCILDADURA
9.1 SOLDADURA PARA UNIR EL PUNZON FIJO A LA PLACA
O SOPORTE IZOUIERDO
9.2 SOLDADURA PARA tA UNION ENTRE MATRIZ Y TOLVA
9.3 UNION DE OTROS ELE}'TENTOS
10 cÁr-cur-o or roRNrLLos .
1O.1 CALCULO DE TORNTLLOS OUE SUJETAN EL TRAVESAÑO
O PLACA IZOUIERDA (SOPORTE CON LA ESTRUCTURA)
11 DISEñO DE PLATINAS
T2 DISEÑO DE ESTRUCTURA
13 SELECCION DEL HOTOR ELECTRICO
PARA HOVER LA BO},IBA
T4 CIRCUITO ELECTRICO
15 CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
a7
88
89
92
96
100
106
109
LL2
118
L26
133
LLz
11ó
116
118
13ó
L37
138
141
VlII
LISTA DE TABLAS
T'ABLA 1. Presión especif ica para eI moldeo
preparator ia
TABLA 2. Caracterfsticas de las máquinas de
pastillaje de movimiento alternativo
TABLA 3. Caracterfsticas fundamentales de las
máquinas hidráulicas de pastillaje
Pág.
47
40
Uniwnid¡d Aut6noma do Occ¡dtttc
sEccloN BlBl,lofEcA
31
lx
LISTA DE FIGI'RAS
Pá9.
FIGURA 1. La dureza y la densidad de las Pastillas
en función de la presión de moldeo
FIGURA 2. Relación entre la dureza de las pastillas
y Ia presión del moldeon €rt material en
polvo con grano de diversos tamaños
FIGURA 3. La densidad de las pastillas en función
de la presión con diferentes velocidadcs
de moldeo y de Ia maduracfon.
FIGURA 4. Diagramas de Ia presión y Ia densidad de
Ias pastillas: a. Con compresión unilateral;
b. Con compresión
FIGURA 5. Prensa especial para comprobar la dureza
d€ las pastillas
FIGURA 6. Dispositivosdosificadores para máquinas
de pastillaje.
13
L4
15
L6
L7
20
FIGURA 7. Moldes usados en las máquinas de pastillaje
(matrices y punzones) zz
FIGURA 8. Máquina de pastillaje de funcionamienLo
alternativo 27
FIGURA 9. Disposit.ivo regulador de presión de
moldeo ZA
FIGURA tO. Esquema cinemático de una máquina de
funcionamiento alter nativo 29
FIGURA 11. Máquina de pastillaje rotatoria modelo
f,lT-34 33
FIGURA L2. Máquina rotatoria de segunda clase 37
FIGURA 13. ttáquina rotatoria de dos posiciones de
segunda clase 38
FIGURA L4. Esquema del prototipo de máquina de
funcionamiento hidráulico horizonLal para
moldear pastillas anularcs 42
FIGURA 15. Partes constitutivas deI circuftohidráulico 79
FIGURA L6. Esquema tolva de alimentación 93
FIGURA L7. Cfrculo de l,tohr para el cilindro a
presión 1O4
FIGURA 18. Medidas del cilindro de Ia matriz 1Os
FIGURA L9. Fuerza actuante en eI soporte 106
FIGURA 20. Fuerza actuando en un tirante 1O9
XI
FIGURA 21.
FIGURA 22,
FIGURA 23.
FIGURA 24.
FIGURA 25.
FIGURA 26.
FIGURA 27.
Soldadura para unión del punzón fijo
aI soporte izquierdo
Esquema de tornillo sujetador
Esquema de uinión de travesaño con la
estruct.ura
Fuerzas sobre Ia platina
Diagrama de mómento flecLor y cortante
de Ia platina
Cargas sobre perfil estructural
Clrcuito eIéctrico
t20
L29
Lt2
119
130
r34
L37
xl¡
LISTA DE tr{EXOS
ANEXO t. Ficha técnica Durite NC-8O
ANEXO 2. Presión especifica óptima para moldeo
ANEXO 3- CriLerio de selección de bombas-
ANEXO 4. Diámetros normalizados para cilindrosANEXO 5. l,tontajes del cilindro para hallas el factor de
esfuerzo.
ANEXO 6. Nomograma para el seleccionamiento del diámetro
del vástago,
ANEXO 7. Hateriales para cilindros.ANEX0 8. Condiciones de extremos del vástago
ANEXO 9. Curvas caracterfsticas de bombas de paletas
ANEXO 10. Ficha técnica de la bomba seleccionada.
ANEXO 11, Ficha técnica de Ia válvula direcclonal
seleccionada.
ANEXO L2. Ficha técnica de Ia váIvula de seguridad
seleccionada
ANEXO 13- Nomograma para la selección dc mangueras.
xltl
ANEXO L4.
ANEXO 15.
ANEXO 16.
ANEXO L7.
ANEXO 18.
ANEXO L9.
ANEXO 20.
ANEXO 21.
ANEXO 22.
ANEXO 23-
ANEXO 24.
ANEXO 25.
Nomograma para selección del material de la
manguera
Ficha técnica de los filtros seleccionados
Nomograma para el cáIculo de Ia tuberfa de
aspiraclón.
Ficha técnica de mañómetros seleccionadoe.
Propiedades a Ia flexión de soldadura de fllete
Propiedades mfnimas del metal de soldadura
Caracterfsticas de roscas unificadas UNC y UNF
Propiedades de pernos comerciales
AnguIo de reposo recomendado para materiales
Carta para la selEcción del motor eléct,rico
Ficha Lécnica de los cont,roles de fluJo
seleccionados.
Despiece de las partes más importantes de Ia
máquina.
xlv
RESUI{EN
EI proyecto consiste en elaborar el diseño y cálculo de una
máquina preformadora de materiales termoestables, Ia cual
es de funcionamiento hidráulico, que en un número
determinado de fases elabora preformas (paEtlIlas) ¿e
materlales termoestables. Esta máquina le permitirá a las
empresas que produzcan o trabajen con moldes dE compreEión,
el fácll manejo del material y reducir pérdidas de éste,
debido a su dosificación más €xacLa.
Esta pastilla nos permitirá tambfén obtener mayores
producclones de moldeo aI faciliLar eI aumcnto de Ia
velocidades de cierre de sus moldes, reduciendo al mfnimo
Ia formación de polvo v facilitando su precalentamient,o.
INTRODUCCION
EI pastillaje ó moldeo preparatorio consiste en comprimir
el mat,erial de moldeo formando una paEtilla de tamaño y
peso determinado, en máquinas especialmente diseñadas para
este fin, la operación consta de las siguientes fases:
- Ilenado de la matriz
- Dosificación del material (Polvo ó fibra)
- Compresión y descarga de Ia pastilla ó preforma.
Dado el excesivo volumen especffico de los materiales
fibrosos se impone una compresión de éstos inmediatamente
antes del moldeo preparatorio.
El moldeo preparatorio se emplea para doEificar Ia carga,
elevar Ia conductividad térmica y eliminar eI aire deI
material . Facilita gt_-_Sefe¡tamiento posterior de las
pastillas en generadores de a).ta frecucncia y calentadores
de contacto. Con la ayuda de las pastillas se obtienen
mayores producciones de moldeo aI aumentar Ia vclocidad de
cierre de los moldes, s€ reducen pérdidas del material,
2
debido a su dosificación más exacta, y s€ reduce al mfnimo
Ia formación de polvo. La maquinaria se puedc dividir en
máquinas de funcionamiento mecánico ( excéntricas y
rotatorias) e hidráulico (horizontales y verticales). En
eI presente trabajo se calculará y diseñará una máquina de
funcionamiento hidráuIfco horizontal .
Por preformabilidad se entiende Ia capacidad de Ios
materiales de formar pastillas compactas (por lo gcneral,
cilfndricas) aI ser sometidos a esfuorzos de compreEión.
Tienen interés los estudios llevados a cabo por K.A,
Salashkyn y 1.,. Mink para determinar los factores que
influyen directamente €n la conformación de pastillas o
preformas a saber: composición qufmica y granulométrica,
humedad y temperat.ura del material, existencia de aditivosIubricantes, velocidad de moldeo propiamente dicha,maduración de ra preforma a presión y compresión unilateraló bilateral.
Estas investigaciones €xperimentales permiten establecer,
que con eI aumento de la velocidad de moldeo Ia capacidad
de pastillaje de los materiales disminuye. En
consecuencia, si aumenta Ia velocidad en 2 - 2,5 voces será
preciso aumentar también la presión especifica En 2s - 3ot.
3
Esto se explica porque trabajando con velocidades de moldeo
pequeñas casi toda Ia energÍa es absorbida por cI sistema.
Con velocidades de producción elevadas la resist,encia del
sistema aumenta aI elevarse Ia velocidad de moldeo, y
además la deformación elástica adquiere un valor decisivo.
Por otro lado, un aumento uniforme de Ia temperatura
mejorará Ia capacidad de moldeo de los materiales, sinembargo el calentamiento eléctrico do Ia matriz influyepoco en Ia producción, debido a Ia baja conductibilidad
térmica del material y su reducida permanencia en la
matriz.
En la actualidad se uLilizan
deLerminar Ia calidad de Ias
comprobación de Ia resistencia
éstas.
Como fndice de dureza s€
necesaria para destruir una
plano y aplicando Ia carga
agudo.
métodos recientes para
pastillas, basado en Ia
a Ia rotura que ofrecen
Loma la carga en
pastilla colocada
por medio de una
ki Iogramos ,
en un aPoyo
bola 6 cono
El uao de éste método permite moldear pastilras de radensidad necesaria y reducir el desgaste de las piezas de
moldeo y de los erementos motores de ra máqulna, estudiar
4
la influencia de Ia densidad de las pastillas sobre los
parámetros de moldeo propiamente dicho, Ia calidad de los
artfculos y eI calentamiento previo de las pastillaE, asf
como Ia influencia de la composición del material sobre su
capacidad de preformación.
Debido a la necesidad de la mediana y pequeña industria se
realizaron pruebas especificas an indust.rias eléctricastitanic para adelantar eI Dieeño de una máqulna para el
desarrollo de una técnica apropiada en la obtención de
pastillas ó preformas para aumentar la producción de moldeo
y facilit.ar el aumento de Ia velocidad de cierrc de sus
moldes- reduciendo al mfnimo la formacfón de polvo y
facilitando su pr€calentamiento.
Definir y dimensionar el diseño a realizar de la máquina
preformadora de materiales termoestables en la forma más
adecuada.
Con el diseño de Ia preformadora, concretar una máquina
sencilla de bajo costo tanto en Ia pegueña como mediana
industria del pafs, teniendo en cuenta aspectos tales como:
simplicidad tanto en Ia geometrfa de Ia máquina como en su
funcionamiento, materiales disponibles en el mercado,
facilidad en su montaje y desmontaje, dc fácil operación y
económicamente viable .
5
Construir Ia máquina en un futuro próximo para Ia
consecución de las ventajas ya mencionadas.
DESCRIPCION DEL PROYECTO
1.1 EN OI,|E CONSISTE EL DISEÑO
El diseño consiste en calcular tanto la parte hidráulica
como Ia parte Mecánica, además de esto s€ egcogen de
acuerdo a catálogos los materiales necesarios qu€ cumplan
Ias especificaciones para cada una de las piezas a dieeñar,
también se hará selección de otros accesorios como lo son
un motor eléctrico, una bomba para eI sistema hidráulico,las mangueras hidráulicas y otros .accesorios gue necesite
Ia máquina.
L.2 COilO SURGE EL PROYECTO
EI proyecto surg€ con los siguientes aspectos:
Tanto en las pequeñas industrias como grandes empresas
actualmente se está trabajando los materiales termoestables
(baquelita, etc.) en polvo lo cual gcn€ra pérdidas y
sobrantes.
7
Ultimamente se construyen máquinas hidráuIicaE,principalmente horizontales, bien aceptadas en ra rndustria
del plástico.
Dichas máquinas alcanzan mayor producción y presión de
moldeo que las de funcionamiento alternativo y mayor
precisión en peso que las roLatorias.
- Con dicha máquina a diseñar se pueden moldear y producir
preformas de hasta 23 cm de diámetro y 1O cm de alto, eue
son dimensiones de hasta 3 y 4 v6ces más grandes qu€ lasproducidas por otras máquinas (máquinas rotatorlas y de
funcionamiento alternativo ) .
t-2-L Interós. Actualnente en eI mercado Ia consecución
de una máquina como Ia que se diseñará no es posible puesto
que no ea comercial.
L.2-Z Importancla. En Ia f ndustria a nivel nacional no
existe Ia máquina preformada de maLeriales termoestables
como tal.
L.2-g Utilided. El diseño de la máquf na preformadora de
materiales Lérmoestables permitirá la construcción de lamáquina y su servicio a niver de la industria nacional,
aprovechando eI subproducto (pastilla) como materia de alta
I
calidad para elaboración de productos lndustriales en elárea de la ingenierfa de prásticos, disminuyendo al máximo
Ias pérdidas del material y sI espacio que ocupa este antes
de sar comprimido, siendo esta una ventaja económica y
mejorando Ia producción en Ia InduEtria.
1.3 FORIIULACION DEL PROYECTO
La inExistencia de las máquinas apropiadas para Iaproducción de preformas en una forma económica continua y
además fáciI, justifica Ia realización del diseño
predefinido como una máquina preformadora de materiales
termoestables.
IIARCO TEORICO
2.I .HTSTORIA DE LOS HATERIALES ARTIFICIALES
EI primer material artificial qu€ alcanza significacióntécnica es la fibra vulcanizada. Su descubridor Thomas
Taylor, desarrollo en los años 1BSO a 1gS9 un método para
Ia obtención da Ia fibra vulcanizada y obtuvo una patente
para eI mismo año de 1859.
Por esta razón, €h el año de 1959 $e señalo como eIcentenario de Ios materiales artificiales.
EI americano J .t^,. HyaLt obtuvo, aI aprovechar lanicocelulosa, y? descubierta por Ch. Fr. Schombein €n eI
año 1855 y elaborarla con eI alcanfor, eI celulolde qu€ en
el año de tA77 llego a Europa y en el año de lggO fue
introducido en Alemania.
Schobein, el descubridor de Ia nitrocclulosa, habfa
obtenido fibras a partir de esta, sin continuar
Ya
su
UnlYcnld¡l Autfiomr do 0cc¡dmt!sEccrffi BrBlr0rEcA
10
invest.igación sobra eI descubrimiento.
En los años 1883 1884 el Inslés J. H. Swan volvió sobre
eIIo y descubrió también un procedimiento para obtener
hebras de cualquier longitud, pero los costos de
fabricación eran demasiado erevados. La fabricacióntécnica de fibras artificiales comenzó en el año de Lgg4,
cuando el conde Hilaraire de Clardonnct encontró un
procedimiento barato para desnitriticar ra nitrocelurosa y
creó una gran organización técnica. Pero eI método de Ianitrocerulosa fue pronto desprazado por otros más baratos,
Entre los años 1880 y 1890, varios grupos engayaron en
rngraterra y Alemania ra forma de disorver ra celurosa de
otro modo a fin de obtener hilos a partir de la solución.Asf Ios ingleses Bewan, Cross y Beadle, después de un
Iaborioso estudio, Iograron introducir en Ia técnica elmétodo de la viscosa en eI año 19OO.
El ingrés tlest.on consiguió transformar ra celulosa en un
hiIo, mediante una solución de cobre-amonfaco, pero lasolución técnica del problema Ia dieron por primera vez ros
alemanes H. Fremery y J. urban en er año 1997, de modo que
Ia seda al cobre y la seda viscosa se introduj€ron €n Iatécnica casl simultáneamente.
11
En el año 1908 J. E. Brandenburger, inLrodujo en eI mercado
suizo el celofán, un vidrio de cerulosa. A mediados de los
años 20 apareció la seda al acetato, Ia tercera dc lasfibras celulósicas artificiales.
Mientras Ia obt.ención de las fibras de rayón alcanzaba un
alto grado de perfección inició sua trabajos eL belsa
emigrado de América L. N. Bakeland en Ia obtcnción de un
material totalmente nuevo, 9u€ obtuvo sintéticamente con
fenol y formaldehido. En 1909 dio cuenta d€ su
descubrimiento en eI Chemikerzeitung. Llamo aI material
Bakelita. Con ello se formaba por primera v€z I partir de
momentos un producto macromolecular, una resina artificial,la resina de fenol formaldeido.
Actualmente, desde que caducó la patente numerogas casas
fabrican estos productos, conocidos como fenoplastico.
?.2 PROPIEDADES OUI}iICAS DE LA BAOI.ELITA
En el diseño de la máquina preformadora de materiarestermoestables, es necesario conocer Ia composición qufmlca
de Ia baquelita para poder determinar los materiales qu€ se
emplearan €n su diseño y posterior construcclón.
Como ya s€ ha dicho anteriormente Ia Baquelita es un
t2
material Fenoplastico, eu€ ad€más de ser infusible es
insoluble, de gran dureza n tenacidad y rcsistencia,translúcida, amarillenta, de densidad L,2S resistente a lapresión, v aI choque, excelente aislante de ra erectrlcidady eI calor y que s€ puede trabajar con herramientas
diversas. Se emplea como sustitutlvo deI marfil,celuloide, galalita; como aislante para discos de
gramotono, etc.
2.2 -L Información técnica.
Comercial ).
Duritec NC-8O (Baquelita
ESPECIFICACISTES
Fluidez por transferenciaTiempo de curado t.est standardDensidad aparenteDensidad de la pieza moldeadaAbsorción de agua 24 hs. a ZZoCContracción ( DIN 53464 )Post-Contracción ( OfN 53464 )Factor de compresiónResist.encia DieIéct,r ica
80-90*38-42 seg.
O,55-O,6 g/cms1 ,36-1 ,4
O r6tO 16Zo r25t' 2,3 - 2,8
LOe
2.3 CARACTERISTICAS DE LAS PASTILLAS
En ra Figura t se presenta ra relación existente entre ladureza y la densidad de las pastirlas y ra presión de
conformación. AI principio (Zona ABC) Ia dureza y Iadensidad de las pastirlas aumentan proporclonarmente a lapresión, y Ia superf icie de contact.o aumenta debido a Iadistribución ordenada de los granos de polvo-
AI seguir aumentando Ia presión (Zona CD) se forma Ia
13
estrucLura porosa, cuya compresión lnterior será posible
soramente debido a la deformación de ros grarioa de porvo.
En los cuerpbs porosos no existe un Ifmite brusco-entre laszonas de deformación elástica y residual, y8 qus en laszonas de contacto pueden existir tensiones superiores aIlfmite de fluencia, mientras que Ia parte central de losgranos esLá cargada dentro de ros lfmites de la deformación
elástica. En Ia zona ( co ¡ el aumento de la presión no
siempre conduce aI aumento de la dureza y densidad de raspasLilras. Esto es debido a qu€ en cierto intervaro
determi nado de presiones er proceso de cotnpresión
transcurre predominando la deformación erástica. En razona ( DE ), al aumentar Ia presión; Ia tensión en los granos
supera el Ifmite de fluencia y predominan las deformaciones
pIásticas.
La dureza
presión de
de las pastillas aument.a con Ia
FIGURA 1. La dureza y la densidad de las pastillas enfunción de Ia presión de moldeo.
FUENTE: BoDrNr, coccHr. Transformaciones de plásticos
nsidadYlademoldeo.
S:Ist,f+s.\,1+NS'ffi
a
L4
En Ia Figura 2 se muestra Ia relación entre Ia dureza de
las pastillas ( esfuerzo de rotura Pr ) y la presión de
conformación qb para cinco porciones de material en polvo
con grano de diferente tamaño. La dureza de las pastillas
disminuye aI aumentar el tamaño de los granos.
Con polvo en granos de O,25 mm la dureza máxima de las
pastillas se obtiene aplicando presiones de 78-,5 MN./m2
(88OKg,/Cm2 ), y cón polvo en granos de 1mm y más aplicando
presiones de 157 MN/mz ( f AOO Kg,/Cmz ). Esto, por Io visto,es debido a que los maLeriales de grano fino tienen mayor
superficie especffica. Para obtener pastillas con material
de grano grueso se deberá proceder a la tributación previa
deI material.
Pr¿¡idnCeno/deo
FIGURA 2. Relación entre Ia dureza de las pastillas y la. presión del moldeo, €n material en polvo con
grano de diverso tamaño.
FUENTE: BODINI, COCCHI. Transformaciones de PIásticos
La maduración a presión influye en la densidad y en la
sItjsii:eü
?t0
0
15
dureza dq las pastillas de la misma forma que Ia reducción
de Ia velocidad de moldeo (Figura 3.). Como se puede
apreciar en eI diagrama, para moldear pastillas de L,2gm/cm3 de densidad, oh una máquina de funcionamiento
alternativo con 30 ciclos por minuto, s€ requiere una
presión especff ica aproximada de L7O MN,/ma (LZOO Rg/cnz).
En una maquina hidráulica bastante mas lenta, para obtener
pastillas de igual densidad se precisan presiones de L3Z
MN,/mz ( 14OO Kg,/cmz ), mient.ras que con una maduración a
presión de 1 minuto resulta suficiente una presfón de 94
HN/ma (960 Kg,/cmz ). Una presión simultánea bilateral , con
la misma presión especffica y velocidad de la máquina,
permite aumentar Ia dureza de las pastillas del 15 aI 25z..
lr, g/cnrs r-T5.\-€ r2t
'/m 2
FIGURA 3. La densidad de las pastillas en función de Iapresión con diferentes velocidades de moldeo yde Ia maduración a presión.
FUENTE: BODINI, COCCHI. Transformaciones de plásticos
1. En una máquina de funcionamiento alLernativo con 30
ciclos,/Hi n .
2. En una prensa hidráulica sin maduración.
-SzzN ,,,
-Ra,,
t6
3. En una prensa hidráulica con maduración de 1 minuto.
La Figura 4 representa los diagramas de presión y densidad
de las pastillas al ser sometidas a compresión unilateraly bilateral.
En a, la superficie lindante con eI punzón móvil la presión
y Ia densidad disminuye en eI centro y aumentan en los
extremos, mientras que en la superficie lindante al punzón
fijo se observará mayor presión y densidad en el centro, y
menor en los extremos de Ia pastiIIa. AI alejarse del
punzón Ia densidad disminuye de capa en capa. En b,
compresión bilateral, mayor dureza y densidad; se observará
en Ios extremos de Ias pastillas cilfndrica y menor en eI
centro. Aumentando la humedad der polvo aminoplástico en
1-52, Ia capacidad de moldeo aumenta en un 35-SOZ; se
notará ciert.a mejora en eI moldeo aI añadir Furfuro aIpolvo del material fenoplástico.
FIGURA 4. Diagramas de Ia presión y Ia densidad de laspastillas: a. Con compresión unilateral; b,Con compresión bilateral.
FUENÍE: BODINI , COCCHI . Transformaciones de plást.icos
L7
Para "o*prob.r periódicamente Ia dureza de las pastillas y
establecer asÍ Ia presión óptima de moldeo, se ha diseñado
Ia máquina repr€s€ntada en la Figura 5. Se compone de una
prensa de mesa y un dinamómetro calculado para un esfuerzo
de 88oN (9O Kg)'. En eI arco superior de la ballesta del
dinamómetro va fijado eI apoyo de control 7. Al girar el
volante 3, Ia bola o cono 2 penetra en Ia pastilla 6 hasLa
destruirlo. La aguja del dinamómetro indicará eI esfuerzo
de compresión nec€sario para destruir la pastiIIa.
FIGURA 5. Prensa especial para comprobar
pastillas. -
FUENTE: BODINI, COCCHI. Transformaciones
Ia dureza de las
de Plásticos
2.4 FACTORES A TENER EN CUENTA EN EL DISEÑO
Para el diseño de una máquina de pastillaje de mat.eriales
termostables eI Ingeniero debe tener en cuenta losiguiente:
18
a. Si los moldes facilitan eI trabajo con pastillas ya sea
porque Ia pieza a fabricar no presenta formas sencillas o
porque Ia pieza exija una fluidez alta.
b. La producción de piezas justifique la elaboración de la
máquina pastilladora o sea s€ vaya a trabajar con grandes
volúmenes de polvo.
c. Tipo de polvo con el que trabaja preforma en plastones
(pastillas), debido a las cargas conLenidas con tejidos que
elevan eI }ado de compresión o por eI tamaño de los
granos.
d. Las dimensiones de las piezas que se pretenden
fabricar, o sea el producto terminado no tengan tamaños
adecuados o fácil manejo.
2.5 CLASIFICIACION Y CUALIDADES FI'NDAIIENTALES D,E LAS
HAOUTNAS DE PREFOR}IAS
Existen nurnerosos tipos de máquinas que difieren entre sipor las caracterfsticas, tipo de accionamiento, forma
constructiva, sistemas de funcionamiento, comp€nsación de
presión, etc.
Por su mayor producción ( puede alcanzar hasta 5OO Kg/h ),
19
Ias máquinas rotatorias tienen mayor demanda en eI mercado,
aun cuando no se adaptan bien a la fabricación de pastillas
superiores a 50-60 mm de diámetro. Las de funcionamiento
alternativo son Índicadas para fabricar pastillas hasta 1OO
mm de diámetro.
UltimamenLe se construyen máquinas hidráu1icas,
principalmente horizontales, bien aceptadas en la industriadel plástico. Dichas máquinas alcanzan mayor producción y
presión de moldeo que las de funcionamiento alternat.ivo y
mayor precisión en peso que las rotatorias. Se pueden
moldear pastillas de hasta 23O mm de diámeLro y 1OO mm de
altura, eu€ se adaptan bien para moldear artfculos grandes
( de resinas de ureaformaldehido, fenol-formaldehido y
melamiñá), utilizando una pastilla para cada artfculo.
Dispositivos especiales proporcionan eI peso exacto deI
material suelto desLinado a cargar la matriz del molde. En
las máquinas verticales eI polvo se carga bajo Ia simple
acción de Ia gravedad.
2-5-1 Carga en las máquinas de funcionamiento alternativo-
En las de funcionamiento alternativo¡ por ejemplo, €I
materiar se carga en ra matriz por medio de un arimentador
móvil (a) (Fisura 6a) cuya abertura inferior debe coincidircon ra cavidad de la matriz 3 para que el materiar 4 pase
ünivcrsidad Autúnoma de OaidmtcSECCION BIBLIOTECA
20
a esta última. para facilitar Ia carga, el alimentador se
agita continuamente por medio de un mecanismo de leva. La
porción del material viene determinada por Ia altura de Ia
cavidad, establecida por la posición del punzón interior 5
que se regula por medio de Ia fuerza 7, ubicada en la placa
de apoyo 8 y el espárrago 6.
FIGURA 6. Dispositivos dosificadores para máquinas dspastillaje. a. De funcionamiento alternativo.b. Rotatorias. c. Hidráulicas.
FUENTE: BODINI , COCCHI . Transformaciones de PIásticos
2.5-2 Carga en las máquinas rotativas. En las máquinas
rotativas . Ia carga se efecLúa con Ia ayuda de
desterronadores instaladas directamente en el alimentador
2 (Figura 6b). Dicha destqrronadora se usa para devolver
su estado primitivo a los polvos aterronados, por medio de
Ias paletas 1O, que Io envfan a continuación a las
cavidades de la matriz 3. Durante ra cafga propiament.e
,?pn í0
2L
dicha Ios punzones 1 esLán Io suficientemente alejados del
alimentador para evitar accidentes desagradables.
La posición del punzón interior, que establece la porción
necesaria de material se regula por medio de un dispositivo
compuesto del volante 14, espárrago 13 y leva L2, por Ia
cual desliza la cabeza esférica 11 del punzón en cuestión.
2.5-3 carga en máquinas hidráulicas horizontales. En Ias
máquinas hidráulicas horizontales el material se carga a
consecuencia del desplazamiento de la matriz móvil 16 con
respecto a los punzones móvi L t7 y fi jo 2L ( fisura Oc ). La
porción precisa del material esta determinada por la
distancia comprendida por ambos punzones que puede
modificarse con eI tornillo 20. EI punzón móviI es
accionado por medio del émbolo diferencial 19 del cilindrohidráuIico 18 -
2.6 T,IOLDES USADOS EN LAS HAOUINAS DE PASTILLAJE
Comúnmente se fabrican pastillas cilfndricas sn moldes de
una sola cavidad. Sin embargo, on caso de necesidad,
pueden obtenerse pastillas de forma rectangular, ovalada,
anular o de cuaLguier configuración en matrices de una o
varias cavidades. ( rigura 7>.
22
La practica nos demuestra, que los mejores resultados se
obtienen cuando Ia forma de Ia pastilla se aproxima al
máximo a Ia deI articulo a moldear. Por ejemplo, para
moldear artfculos largos huecos, cilfndricos y cónicos, sa
recomienda preparar pastillas cilfndricas.
i@@ffiufu
FIGURA 7. Holdes usados en las máquinas de pastillaje(matrices y punzones): a y b moldes simplespara pastillas cilfndricas y cuadradas; c,moldes de cuatro cavidades; d, moldes decuatro cavidades con punzones desmontables.
FUENTE: BODINI, COCCHI . Transformaciones de PIásLicos
2-6.1 Producción de las máquinas preformadoras de
matcrialee termoestables. En las máquinas de
funcionamient.o alternativo, hi'dráulicas y mecánicas todas
Ias operaciones fundamentales, como la carga del materiar,
su compresión y Ia descarga o expul'sión de Ia preforma s€
llevan a cabo sucesivamente de acuerdo at orden
preestablecido. En las máquinas rotat.ivas, por contrario,
23
se pueden Ilevar a cabo simultáneamente estas operaciones
utilizando varios juegos de mat.rices con sus
correspondienLes punzones. Se puede emplear un solo juego
si el caso lo justifica.
2-6-2 Producción de una máquina rotatoria. La producción
de una máquina rotatoria viene dada por la siguiente
formula:
O = GN mkn Kg,/h
ó bien Q = 60 P/p hr NmKn KS,/h
Donde:
G Es la masa de una pastilla, kg;
N El número de matrices;
m EI número de cavidades de cada matriz;
K EI coeficiente multiposicionador, generalmente igual a
1,2,3 ó 4i
n El número de revoluciones del rotor o carr€ras de la
máquina por minuto, según eI caso;
P La fuerza desarrollada por Ia máquina Ni
p La presión especÍfica de moldeo para el material dado,
N./mz;
h La profundidad de cavidad de carga de la matriz, m;
r La densidad del material, Kg,/m3
24
2-6-3 Producción de las máquinas de funcionamiento
alternativo e hidráulica- La producción de estas
máquinas viene dada por Ia fórmula:
Q = 6O Gmn Kg./n
Donde:
G Es la masa de pastillan Kg;
m El número de cavidades en cada matriz;
n EI número de revoluciones del rotor, ó carreras de Ia
máquina por minuto, según eI caso.
2-6-4 Presión especffica óptima para el prcformado- En la
Tabla 1 se muestra Ia relación entre Ia presión especffica
óptima para el moldeo preparatorio de preformados en
diferentes máquinas, y Ia velocidad de conformación.
TABLA 1. Presión especffica óptima para el pastillaje,
MN,/mz ( KgZcmz )
Presión específica según el tipo de náquinade ciclos por ninuto
IIATERIAL Rotativas De Funcionaniento Hidráulicas(60 a 600) alternativo (4,5-35)
FENoPLASTICo 78 - 98 59-79 39-59(800-1000) (600-800) (400-600)
AI{IH0PLASTIC0 tl8'126 79-LL8 69-88(1200-1800) (800-1200) (200-800)
25
2.7 HAOUINAS DE FUNCIONAHIENTO ALTERNATIVO
Las máquinas de funcionamiento alternativo pertenecen al
grupo de prensas excéntricas (de manivela y bilea) y se
distinguen por el movimiento periódico del material a
moldear y las pastillas. Para moldear materiales en polvo
son adecuadas Ias prensas verticales con accionamiento
eIéctr ico .
Dichas prensas aseguran 1a compresión unilateral del
material con el punzón superior en matrices de una o varias
cavidades sin maduración a presión. Las pastillas acabadas
se expulsan mediante unos punzones ascendentes. Por IogeneraL estas máquinas no llevan comp€nsadores de presión.
En Ia actualidad s€ dispone de modelos que pueden
desarrollar fuerza de moldeo desde 19,6 hasta 981 KN (desde
2 hasta 1OO t ).
Básicamente, una prensa de movimiento alternativo consiste
en un bastidor compacto de fundición, sobre la cual van
montados todos los conjuntos y elementos de ra máquina. La
rot.ación del árbol excéntrico 6, (Figura 8) por Io general ,
proviene de un motor eléctrico a través de una t.ransmisión
de correas Ia polea L y los engranajes 3 y 9 (figura 8).
26
En la biela 13, montada en Ia parte central excéntrica Lz
del árbol 6, encaja un casquillo excéntrico que pueda girar
en Ia ranura cilfndrica de la biela y sirve para cambiar Ia
excentricidad y regular la presión de moldeo. Solidaria a
Ia biela va montada Ia corredera 14 con eI punzón superior
18. Er punzón interior 2o solidario a un vástago roscado,
puede desplazars€ con Ia tuerca 22 a fin de ajust.ar eI peso
de Ia carga de moldeo en la matriz L9.
La pastilla se expulsa de Ia matriz con eI punzón interior.El rodillo 5, montado en el disco giratorio 10, transmite
eI movimiento a Ia varilla 4 yt por tanto, a Ia horquilla21 que asegura eI ascenso o descenso del punzón interior.
EI material en polvo de la tolva 11 pasa automáticamente alaliment.ador giratorio t6 y a continuación en porciones
pesados llega a Ia matriz de moldeo. Dicho alimentador,
después de haber cumplido su misión de carga, gira hacia un
Iado sobre eI eje L7 accionado por Ia palanca 15,
solidaria aI brazo del rodillo 7 que viene empujado por IaIeva inferior 8.
volante a sirve para girar a mano el árbol princiRal de
máquina.
EI
Ia
27
g
i0It-22
FIGURA 8. Háquina de pastillaje de funcionamiento
alternativo.FUENTE: BODINI, COCCHI. Transformaciones de Plást.icos
En Ia Figura 9 se ilustra un dispositivo para regular Ia
presión de moldeo. Se compone de un t.orni}lo Sinfin 3 en
engran€ constante con eI piñón excéntrico partido a.
Girando el tornillo se cambia Ia excéntricidad de la biera
(distancia entre eI eje de Ia biela y eI perno de la
corredera ) n que rectifica al mismo tiempo Ia altura de
penetración del punzón superior 18 en Ia matriz de IaFigura 8.
t
t7
,l,t,6
t,
28
FIGURA 9. Dispositivo regulador de presión de moldeo.
FUENTE: BODINI, COCCHI. Transformaciones de Plásticos
En la Figu.ra 10 se representa esquemáticamenta una prensa
de pastillaje de movimiento alternativo. El movimiento de
giro proviene del motor eIéctrico 1 a través de Ia
transmisión de correas 4 y engranajes 10 y L2.
árboI excéntrico 13 transmite el movimiento alternativopunzón superior 16.
EI rodillo 15n desplazandose por la plantilla inferior 11,
transmiLe eI movimiento alternativo a Ia varilla 26 y,'-por
consiguiente, a la horquiLLa 22 y al empujadov 23, unido alpunzón interior 2L. Con eI casquillo de regulación 24 se
puede rectificar Ia cavidad de llenado de Ia matríz ZO. La
horquilla 22 de ajusta a Ia tuerca 25 de acuerdo a la
E1
aI
29
posición deI casquillo de
t0
regulación.
FIGURA 10. Esquema cinemático de una máquina de
funcionamiento alternativo .
FUENTE: BODINI , COCCHI . Transformaciones de Plásticos
El desplazamiento alternativo de la tolva L7 por Ia mesa 18
proviene de la leva 9 eu€, girando junto con el árbol
excéntrico, empuja eI rodillo 8 de Ia palanca 7 y ésta
transmite eI movimiento al eslabón 5 eue, a su vez, lo
comunica a la tolva. esta úItima haóe entrar en juego los
piñones a del molino, haciéndoles rodar por la cremallera
3. Por otro lado la Ieva g tiene un saliente ondulado para
agitar Ia tolva y f'acilitar de esta forma el Ilenado rápido
de Ia matriz. Existen también máquinas de dispositivos
vibratorios especiales para agitar Ia tolva. EI llenado de
Ia matriz se efectúa al coincidir la abertura inferior de
la tolva con la cavidad de la matriz. Después de haber
76-5-J-
Univcrsidad Autónoma de Occidcnte
ST,CCION BIBLIOTECA
20
'21
30
cumplido su misión de carga la tolva vuelve a su PunLo
muerto inicial por la acción del muelle ó. A continuación
el punzón superior , siguiendo eI ciclo automático,
desciende y comprime eI polvo en la cavidad de Ia matriz;
seguidamente inicia su carrera ascendente y el Punzón
inferior a1 expulsa Ia pastilla 19. Al comienzo del
siguiente ciclo Ia parte delantera de la Lolva expulsa Ia
paslilla recién acabada a un canal inclinado, mientras que
eI empujador junto con el punzón interior regresan a su
posición inicial.
Las oscilaciones del peso de las pastillas dependen
principalmente de Ia uniformidad con gue se carga la matriz
y de la posición del punzón interior. Se deberá procurar
que no peneLre polvo entre eI empujador y eI plano superior
del casquillo regulador ya que el aumento del huelgo, por
muy insignificante que éste sea, provocará automáticamenLe
la reducción del peso de las pastillas. Una vez regulada
Ia carrera ascendente del punzón 2L se debe comprobar qu€
su extremo superior no salga de la matriz.
La zona de moldeo esta cerrada con una pantaIIa, cuya
portezuela está unida a un interruptor de seguridad que
corta, al abrirse Ia portezuela, el circuito de
alimentación del arrancador magnético del motor.
31
La producción de máquina depende de la superficie de
moldeo, altura de llenado de la matr iz y velocidad de giro
del árbol excéntrico, que generalmente oscila entre 20 y
30 rpm. La superficie de moldeo, a su vez, depende de la
capacidad máxima de la máquina y de Ia presión especffica
de moldeo, expresada fundamentalmente como función de las
cualidades del material y de Ia velocidad de moldeo.
A titulo de comparación en Ia tabla 2 se dan las
caracterfsticas fundamentales de algunas máquinas de
pastillaje de movimiento alternativo de algunos casos.
TABLA 2. CaracterÍstÍcas de las máquinas de pastillaje
de movimiento alLernativo.
35T,lfaa¿3ty
KV 20,t)0,I3u¡ch
Por¡¡matrog
Fuerza n¡áxima de nroldeo, kN(t)Producción, unidades/hDiámetro de las pastillas, mm..Altura de carga di la nratiiz, nrnrPotencia del-motor, krv .......Dimensiones de la máquina, cm.
Peso, kN (kS) ...
157 (16)2000
6560tt
17é x 115 xx75
12,3 (1250)
2.4 HAOUINAS ROTATORIAS
Actualmente existen máquinas rotatorias de moldeo
preliminar de una a cuatro posicion€s que permiten obtener
de cada cavidad de Ia matriz, por cada vuelLa del rotor o
dos, Lres
32
cuatro pastillas,mesa giratoria una,
respectivamente ,
Básicamente son prensas verticales de funcionamiento
continuo, adecuadas para obtener pastillas esféricas 6
redondas y planas, por compresión bilateral sin maduración
ó una maduración a presión muy corta. Por Io general
IIevan compensadores de presión y accionamiento eléctrico.
Las máquinas rotaLorias se dividen en dos clases
fundamentales que difieren entre si por las
particularidades constructivas del punzón y por el carácLer
de su movimiento. A Ia primera clase pertenecen aquellas
máquinas en que eI punzón rueda por una plantilla
copiadora; a la segunda, aquellas €n que eI movimiento
anáIogo se efectúa por deslizamiento. Los punzones de lasprimeras están provistos de rodillos laterales y frontales-
2-A-1 Háquinas rotatoriae de primera clase.
En la Figura 11 se ilustra una máquina modelo HT-3A,
perteneciente a la primera clase, adecuada para moldear
plásticos fenólicos y aminoplastos en polvo. Se pueden
hacer pastirras de fenoplastos de hasta 3s mm de diámetro
y de aminoplasto de 30 mm. La fuerza de moldeo varia entre
88 y 118 KN (gooo y 12ooo Kg). Tiene dos cambios de
revoluciones, de
9,85 para moldear
7,25 r.p.m. para moldear aminoplastos
Fenoplastos.
t__
FIGURA 11. Mácuina de pastillaje rotatoria modelo HT- 3A
FUENTE: BODINI, COCCHI . Transformaciones de Plásticos
Posee 15 punzones superiores e inferiores y €l mismo número
de matrices de una cavidad. Producción: 8870 pastillas de
fenoplasto por hora, profundidad de llenado, SOmm; potencia
del motor, 7 Kt^l; dimensiones de Ia máquina, 14SO x L7Z5 x
1810 mm; peso, 36,3 KN (37OOt).
Como puede verse en eI dibujo, la máquina se compone de
bancada compacta de fundición !, en cuyo interior
una
van
34
montados el reductor d€ tornillo sinfin 2O, el reductor de
cuaLro reducciones a y el embragu€ 22. Los piñones de Ia
segunda reducción del reductor a están ubicados €n una
caja montada fuera de la bancada a fin de faciliLar el
acceso y eI cambio de los piñones. Para reducir el ruido,
eI piñón conductor de Ia primera reducción es de textolita.
En Ia parte superior de la bancada s€ ve la placa de
montaje 4 sobre Ia cual van instalados todos los elementos
fundamentales de trabajo de la máquina a saber: eI rotor7, columnas de sujeción L9, placa superior 10, tolva de
alimentación 9, molino u y árbol central 14. En el exLremo
inferior del árbol se encuentra la rueda helecoidal 3 y en
eI superior el piñón 12 para eI accionamiento del molino.
Como se ve en el dibujo el rotor esta compuesto de tres
mesas que conforman un cuerpo integral. Los punzones 18 y
15 van montados sobre las mesas superior e inferior,
mientras que las matrices esLán en Ia m€sa central
Esta úItima, a fin de reducir al máximo ]a adhesión del
material suelto sobre su superficie, está cubierta con
sectores de acero debidamente puridos. como se ha indicado
antes, €n este tipo de máquinas los punzones están
provistos de rodillos frontales 13 y laterales L6.
35
Los cojinetes axiales 6, montados en ambos extremos del
rotor, soportan convenientemente los esfuerzos axiales que
surgen inevitablemente durante el funcionamiento de Ia
máquina. Para engrasar los cojinetes axiales y de
deslizamiento se ha previsto el engrasador 11, instalado en
el extremo superior del árbol. La palanca 2I sirve pará
conectar y desconectar el embrague; Ia manivela 5 para
regular el peso de las pastillas. Lleva también un volante
( en el dibujo no se ve ) para accionar Ia máquina
manualmente.
Las desventajas fundamentales de estas máquinas son:
producción relativamente reducida ( debido a Ia poca
velocidad del rotor ) y su gran tamaño sujeto a Ias
considerables dimensiones de los punzones y la necesidad de
orientarlos en posición determinada. Como ventajas
importanLes so pueden indicar su universalidad y el peso
exacto de las pastillas. El material necesario para el
cáIculo cinemático y de resistencia de Ias máquinas de
pastillaje fue presentado por primera vez por E.E. Kolhman
Ivanot.
2-A-Z i,láquinaE rotatorias de segunda claEe. Anteriormente
se habfa dicho que las máquinas de segunda clase se
distinguen de las primeras €n que eI movimiento de los
punzones por las plantillas se efectúa por deslizamiento.
36
TambÍén se distinguen por su estructura más compacta,
geometrfa de los punzones mas simple, mayor velocidad de
giro del rotor, rnayor producción y tamaño de las pastillas(limitado por Io general a 40 mm de diámetro), En lamayorfa de los casos se construyen maquinas de pastillaje
múItiples. ( de varias posiciones ).
En la Figura 12 se representa una máquina rotatoria simple
(de una posición) de la segunda clase; su funcionamiento es
de Ia forma siguiente:
El material cargado en la tolva 8 es tomado por las paletas
6 del molino y enviado a Ias cavidades de Ia matriz 13. La
profundidad de llenado está determinada por la posición del
punzón interior 2, graduable en altura. para regular Ia
alimentación en ra torva se ha previsto la várvura de
mariposa 7. La pastilla se moldea en Ia zona 14 del rotor(opuesta a Ia zona de carga) mediante eI acercamiento de
Ios punzones 2 y 9 que vienen empujados por Ias levas 3 y
10. La presión de moldeo depende de la posición der punzón
interior y Ia profundidad de Ilenado de Ia matriz. El
rotor, prosiguiendo su giro alrededor del eje hueco 1S,
hace entrar en juego el punzón inferior que expulsa Iapastilla acabada de la matriz. El rotor es accionado desde
un motor eréctrico de verocidad variable a t.ravés de ratransmisión de correas trapezoidales LZ y los engranajes
cónicos 11.
mediación de
EI árbol 5
la transmisión
del molino
de correas
37
€s accionado por
trapezoidales 4.
7.
6
5
FIGURA L2. Máquina roLatoria de segunda clase.
FUENTE: BODINI, COCCHL Transformaciones de PIásticos
La producción de esta máquina alcanza hasta 18OOO pastillas
por hora; eI diámetro de las pastillas oscila entre L3 y Zo
mm; Ia capacidad de Ia máquina es de 33,3 KN (34OO Kg); Ia
potencia de] motor es de O,5 Kt¡; Ias dimensiones exteriores
de la máquina son: 41 x 82 x 73 cm.
También '- es interesante ver
rotatorias múltiples.
otros tipos de máquinas
t
En Ia Figura
rotaLoria de
13 presenta el aspecto
dos posiciones de Ia
exterior de
casa Horn.
una máquina
EI motor
38
eléctrico y el reducLor esLán ubicados en Ia base 5. EI
rotor toma el movimiento de giro desde eI reductor a través
del árbol 3 y un engranaje cilÍndrico, ubicado €n un baño
de aceite. El peso de las pastillas se establece por medio
de Ios reguladores 6 y la presión de moldeo con dos
reguladores excéntricos I, que si.rven para ajustar 1a
posición de los punzones compresores en altura. El volante4 se emplea para girar eI rotor manualmente durante la
t0
tl
,z
FIGURA 13. l''láquina rotatoria de posiciones de segunda clase.
FUENTE: BOBINI, C0CCHI. Transformaciones de PIásticos
La casa Horn construye dos modelos fundamentales de
máquinas de pastillaje de dos posiciones de 7A y t1g KN
(8OOO y 12OOO Kg). La primera posee 39 o 45 pares de
punzones y alcanza una producción de 23OOO pastillas por
hora de 20 mm de diámetro y 1O mm de altura.
dos
39
?.9 T,TAOUINAS HIDRAULICAS DE PASTILLAJE
En la actualidad estas máquinas se utilizan ampliamente en
Ia industria del plástico, sustituyendo en Ia mayorfa de
Ios casos a las máquinas de movimiento alternativo e
incluso, parcialmente, a Ias rotatorias. Se diferencian de
las máquinas mecánicas por su construcción simple, son más
compactas y pueden ejercer mayores presiones de moldeo,
pos€en dispositivos de dosificación más progresivas y
sistemas de regulación más perfectos. Además permiten
conformar materiales con elevado grado de dispersión y con
relleno fibroso.
Es evidente que al ser horizontales se han podido
establecer nuevos métodos para cargar eI material en Ia
matriz y reducir considerablemente el número de piezas
móviles €n Ia máquina. Debido a Ia ausencia de exceso de
material en la matriz se obtienen pastillas de excelente
calidad en densidad y peso.
Permiten aumentar la profundidad de Ilenado de Ia matr íz y,
por consiguiente, obtener pastillas mas gruesas. No
requÍeren extractores especiales para expulsar la pastilla
de Ia matriz.
Univcnid¡d Auttnoma de Occ¡dilbsEcclott EIBLIoTECA
Son adecuadas para grandes produccion€s, a p€sar de que su
40
capacidad suele ser menor que Ia de algunas máquinas
rotator ias ,
A tit.ulo de comparación en la Tabla 3 se indican las
caracterÍsticas técnicas de algunas máquinas hidráulicas de
diferentes casas constructoras.
TABLA 3. Caracleristicas fundamentales de las máquinas
hidráulicas de pastillaje.
Pr¡uetro¡ C¡¡¡ B¡p.l
3,¡3(35)
20
5235 000137 xxt07x 18315,7
1490(152)105-230190
350275xx 190x 16059-
294(3u)
64
511150
142 xxE{x 12513,3.
490(50)82
631r50
180 xxE6x l.l320,6
618(63)110
80700
160 xx 120x. i$0
1570(lü0)40r.
806000
300 xYlO0.x 180
Dtóquln¡¡ Sn tét¡car
z,o3 I rooFuerza dc moldeo, kN (t)Dldmctro máximo, mm ....
ftll,*iÍf ff #.¿?i*,t,T. : : : : : :Dimensionei aC ti-mhluinÁ; -c'ñ'
: :
Péso, kN
130(72,2)
44
512100137 xx 107x 160
1'_
| 3'¡8l(ss,sl
Iro152| 12(i0t137xI xr07i x183| 15,7J--
700(71)114
82720
I37 x>< 107x 20617,7
1228 I glq(12s) | (3s)134 | 75
1150 | 1300180x 1130xx132 | x1t0x127 | x1s0s,3 |
En las máquinas de Ia casa Bipel (Inglaterra) Ia base
consiste en un depósito de aceite herméticamente cerrado,
sobre Ia cual van montados eI motor eléctrico y la bomba de
aceite ( de engranaje o paletas ), En Ia parte delanter-a del
deposito están instalados el manómetro, Ios mandos y las
bombillas de señalización.
En estas máquinas eI punzón, Ia matyiz y eI alimentador son
accionados hidráuI icamente .
Un multiplicador hidráuIico instalado en eI depósito,
735(75)r02
691l s0
Iti2 xx86x lstl9'6
4t
permite elevar la presión del aceite desde un mfnimo de
!,37 HN,/m2 (f ¿ Kg/cmz ) hasta un máximo de 27,5 MN,/m2 (28O
Kg,/cmz ) . Gracias aI multipl icador se ha podido reducir
considerablemente eI tamaño de la máquina Y emPlear una
bomba de baja presión con cualidades de explotación muy
altas. Por otro Iado, consume poca energfa eIéctrica
debido al alto rendimiento del accionamiento hidráulico v
a Ia ausencia de carreras inact.ivas de los punzones. EL
gobierno de Ia máquina esta totalmente automatizado Por
medio de válvulas hidráulicas de mando neumático.
2-9-1 Eequema de la máquina preformadora de materiales
termoestables- En Ia Figura L4 se esquematiza eI
orden de operaciones a seguir para moldear las pastillas en
un prototipo de la máquina a diseñar.
EI material se carga €n Ia tolva fija t para pasar después
al alimentador móviL 2. En I eI material se encuentra en
eI fondo del alimentador móvil entre los Punzones 3 Y 4.
La matriz puede tener una o varias cavidades; es evidente,
que eI número de cavidades Ie debe corresponder aI mismo
número de punzones móviles y fijos. El punzón móvil 3 sa
encuentra en la posición derecha Iimitada por el regulador
de tornillo 6. La regulación del peso de las pastillas
muy exacta y se puede llevarfuncionamiento de Ia máquina.
es
eIa cabo durante
42
En II Ia matriz 5 se desplaza hacia Ia izquierda tomando Iaporción del maLerial precisa. Los émbolos I de loscilindros auxiliares y empujan la placa 7 junto con eIalimentador 2 y matriz 5, colocando todo el conjunLo en
posición de moldeo. En III eI cilindro principal 10 empuja
eI punzón móvi1 hacia Ia izquierda conformando Ia pastillade tamaño y peso establecidos. En caso de querer obtenerpreformas anuLares los punzones se harán huecos para dar
paso a una varilla 11, de diámetro igual aI diámetrointerior de la pieza a moldear, unida a la placa móvil por
medio del travesaño L2 y tirantes 13. Luego ( posición IV ),el punzón iegresa a su posición inicial, aI alimentadorjunto con la matriz y Ia varilla se desplazan hacia Iaizquierda y la preforma acabada t4 cae a Ia c.aja. de
recepción. Finalmente eI alimentador con Ia matriz y Iavarilla regresan a su posición inicial
FIGURA 14. Esquema del prototipo de máquina defuncionamiento hidráulico horizontal paramoldear pastillas anulares.
FUENTE: BoDrNr , coccHr . Transformaciones de plásticos
3 DISEÑO DE SISTEI'IA HIDRAULICO
Trabajando en base a una empresa que tiene en trroducción 3
prensas hidráulicas para la elaboración de piezas en
materiales termoestables, con una operación de g horas
diarias cuyo ciclos de operación presenLan un promedio de
3 minutos por molde ros cuares producen 6 piezas por ciclo,tenemos que con estos datos de producción de una máquina
serfa de 96O piezas./dfa siendo un total de 2ggO piezas./dfa.
Pero debe tenerse en cuenta gue los datos son en base a una
producción sin pastillas, por tanto la producción aumenta
en un 259. trabajando con pastirras debido a las vent.ajasque estas presentan.
AI aumentar un 25l¿ esLa producción diaria, trabajamos
entonces con una producción de 3600 piezas./diarias cantidadmÍnima de producción de la máquina diaria; ahora sabiendo
que en er transcurso del dfa se realizan tres montajes
donde aproximadamente se pierden 3 horas aproximadas del
tiempo útil (B horas) nos da un tiempo útil real de 5 horas
con lo cuar obtendrlamos una máquina con una velocidad de
44
producción de 12 ciclos./mi nuto .
Tomando como objetivo una pieza a producir de dimensiones
comparativamente grandes, 11 centÍmetros de diámetro y 2,O
cm de espesor.
Ahora sabiendo que necesitamos una máquina con una
verocidad mÍnima de producción de 12 cicros,/minuto.
Entonces con los datos de entrada:
Velocidad de producción = 12 ciclos./minuto
Diámetro Pieza = Lt cm = Dp
EsPesor pieza = €p = 2,O cm
Volumen de Ia pieza (Cifindro macizo), Vp¡
¡cx( Dp )'\rr= Xep
4
3,14159 x (ff cm)'Vp=
;---------*2cm
Vp = 19O,OZ cm3
De acuerdo a ra ficha técnica suministrada por e]fabricante el Durit.e Nc-go polvo de molde fenolico,
45
tenemos: Ver Anexo l.
Densidad aparenLe material en polvo.
F¡ = o'57 9r'/cm3
Densidad de la pieza moldeada:
Pp = 1'4 gr'/cm3
Densidad aproximada de la pastilla
Po = t ,2 gr /cm3
Con lo cual se obtiene eI peso del material -) (m)
P¡r = m'lVP
m=Pp*Vp
m = L ,4 gY /em" * LgO ,O7 em?
rn = 266,1 gr
como er peso de la pieza es el mismo del materiar en porvo
con Ia densidad del material en polvo, s€ obtiene eI
volumen del material en polvo (Va):
p. = m./Va
46
Va = rfi/ Pr
266,1 grVa=
0 '57 gr./cms
Va = 466,84 cm3
Con eI diámetro de Ia pieza Dp = 11 cm se halla la
profundidad de Ilenado, (C):
VaC=
( Dp )" xtt/4
4Vaf,=
( op )"xr
4 x 466,84 cm3C= (rr cm)' * r
C j 4,91 cm
Ahora se calcula el espesor de la pastilla:
Vc m/ Po
ec==Ac nx [( dp )") ta
47
4x266,t grec=
x x (11 cm)" * 1,2 gr
ec = 2,33 cm
De acuerdo a Ia Tabla t,
óptima para el moldeo
respect.o a Ia velocidad
hidráulicas y un material
se tiene una presión especffica
preparatorio de pastillas con
de conformación, para máquinas
fenoplásticos tenemos :
TABLA 1. Presión especifica para eI moldeo preparatorio
Velocidad de conformación( ciclos,/mi nuLo )
Presión especffica( Kg,zcmz )
415
72
35
400 -)550 -)600 -)
FenopIásticos
Fenoplásticos
FenopIást.icos
Observando la Tabla I tenemos que para una producción dE 12
cicros./minuto requiere una presión especifica de sso Kg/cm"
cuando son materiales Fenoplásticos, con Io cual se procede
al diseño del cilindro central:
48
Presión especifica = 55O Kgf./cm'
Diámetro de Ia pieza = dp = 11 cm
Profundidad de llenado, C = 4,9L cm
Area sección transversal pieza = A
xx( Dp )'f,=
4
3,14159 * (rr cm)'A=
4
A = 95,03 cm2
FP=
A
Donde:
P = Presión sobre la pieza
F = Fuerza axial
fi = Area sección transversal
Faxial=P*A
KgfF axial = 55O x 95,O3 em¿
em¿
F axial = 52268 Kgf
49
Faxial = 52268 Kgf x 2,205 = 115251 ,5 lbf
Esta fuerza axial es Ia fuerza sobre el vástago del
cilindro.
Tenemos que se efectúan L2 ciclos,/minuto de donde tomamos
que cada ciclo demora un tiempo de 5 segundos, el cual se
distribuye de 1a siguiente manera:
t tiempo Distanciaestimado apreciativa
a ) ii"roo de cierre del depósito L5?. 4 ,g! crn
b) tiempo (compresión del material) sOt 2,58 cm
c) tiempo expulsión pastilla 2O?. 5,91 y 2,58y regreso del pistón
d) tÍempo ReLroceso polvo 15t 1O,82 cm
3.1 DISEÑO DEL CILINDRO CENTRAL PRINCIPAL
Para el cáIculo de este cilindro se tienen como parámetros
de diseño:
Cilindro de doble efecto
Posición horizontal
- Fuerza axial = 52268 Kgf = 115251 lbf
Univcrsid¡d Autloem¡ de Occidentc
sEccloN ElBtloTEcA
50
cm = desplazamiento deI pistón.
Sabiendo que la cavidad de llenado es C E 4,9L cm y el
aspesor de Ia pastil Ia 2,33 crlr, tenemos que eI
desplazamiento del pisLón será:
4,9t cm 2,33 cm = 2,58 crn = 2,6 cm
Cm = 2,6 cm
La velocidad máxima de avance del pistón será:
Va = Cm/L
Va = velocidad de avance
Cm = carrera del pistón = 2,6 cm
| = tiempo de avance = 50? x $ = 2n5 seg
2,6 cmVa = = 1,O4 cm,/seg
2,5 seg
Va = 1,O4 cm./seg
3-1.1 Cálculo del diámetro del cilindro y presión de
trabajo
EI diámetro del cilindro se calcula por medio de la
siguiente fórmuIa:
51
Pt = F/A
P = 115251 lbf
n (dc)'fi=
4
De dondei A = área interior del cilindro
F = fuerza axial sobre el vástago
dc = diámetro del cilindro
A = F/PL
r(dc)2 F
=4Pt
F*4(dc )' =
rxPt
Se escoge una presión de trabajo = 25OO psi, es Ia presión
requerida para una bomba de paletas. Anexo 3 Tabla No. V-IICriterio de selección de bombas tomado del Libro del Ing.
DaniIo Ampudia pás. 193a.
115?51 lbf x 4( dc )" =
,r * 25OO lbf./pulgz
52
( dc )' = 58,69
dc = 7,66 puls
Se escoge un diámetro normalizado de 8 pulg en la tabla No.
VI-2A pásina 2L7 tomado del libro Ing. Danilo Ampudia. Ver
Anexo 4.
dc = 8 puIS -) Normalizado
Ahora recalculamos Ia presión de trabajo, debido a que s€
normalizó eI diámetro del cilindro:
Pt = F/Ac
r x (8 pulg)"Ac = área del cilindro =
Ac = 50,265 pulg2
f = 115251 lbf
r15251 lbfPt=
50,265 pulg'
Pt = 23OO Psi
53
3-t.2 CáIculo del diámetro del vástago. De acuerdo a la
Figura VI-5, página 2L9 deI Tomo II deI Iibro de
Accionamientos hidráulicos deI Ing. DaniIo ampudia se
obtienen las siguientes condiciones:
Montaje del cilindro:
r Ígido
Conexión del extremo del vástago:
Soportado pero no guiado rfgidamente
FacLor de EsfueYzoz
F.S. = 2,
Caso 3. ( Ver Anexo 5 )
Ahora hallaremos Ia longitud básica del vástago:
El factor de esfuerzo lo multiplicamos por la carrera del
vástago Cv para hallar Ia longitud básica del vást,ago Lb.
Lb = Cv x F.S.
Donde:
Cv = 2,6 cm = L ,O23 Rulg
Lb = 2,6 cm * 2 = 5,2 cm = 2,047 pulg
Ahora procedemos a sereccionar el vástago de acuerdo a ra
figura VI-19 tomado del Iibro de DaniIo Ampudia
Lb
F=
54
(accionamientos hidráulicos , Pá9 24O, tomo II. (Ver Anexo
6 ) Con la longitud básica del vástago y la fuerza axial
sobre eI cilindro hallamos eI diámetro del vástago:
= 5,2 cm = 2,047 puls
115251 Ibf = 52268 Kgf
Entonces obtenemos
dv = 4 pulgadas
un diámetro del vástago: Anexo 6:
dv = { pulgadas = 1O1,6 mm *) Normalizado
Hay que Lener en cuenta que los vástagos ss normalizan a la
mitad, aproximadamente del diámetro interior del cilindro,
y el diámetro del vástago hallado es la mitad del diámetro
interior del cilindro.
pulg -) Diámetro vástago
puls -) Diámetro cilindro
3.1-3 l{aterial del cilindro y vástago. De acuerdo a la
Tabla VI*s, página 256 tomado del libro de accionamientos
hidráulicos del ing. Danilo Ampudia encontramos los
diferentes materiales a
cilindro: (Ver Anexo 7)
dv=4
Dc=8
utilizar en el vástago y el
55
Material del cilindro:
Según denom. DIN: Ac€ro sL 35.4
número 1.O3O9
Lfmite de elasticidad Sy = 23 KP/mm2
Resistencia a Ia tracción Su = 4O Kp./mm2
La resistencia a la tracción Su es un promedio de Ios
valores registrados en Ia Tabla.
Material del vástago:
Según DENOM. DIN: Acero st 5O-2 número 1.0533
Lfmite de elasticidad Sy = 27 Kgf/mm2
Resistencia a la tracción Su= 55 Kgf./mm2
La resistencia a la tracción Su es un promedio de los
valores registrados en Ia tabla.
3-L-4 Verificación del vástago por pandeo. CáIcuIo de la
esbeltez:
Leg=
r
5ó
r = {(r/A)
Donde:
Le = Iongitud efectiva del pandeo
r = radio de siro del elemento
f = momento de inercia axial de la sección resistente del
elemento.
fi = Area de Ia sección resistente del elemento.
La longitud efectiva del pandeo Le s€ calcula teniendo en
cuenta las condiciones de Ia Figura VI6 y Ia tabla VI-3
páginas 222 y 223 tomado del Iibro de accionamientos
hidráuicos del Ing. Danilo Ampudia, Tomo II. (Ver Anexo 8).
EI caso I se identifica con nuestro problema en donde: La
Iongitud de pandeo en función de L = 2L
L = 2xLb
por Io tanto:
Le = 2*5,2 cm
Le = 1O,4 cm
Le = 4,134 pulg
El vástago es un eje macizo para Io cual el momento de
57
inercia es:
tt x (dv)+f=
64
El área de Ia sección transversal:
,t * (dv)"fl=
4
Teniendo en cuenta que el radio de giro r = {(l/A)
x( dv )+
T. 64-=A x(dv)2
I (dv)'e=
416
Sacando valz cuadrada a la anterior expresión se tiene que
eI radio de giro para una sección transversal circular
maciza es:
r = dv/4
58
Por lo tanto reemplazando Ios valores conocidos en Ia
siguiente ecuación obtenemos Ia esbeltez:
Le 4,134 pulg
r 4 puls
e = 4,134
Para valores de esbeltez entre 40 y LzO se utiliza la
fórmuIa de Johnson:
Syx( L/k)2Fk = 5y r r --;:;;:;,-- I = FxN
Donde:
Fk = Carga crftica axial del vástago
E = módulo de elasticidad del material del vástago
(UZf) = esbeltez de la columna que depende de la condición
en los extremos.
Sy = Esfuerzo en el lÍmite de fluencia del material
A = área de la s€cción transversal del vásLago
N = Factor de seguridad, €l cual debe aproximarse a un
59
valor de 4 para que no halla falla de Pandeo.
Para valores de esbeltez mayores que Lzo se utiliza la
fórmula de Euler:
nt*EFk=---------*A=FxN
(L/k)'z
Cómo Ia esbeltez encontrada no está en los rangos crfticos,
eI diámetro del vástago del cilindro no sufrirá pandeo,
3.1-5 Cálculo del espssor de la pared del cilindro y Ia
tapa del fondo-
Dct==mm
2OO íy/k2
1,11 (p)
Donde:
t = espesor de pared ( mm )
di = diámetro interior del cilindro (mm)
' Sy = Ifmite de elasticidad del material (XgfZmm')
K = factor de seguridad
Unlvcnidad Autónoma de 0ccidcnt¡
SECCION EIBLIOTECA
60
P = presión del cilindro (Pc) atm. ó Pt
Dc = 8 pulg, = 203,2 mm
dv = 4 pulg. = 1O1 ,6 mm
pt = 23OO psi = LS6,46 atm
K = 2-4 =) Escogemos K = 3
Reemplazando valores en Ia siguiente ecuación, tenemos:
2ru.3,2 mm
f, = 29,755 mm = 2,9 cm - L ,L7 puf g,
Se normaliza eI esp€sor a:
t= I3/8"
CáIculo de Ia tapa del fondo del cilindro
tf = o,405 Dc * {(plo,lsu)
61
En donde:
tf = espesor tapa del fondo
dc = diámetro del cilindro
P = Presión de trabajo
Su = resistencia ultima del material del cilindro, ofi
promedio = 40 Kp./mm
dc = 8 pulg = 203,2 mm
P = 156,46 atm
Su = 40 Kplmm2
Reemplazando los vaLores anteriores hallamos la tapa del
fondo:
tf = o,405 * 203,2 mm * {[rse,46 aLm/(O,1x40x10"Kg./mm')]
tf = 5L,47 rnm = 5,147 cm = 2 pulg.
tf - 2 pulg
3.1.6 Dimensionamiento de partes internae. Espesor del
pistón:
Lfr = (O,4 O,6)D
62
Espesor del apoyo del vástago:
Lfe = (O,8 L,2)d
Longitud mÍnima del apoyo y pistón con eI vástago
totalmente salido:
Lnfn=O,sD+d
D = diámetro del émbolo
d = diámetro del vástago
Lf r = O,6Dc
Lfr = 0,6 x I pulg = 4,8 pulg
Lfe = 1dv
Lfz=1x pulg=Apulg
Lf¡¡1¡ =4'8pulg+4pulg
Lfmf n = 8,8 PuIS
3.2 DISEÑO DE CILINDROS DE EITPUJE
Son dos cilindros encargados de movilizar €l conjunto
matriz-tolva €n un momento determinado.
63
Para eI cálculo de estos cilindros se tienen como
parámetros de diseño:
cilindros de doble efecto
Posición horizontal
Fuerza axial
* EI desplazamiento de los pistones será:
2 veces Ia cavidad de Ilenado + una holgura de 1 cm para
expulsar la pieza
Cm = 2*4 ,9L cm + 1 cm = 10,82 cm
La velocidad máxima de avance del pistón será:
Va = Cn/L
Va = velocidad de avance
Cm = carrera del pistón = 10,82 cm
t = tÍempo de avance = 35t x $ = 1,75 seg
10,82 cmVa= =61183cm/seg
t,75 seg
Va = 6,183 cm,/seg
64
La fuerza que deben hacer los pistones de empuie son los de
mover el conjunLo tolva, material en la tolva, matriz. El
peso de todos estos elementos Por Ia fr:icción entre Ias
superficies será Ia fuerza a v€ncer Por los pistones, Se
despreciará Ia fricción para obtener un diseño seguro en
cuanto a Ia fuerza axial que deben hacer los pistones.
Peso del material que sE encuentra en la tolva.
El volumen del material en Ia tolva es:
\,r = 1O79ó5 cm3
Densidad del material en polvo es:
P. = o,57 gr/cm3
p" = m/V
m = o,57 gY/em" * 1079ó5 eme
m = 61540,05 gr = 6L ,64 KS
El peso de Ia tolva serfa:
Densidad del acero = O,282 lb/pulgs = 7,8x1O-3 Kglcm3
La tolva está construfda de lámina de acero con un esp€sor
de L/8" = 3,L75 mm = 0,3175 cm
65
La base de la tolva es una placa rectangular:
Volumen de Ia base = 2xsx3xo,3t75+2*11x3xo,3175=3o,48 cms
Las placa laterales y frontales de Ia tolva son trapecios:
Volumen trapecio = t( a + b)/2) xh x t
B = base rnayor
$ = base menor
h = altura
| = espesor
Volumen placa frontal = volumen del trapecio:
Volumen placa frontal= 2x [( SO + 5)xl5/2)*O,3175 = 611 ,2 cm3
Volumen placa Iateral = 2x[(Se+ft)x35/2)xo,3175= 744,54 cm3
Volumen total = 30,48 + 6Lt,2 + 744,54 = 1386,2 cms
Peso total de la lámina de la tolva:
m = 7,gx1Q-3 Kglem" x 1396,2 em}
m = 1O,8 Kg = 11 Kg aprox.
EI peso de la matriz lo estimamos en 20 Kg, aunque es un
valor alto, pero es mejor suponer un valor alto para que eI
pistón trabaje seguro.
Fuerza axial que debe ejercer eI pistón:
66
f=61 ,64+11 +20
FaxiaI = 92,64 Kg
Tomamos:
F¡xial = 1OO Kg
Por lo tanto tomamos que cada cilindro ejercerá una fuerza
de 5O Kgf.
Faxlar = 50 Kgf = 11O,25 lbf
3.2-1 CáIcuIo del diámetro del cilindro y presión de
trabajo- El diámetro del cilindro se calcula por
medio de Ia siguiente fórmula:
Pt = F/A
F = 110,25 lbf
r (dc)'A=
4
De donde: A = área interior del cilindro
F = fuerza axial sobre eI vástago
dc = diámetro del cilindro
A = F/PL
67
x(dc)' F
4PL
F*4(dc)' = nxPt
5e escoge una presión de trabajo = 25OO Psi, es Ia presión
requerida para una bomba de paletas. Anexo 3 Tabla No. V-II
Criterio de selección de bombas, tomado del Libro del Ing.
DaniIo Ampudia pág. 193a.
110,25 lbf * 4( dc )' =
n * 25OO lbf./pulg'
1dc )" = O,05615
dc = O,24 puls
En la Labla No. VI-2A página 2L7 tomado del libro Ing.
DaniIo Ampudia. Ver Anexo 4. observamos que no hay
cilindros de menos de 1 RuIg normalizados, por lo tanto se
escoge eI menor de los que hay en la tabla:
dc = 1 pulg -) Normalizado
Ahora recalculamos Ia presión de trabajo, debido a que se
normalizó el diámetro del cilindro:
ó8
Pt = F/Ac
)r x (1 pulg)'Ac = área del cilindro =
Ac = O,7854 pulg'
P' = 110,25 lbf
110,25 lbfPt=
O,7854 pulg'
Pt = 14O Psi
3-2-Z CáIculo del diámetro del váetago. De acuerdo a la
Figura VI-5, página 2L9 deI Tomo II dEI Iibro de
Accionamientos hidráulicos del Ing. Danilo ampudia se
obtienen las siguientes condiciones:
Montaje del cilindro:
Brida frontal
Conexión del extremo del vástago:
no guiado no soportado
Factor de Esfuerzo: lo tamos de
F.S. = 3,
No hay eI caso pero se deduce este valor. (Ver Anexo S)
69
Ahora hallaremos Ia longitud básica del vástago:
EI factor de esfuerzo Io multiplicamos por Ia carrera del
vástago Cv para hallar Ia longitud básica del vástago Lb.
Lb=Cv*F.5.
Donde:
Cv = tO,82 cm = 4,26 Rulg
Lb = 10,82 cm * 3 = 32,46 cm = 12,78 pulg
Ahora procedemos a seleccionar el vástago de acuerdo a Ia
figura VI-19 tomado del Iibro de DaniIo Ampudia
(accionamientos hidráulicos , pá9 24O, tomo II. (Ver Anexo
6) Con la lonsitud básica del vástago y Ia fuerza axial
sobre el cilindro hallamos eI diámeLro del vástago:
Lb = 32,46 cm = L2,78 pulg
f = tO2,25 lbf
En El Anexo 6, s€ observa que con estos parámetros el
diámetro del vástago deberá ser mucho rrl€nos de L/2 pul9,
por 1o tanto se recurre a Ia tabla No. VI-2A tomado del
libro del Ing. Danilo Ampudia, observamos que eI diámetro
de vástago normalizado a la mitad del cilindro es:
llnlwnid¡d Autónoma de 0ccidrnbSECCION 8I8L¡OTECA
70
dv = 1,/2 pulg.
dv = L/2 pulg- = 12,5 mm -) Normalizado
Dc = I pulg -) Diámetro cilindro
3-2.3 l{aterial del cilindro y váetago. De acuerdo a la
Tabla VI-s, página 256 tomado del libro de accionamientos
hidráu.Licos del ing. Danilo Ampudia encontramos los
diferentes materiales a utilizar en eI vástago y eI
cilindro: (Ver Anexo 7).
Haterial del cilindro:
Según denom. DIN: Acero st 35.4
número 1.O3O9
LÍmite de elasticidad Sy = 23 Kp/nm2
Resistencia a Ia tracción Su = 40 Kp,/mm2
La resistencia a Ia tracción Su es un promedio de los
valores regist.rados en la Tabla.
l,laterial del vástago:
Según DENOM. DIN: Acero st 5O-2 número 1.0533
7L
Lfmite de elasticidad Sy = 27 Rgf/mnz
Resistencia a la tracción Su= SS Kgf,/mm,
La resistencia a Ia tracción Su es un promedio de los
vaLores registrados en la tabla.
3.2.4 Verificación del váEtago por pandeo. CáIcuIo de la
esbeltez:
Leg=
r
r = {( f./A)
Donde:
Le = Iongitud efectiva del pandeo 'r = radio de giro del elemento
f = momento de inercia axial de ra sección resistente del
elemento.
fi = Area de la sección resistente del elemento.
La longitud efectiva del pandeo Le se carcura t.eniendo en
cuenta las condiciones de Ia Figura VI6 y la tabla VI-3páginas 222 v 223 del libro de accÍonamientos hidráulicosdel Ing. Danilo Ampudia, Tomo II. (Ver Anexo g).
72
LaEI caso 4 se identifica con nuestro probl€ma en donde:
Iongitud de pandeo en función de L = Zl
L = 2xLb
por lo tanto:
Le = 2*32,46 cm
Le = 64,92 cm
Le = 25,56 pulg
El vástago es un eje macizo para ro cual el momento de
inercia es:
¡r * (dv)ef=
64
El área de la sección transversal:
r * (dv)"fi=
4
Teniendo en cuenta que el radio de giro r = {(r/A)
¡r( dv )+
I-=A
64
x( dv )'
73
: = !11'416
sacando raíz cuadrada a la anterior expresión se tlene que
er radio de giro para una sección transversal circular
maciza es:
r = dv/A
Por ro tanto reemplazando los valores conocidos an la
siguiente ecuación obtenemos Ia esbeltez:
Le 25,5ó puIS
r 1 /2 pulg
e = 2o.4,48
Para valores de esbeltez mayores de Lzo se utiriza Ia
fórmula de Euler que dice:
ñ"xEFk= *A=FxN(r/k)'
74
Donde:
Fk = Carga crÍtica axial del vástago
E = módulo de elasticidad del material del vástago
(L,/K) = esbeltez de la columna que depende de la condición
en Ios extremos.
fi = área de Ia sección transversal del vástago
N = Factor de seguridad, €I cual debe aproximarse a un
valor de 4 para que no halla falla de pandeo.
A = )rx(1/2)2/4 = o,19635 pulg'
Reemplazando valores se tiene:
n" x 3oxlosFk= *0,19635=FxN
(zoq,48 )'
Fk = 1390,43 lb = FxN
1390,43 Ibf{=
LOz,25 Ib
fl = 13,6 ))) 4
Por Io tanto el vástago seleccionado no present.ará fallapor pandeo.
75
3-2.5 CáIcuIo del espesor de Ia pared dcl ctlindro y Ia
tapa del fondo.
Cálculo de la pared del cilindro:
Dct==mfn
?OO Sy/k2
1,11 (p)
Donde:
| = esp€sor de pared ( mm )
di = diámetro interior del cilindro (mm)
Sy = IÍmite de elasticidad del material (t<sfzmm, )
K = factor de seguridad
p = presión del cilindro lec) atm, ó pt
Dc=1pulg.=25,4mm
dv = 1/2 pulg. = L2,5 mm
Pt = 14O Psi = 9,52 atm
f( = 2-4 =) Escogemos K = 3
76
Reemplazando valores en Ia siguiente ecuación, tenemos:
t = O,L77566 mm
Este es un espesor muy pequeño por ro tanto se normaliza a:
t = 1r5 mm = L/L6"
Cálculo de Ia tapa del fondo del cilindro:
tf = o,4o5 Dc * {(plo,1Su)
En donde:
tf = espesor tapa del fondo
dc = diámetro del cilindro
P = Presión de trabajo
su = resistencia urtima del materiar del cilindron €n
promedio = 40 Kplmm2
dc = 1 pulg = 25,4 mm
P = 9,524 atm
77
Su = 40 Kp,/mm2
Reemplazando los valores anteriores hallamos la tapa del
fondo:
tf = o,405 * 25,4 mm * {Íg,SZq atn/(O,1x40*10'Kg.Zmm')l
tf = 1,6 mm , s€ toma de t/8 pulg.
tf = 1,/8 pulg
3-2-6 Dimensionamiento de partes internas. Espesor del
pistón:
Lfr = (O,4 0,6)D
Espesor del apoyo del vástago:
Lfz = (O,8 t,Z)d
Longitud mfnima del apoyo y pistón con el vástago
totalmente salido:
7A
Lmfn=O,sD+d
P = diámetro del émbolo
d = diámetro del vástago
Lf r = O,6Dc
Lfr = 0,6 * t pulg = 0,6 pulg
Lfa = ldv
Lfz = 1 x L/2 pulg = O,5 pulg
Lf ¡ 1¡ = 0,6 pulg + O,5 pulg
Lfmfn = 1,1 pulg
3.3 DESCRIPCION DEL CIRCUITO HTDRAULICO
En Ia Figura 15 se muestran las partes constitutivas del
circuito hidráuIico empleado para poner en trabajo Ia
máquina.
79
FIGURA 15. ParLes constitutivas del circufto hidráuIico
Descripción de la nomenclatura, de
Aut6noma de 0ccidcnb
SECCION BIBLIOTECA
1. Filtro
acuerdo a la Figura 15:
80
2. Bomba de pistones reguladora de flujo
3. Motor eléctrico
4. VáIvuIa de seguridad
5. Válvula direccional
6. Controladores de flujo para cilindro principal
7. Cilindro principal
8. Controladores de flujo para los pistones de empuje
9. Divisores de flujo
10. Cilindros de empuje
11. Tanque
3.4 SELECCION DE LA BOI{BA
3-4.1 Caudal necesario para eI pietón prlncipal.
V = 1 ,O4 cmlseg = O,4O945 pulg./seg
Ac = 50,27 pulg'
O=VxA
O,40945 pulg 50,27 pulg¿CI= ----* ---*1GaIón
seg x 1 min 23L pulgs
óOseg
O = 5,3 GPH ^y 6 G.P.H
81
3-4-2 Caudal neceaario para los pistonca dc empuje
\,t = 6,183 cmlseg = 2,43425 pulg./seg
Ac = 0,79 pulg"
Q=VxA
2,43425 pulg O ,79 pulg2O= * *lGalón
seg x 1 min 23L pulgE
6Oseg
O = O,5 GPH
Como son 2 pistones entonces se tendrá que enviar un Caudal
de 1 G.P.M.
3-4-3 Caudal total de Ia bomba. El caudal total de Ia
bomba deberá ser de:
6 G.P.M. + 1 G.P.M. = 7 G.P.M.
La presión de Ia bomba se calcula por medio de Ia siguiente
ecuación:
Como las pérdidas están estimadas en 1OZ:
a2
Pe alta : Pt, + OrlPe
Pg alte = Pt/O'9
Pe alta = 23OO Psi,/O,9
Pe alta = 2555 Psi
Pe bala = Pt + O,lPe
PE b¡J¡ = Pl/o,g
Pa beJr = 14O Psi,/O,9
Ps b¡Ja = 16O Psi
Datos de seleccionamiento:
Presión = 255O Psi
Caudal = 7 G.P.M.
seleccionando del catárogo industriar de la vickers,
catálogo de selección de bombas. pásinas c4S a cSO.
Ver Anexo 10. se selecciona una bomba de pistones
reguladora de caudal.
Model Code Explanation:
PVIO-RSY3DC ( Ver Anexo 10 )
Esta bomba nos garantiza un caudal hasta 10 G.p.H. y una
presión máxima de 3OOO Psi para fluido aceita a una
83
velocidad de 18OO RPM. La potencia necesaria es de 20 H.P.
3.5 CALCULO DE LA POTENCIA DEL I,IOTOR PRII{ARIO
Esta bomba de pistones según la carta del catáIogo necesita
de 20 H.P. , o sea, el motor seleccionado deberá tener la
capacidad de dar 20 H,P.
3.6 SELECCION DE VALVULA DIRECCIONAL
Para eI cilindro principal:
DaLos de seleccionamiento:
O=6GPM
P = 25OO Psi
DeI Cat.álogo de SPERRY VICKERS n seleccionamos la válvula
direccional para Ia bomba de alta o del cilindro principal
€n las páginas f57-f58-f59, del catálogo. Ver Anexo 11.
Hodel series:
DG4V-3-2C-H-B-10-LH
válvuIa de doble solenoide con resorte, permite caudal
hasta Q = 1O gpm y una presión máxima de P = 5OOO Psi-
a4
Para los cÍIindros de empuje:
Q=lGPM
P = 14O Psi
DeI CatáIogo de VICKERS, se selecciona váIvula direccionalde doble solenoide (spring centered) €n Ia página fS7-fSS-
f59. Ver Anexo 11.
model series:
DG4V-3-2C-W-B-10-LH
Esta várvura ea de doble sorenoide con resorte, permite
caudal hasta Q=lO gpm y una presión máxima de P = SOOO psi.
3.7 SELECCION VALVULA DE SEGURIDAD
O=7GPH
P = 25OO Psi
De SPERRY vrcKERs, escogemos una várvula de seguridad
encontrada en las páginas d16-dL7 . Anexo tZ.
Código:
F3-DGMC-O1-FV-30
Válvula con rango de presión hasta 3OOO psi y permite un
85
caudal O = 10 GPM.
3.8 SELECCION CONTROLES DE FLUJO
Se selecciona Manifold de montaje de 2 estaciones,
2 controles de frujo: sereccionado del catálogo industrialde Ia Vickers páginas e4-e5. (Ver Anexo 24)
F3 DGMFN-O6-5O
Regula hasta 35 GPH y permite una presión máxima de 3OOO
Psi .
3.9 SELECCION DTVISORES DE FLUJO
Del catáIogo industrial de Ia Vickers¡ s€ selecciona:
FDCl-10-67
3.10 SELECCTON DE I{ANGUERAS
DeI nomograma IV-19 en eI Iibro del Ing. Ampudia¡ €n Iapágina !2I- Tomo I. Anexo 13.
Cilindro principal:
86
O=6GPM
Vs = Velocidad de descarga recomendada está entre 7 a 1s
pie,/seg r se toma V = 10 pie,/seg, €r1 eI nomograma
encontramos eI siguiente diámetro de manguera:
Sint = !/2"
Con eI valor del diámeLro interno y Ia presión de la bomba,
se puede ir a Ia figura IV-2O página 122 del libro del Ing.
Danilo Ampudia. (ver Anexo 14), para sereccionar eI tipode manguera.
Tenemos un diámetro interno de L/Z pulg y una presión
P = 25OO Psi, como no aparec€ valor alguno en Ia
intercepción, se observa hacia abajo en la misma columna de
diámetro interior hasta que hallamos el siguiente valor:
1OO R2, Type A Código 3
Mangueras para cilindros de empuje:
Q=1GPM
P = t4O Psi
V¡ = Velocidad de
pie./seg, s€ toma V
manguera es de:
descarga recomendada está entre 7 a
= 10 pie,/seg, €I diámetro interno
15
de
a7
{int = 3/L6" (Anexo 13)
Con el diámetro interno y la presión de Ia bomba, se puede
ir a la figura Iv-2O página L22 del libro del Ins. Danilo
Ampudia. (Ver Anexo L4), para seleccionar eI tipo de
manguera.
Con el diámetro interno de 3/16 pulg y presión p = 2OO psi,
Aparece valor en Ia casilla de 15OO Psi (ZZ), por Io tantoel material o tipo de manguera es:
J14O2C, Type AT
3.11 SELECCION DE FILTROS
Filtro lfnea de aspiración.
De SPERRY vrcKERS, página k1ó del catárogo se selecciona
los filtros de las bombas de alta y baja (gomba doble):
model series:
oFPS-25-S-50M-10
Permite hasta 25 GPM y SOOO psi, Ver anexo 15-
3.L2 SELECCION TUBERIA DE ASPIRACION
88
Tuberia de aspiración para Ia bomba de alta:
O-6GPM
Velocidad del fluido recomendada 1 m./seg en la succión del
nomograma Figura IV-l en el libro del Ing. Ampudia. página
85. Tomo L Anexo t6.
dtnt = 1"
Bomba de baja:
Caudal requerido de Ia bomba = 1 GPM
Velocidad del f luido recomendada y escogida = 1 m./seg en lasucción:
dtnt = L/2"
3.13 SELECCION DE }IANOI{ETROS
model number:
GP-3ooo-2o
DeI Catálogo Industrial de VICKERS, perry. en Ia página p.
k4O. Ver Anexo L7 ,
89
Manómetro con capacidad hasta 3OOO Psi de presión en las
]Íneas de aILa y baja de la bomba.
3.14 CALCULO DEL DEPOSITO
La capacidad del depósito en volumen de aceite se toma
como:
Ooep = (3 a 5) Obomb¡, para una instalación fija, entonces
eI volumen del depósito sará:
EI volumen del depósito deberá ser:
Capacidad de la bomba = tO G.P,M.
Qoep=3x10GPl,l=30GPM
Entonces debe tener una capacidad para 30 Galones.
Et materÍal del depósito será de chapa de acero con uniones
soldadas y el espesor de Ia chapa será de 3 mm.
El extremo de la tuberfa de descarga se corta en ángulo de
45o. Las tuberÍas de aspiración y de descarga se ubicarán
Io más alejadas posible una de Ia otra. Et extremo de ra
tuberÍa de aspiración s€ ubicará a ro cm por encima der
fondo del depósito. El tapón de vaciado se ubicará en er
Univcrsidad Autó¡oma do Ccc¡dentc
sEccrott ErBU0TEcA
90
punto más bajo deI depósito y contará con una trampa
magnética. EL depósito contará con una placa desviadora
que s€ soldara al fondo y ambos lados del depósito. EI
depósito cuenta además con un indicador de nivel y
temperatura, también en su parte superior tiene un tapón de
Ilenado, efectuando un filtrado previo al aceite; asÍ
mismo, filtra el aire qu€ se renueva en eI tanque
condiciones de trabajo: instaraciones fijas y. trabajos
intermitentes:
VD -) Volumen del depósito
VD = CD 1 O,15*CD -) (volumen ocupada por eI aire)VD = 30 GPM + O,15x3O
VD = 34,5 Galones = 34,5 Galonesx23l pulg3
VD = 7969,5 pulg3
Sea longitud L = 2?, ancho = E, altura = f¡ = a
V=Lxaxh=2*a*axa=2a3
a = (7969,5/2)r/3 = 15,85 puls
L = 2a = 15,85 x 2 = 3L,7 pulg
a = 15,85 pulg
h = a = 15,85 pulg
9L
Altura de la placa desviadora:
Volumen net.o de aceite = Vac = 3O Galones
Vac = 3Ox 23I = 6930 pulg3
Vac = 2axa*h
Vac 6930f¡ = = = 13,8 pulg
2a" ex( rs,as )"
4 CALCULO Y DISEÑO DE LA TOLVA DE ALI}IENTACION
V = L2 ciclos,/min -) 12 piezas por minuto
Volumen ocupado por el material para conformar una
pasti I Ia :
Va = 466,84 cm3, valor que se calculó anteriormente
El tiempo que se demora en reproducir una pieza es s
segundos.
Ahora se calcura el caudal necesario para producir una
pieza en 5 segundos:
466,84 cm3O=
5 seg
CI = 93,37 cm3./seg
La tolva tendrá Ia forma mostrada en la Figura L6.
93
35 cm
I
{
11 cm
FIGURA 16. Esquema tolva de alimentación
El volumen de material necesario para producir una pastilla
es:
\¡f = 466,84 cm3
V = 4,9L *
466,84 cm3
x = 816 cm
11 * x
= 4,9Lx\L * x
94
se toma x = 1o cm para asegurar Ia descarga de material.
De acuerdo a Ia Figura 16 eI ángulo 0 es eI ángulo
necesario para que eI material no se quede frenado debido
a Ia fricción-
0 = o + (1o a 1s")
Tomamos un valor de t?o
0=o+t2
El valor de a recomendado por los autores es de 45o ¡ por rotanto el valor del ángulo.0 serfa: (Ver Anexo ZZ>.
0=45+L20=57"
Con este vaLor podremos halLar las dimensiones de la tolva:
eI valor de c:
Sen$ - 35 cm./c
c = 35,/Sen57
c = 4Lr7 cm
EI valor de a:
a = 11 cm + 2x(35/Lan57)
a=11 cm+45,5cm
95
a = 56,5 cm
EI valor de b:
b=5cm
5 VERIFICACION POR PANDEO DEL PUNZON FIJO
Este elemento está sometido a carga de pandeo y Ia carga
axial que debe soportar es la del pistón principal:
Faxiel = 115251,5 lbf = 52268 Kgf
Este elemento es cilfndrico y Ia longitud atrropiada es de:
L=t2cm
El diámetro de este elemento puede ser de 11 cm ya que lapastilla tiene ésta medida.
d = 11 cm
Se halla el valor de esbeltez:
Leg=
r
r = {(r./A)
Donde:
97
Le = Iongitud efectiva del pandeo
r = radio de giro del elemento
I = momento de inercia axial de Ia sección resist.ente del
elemento.
fi = Area de la sección resistente del elemento.
La longitud efectiva de pandeo es de 2L, ya que hay un
extremo empotrado y otro Iibre.
Le= 2L
Le = 2xL2 cm = 24 cm
,r x (d)4l=
64
El área de la sección transversal:
,r * (d)'ft=
4
Teniendo en cuenta que el radio de giro r = l( L/A)
r(d)+
r64e=
A r(d)2
98
r (d)'e=
AL6
Sacando vaíz cuadrada a la anterior expresión se t.iene que
el radio de giro para una sección transversal circular
maciza es:
r = d/4
Por lo tanto reemplazando Ios valores conocidos en la
siguiente ecuación obtenemos Ia esbeltez:
Le 24 cm
r 5,5 cm
e = t7,45
Para valores de esbeltez entre 40 y LzO se utiliza ]a
fórmula de Johnson:
svx( L/k)"Fk=syIf ]=FxN
4.n2 .É-
99
Donde:
Fk = Carga crÍtica axial del vástago
E = módulo de elasticidad del material del váEtago
(vr) = esbeltez de la columna que depende de Ia condición
en los extremos
Sy = Esfuerzo en eI lÍmite de fluencia del material
A = área de Ia sección transversal del vástago
N = Factor de s€guridad, €l cual debe aproximarse a un
valor de 4 para que no halla falla de pandeo.
Para valores de esbeltez mayores que L2o se utiliza la
fórmuIa de EuIer:
n'xEFk= *A=F*N
(L/k)'
Con un valor de esbeltez pequeño como L7,45 no hay problema
de falla por pandeo.
Uniycrsidad Aut6noma de Occidcntc
SECCION BIBLIOTECA
6 CALCULO DE LA ],IATRIZ
La matriz a diseñar será un cilindro con presión int,erior,por lo tanto se puede diseñar como cilindro de pared gruesa
con presión inLerior, cuyos esfuerzos producidos son los
tangenciales y radiales.
La expresión de esfuerzo radial para un cilindro con
presión interior es:
Donde:
p = Presión en el interior del cilindro
r1 = radio de Ia superficie interiorÍz = radio de Ia superficie exterior
r = radio crfticoor = esfuerzo radial
La expresión de esfuerzo tangencial para un cilindro con
presión interior €s:
Prl" Yz"o0= ( r + )Í22 11' Y.'
Donde:
p = Presión en eI interior del cilindro
rt = radio de la superficie interioryz = radio de Ia superficie exterior
r = radio crftico
o0 = esfuerzo tangencial
El esfuerzo máximo radial y tangenciar ocurre cuando r = r1
por Io tanto:
L02
Px( rr' rz" )ofmáx =
Yz" rl'
Ol.¡{¡ = - P
Ahora se calcula eI esfuerzo tangencial máximo:
Prl' YzzoO,¡*=----------( 1+ )
l'22 - rlt yt2
Prra r12 + yzzo&r¡x= (---------)
fzt ' Yt' rt'¿
P*(rrz + rz')o&r¡* =
Yzz Yt'
EI valor de rr es eI radio de la pastilla:
rt = 11 cm/z = 5,5 cm
suponemos un espesor de 2,s cm y verificamos los esfuerzospara comprobar que Ia suposición da resultado:
103
Y? = 5,5 cm f 2,5 cm
T2=$Cm
Los esfuerzos máximos seránr
úr¡¡{¡= P= 55OKgf,/cm2
o&,¡* =
550 Kg,/cm2 x ( 5,5t + 8' )o&,¿* =
( g' 5,5' )
o&t¡* = 1536 Kgf,/cm2
EsLos valores se grafican en er cÍrcuro de Mohr como se
muestra en Ia Figura L7.
Apricando la teorfa de Von l,tissencky, Teorfa de la máxima
Energla de distorsión:
{zoeq = t(s0 - or)' + (o0), + (or)2lr/z
2
{2oeq = -- [( rsae + sso)' + ( 1s36), + (sso )2)rtz
2
Px( rr' + rz" )
rz" - r12
IO4
o€e = L472,59 Kgf,/cm2
FIGURA L7. Cfrculo de Mohr para €I citÍndro a presión
Tomando como falla la fluencia del material, hallamos elfactor de seguridad:
oeq = Sy./F.S.
EI materiar utilizado en el cilindro der ra matriz €s un
acsro 1O4O:
Propiedades del acero 1O4O:
Sy = 71OOO lb,/pulg, = 499L Kg/cmz
Su = 85OOO lb,/pulg2
Dureza Brinell = 1ZO HB
? elongación en 2 pulg = Lz
2 reeducción de área = 35
F.S _i:::_-L872,59
F.S. = 2,665
Este factor de
matriz trabaje
seguridad nos
sin problema de
da garantÍas para
faI Ia .
105
que Ia
Las medidas del cilindro quedan:
FIGURA 18. Medidas del cilindro de Ia matriz
La Iongitud del cilindro de la maLriz tendrá:
L = 5 cm, que es Ia longitud de Ia cavidad.
7 CALCULO DEL ESPESOR DE ( TRAVESAÑOS ) SOPMTES
Este soporte está actuando a flexión y eI diagrama
cuerpo libre es el mostrado en la Figura 19.
FIGURA 19. Fuerza actuante en eI soporte
Faxfal=52268
Además de ras medidas mostradas er ancho de esta placa es
to7
de 4O cm.
Esta placa fallará a flexión y eI momento de flexión máximo
se produce en Ia base.
Mxco=
I
f'f = 5226A Kgfxcm
c=L/2
f = (4O cm)xLz/Lz = 3,33xt3
Mxt/2g=
3,33xte2
52264g=
6,667xt2
7840,2o=
tt
Tomando como criterio de falla Ia fluencia del material,
tenemos:
o = Sy,/F .S.
108
Tomando un factor de seguridad de 3:
7840,2 Sy=
t'3
Seleccionando un Acero 1O4O con las siguientes propledades:
Propiedades del acero 1O4O:
Sy = 71OOO lb./pulg' = 499L Kg/cm2
Su = 85OOO lb/pulg2
Dureza Brinell = 17O HB
3 elongación en 2 puls = L2
Z reducción de área = 35
7840 ,2 499L=
t'3
784a.,2 * 3+2
4997
t = 2,17 cm
Tomamos un espesor de 2,5 cm para aer más conservativos.
t = 2,5 cm = 1 puls
Posteriormente por estética de la máquina este espesor de
toma de 5 crn.
Estos elementos
ayudar mantener
8 CALCULO DE LAS GUIAS O TIRANTES
son los encargados de guiar Ia matriz y
el peso de Ia matriz.
Estos elementos están actuando bajo cargas de flexión y su
punto más crftico es cuando los cilindros de empuje están
totalmente salidos. EI diagrama de fuerza qu€ está
actuando es eI mostrado en Iá Figura 20.
EO KO
FIGURA 20. Fu€rza actuando en un tirante
Unlvcrcid¿d Aut6noma de 0ccidontcSECCION BIBLIOTECA
La fuerza de 20 Kg se halla de acuerdo aI peso de la
110
matriz, realm€nte son 4 tirantes los que soportan esLe
peso, pero se coloca en un solo tirante para obt.ener un
diseño conservativo.
I'txcor=
I
M=20Kg*12cm
f.l = 24O Kgxcm
c=d/2
f = ñxd4 /64
24o Kgxcm x (d/2)o=
n*d+,/64
32*240o=
rxd3
2444,62o=
d3
Tomando como criterio de falla la fluencia del material,
tenemos:
o = SylF.S-
111
Seleccionando un material para los tirantes de acero 1O4O
estirado en frfo y factor de seguridad de 3 ( tres ),
tenemos:
Propiedades del acero 1O4O:
Sy = 71OOO lblpulg' = 499L Kg/cm2
Su = 85OOO lblpulg'
Dureza Brinell = 17O HB
8 elongación en 2 puls = L2
Z reducción de área = 35
o = 499I/3
ct = L663,67
2444,62= L663,67
d3
d3 = I,469 sacando raiz cubica se obtiene:
d = L ,L4 cm = 0,4475 pulg
Por lo tanto el diámetro de los tirantes se normaliza a:
d = L/2 pulg.
9 SOLDADURA
9,1 SOLDADURA PARA UNIR EL PI.|NZON FIJO
SOPORTE IZOUIERDO
ALA PLACA O
FIGURA 21 Soldadura para unión del punzón fijo aI soporte
izquierdo
La soldadura trabajará a flexión, debida al peso propio del
113
punzón y al peso de Ia tolva con material. Teniendo en
cuenta que los pesos del material y tolva son una
aproximación, t€n€mos:
Peso propio = Densidad x volumen
Densdiad acero inoxidable = o,282 lblpg' = 7,8x1O-3 Kg,/cms
Volumen = es el de un cilindro macizo
Volumen = (xxd'/4)xL
Volumen = [nx1 11 cm ), ta1 x13 cm
Volumen = 1235,4313 cm3
peso = 7,Bx1O-3 Kg,/ema * 1235,4313 en3
Peso = 9,636 Kg
Ahora eI peso de tolva con material y Ia matriz como se
calculo en eI numeral 3,2 es:
P=lOOKg
Peso total = 109,636 Kg = 11O Kg
Pero eI punzón fijo no resistirá todo el peso.
El peso se distribuye en el punzón, pist,ones y tirantes,por lo tanto tomamos la tercera parte de este peso para
hallar el momento de flexión en la soldadura:
LL4
p = 110./3 = 37 Kg
P=37K9
La distancia hasta donde se encu€nLra la fuerza es:
l- = 13 cm, que es Ia distancia en donde resulta eI mom€nto
máx imo ,
El momento es:
f'l = 37 Kg x 13 cm = 481 Kgxcm
De acuerdo a tabla 9-Z en €l libro de ShiSIey página 453
(Anexo 18), encontramos que eI momento de inercia unitariopara una soldadura en cfrculo es:
Iu = It*f3
Según la sección 9-4 pá9. 451 del mismo libro, tenemos:
s = MclI
c=d/2=76cm
I = O,7o7*hxlu
Donde:
f¡ = altura de la garganta
Iu = momento de inercia unitario
| = momento de inercia
Reemplazando eI valor de Iu , se t iene:
115
I = O,7o7xhx[*r3
Siendo r = 76 cm = 29,92 pulg
I = 975OI2,23*h
Et esfuerzo normal es:
481 Kgxcm x 76 cmo=
975o.L2,23xh
o = L/(26,67xh)
Selecionando un electrodo núm€ro AIJS ESOxx, con resistencia
de fluencia 5y = 67 KPsi, con eocentaje de alargamiento t9
tomado del libro de Shigley Tabla 9-3 pág 4SS, Ver Anexo
L9.
El crit.erio de falla será Ia resist.encia a Ia f luencia:
s = Sy,/F.S.
Tomando un factor de seguridad de 3, tenemos:
s = 67 KPsi,z3
o = 22333 Lb/pg' = 1570 Kg/cm2
LL6
EI valor de s es:
(r = L/(26,ó7xh) = 1570
Despejando eI valor de h, se tiene:
f¡ = 26,67/157o
h = 0,016988 cm = O,17 mm
f¡ = O,O7 pulg esto aproximadamente es t/L6'
Por lo tanto la altura de Ia garganta h seleccionada para
ser más conservadores es:
[ = 3/t6"
9.2 SOLDADURA PARA LA UNION ENTRE HATRIZ Y TO-VA
Estos dos elementos serán unidos con €I mismo tipo de
soldadura calculado en el numerla 9.1, aungue está sometido
a m€nos esfuerzo que eI punzón fijo, tomaremo$ Ia misma
soldadura para sLandarizar Ia soldadura en Ia máquina.
AtlS número de electrodo E8Oxx,
Altura garganta, h = 3/16"
9.3 I.JNIOil DE OTROS ELE}IENTOS
La unión de otros erementos tendrá ra misma especificación
de soldadura dada anteriormenle, teniendo
que no fallará debido a que los otros
sometidos a menos esfuerozos.
LL7
la seguridad de
elementos están
10 CALCULO DE TORNILLOS
1O.1 CALCULO DE TORNILLOS OUE SUJETAN EL TRAVESAflO O PLACA
IZQUIERDA (SOPORTE) CON LA ESTRUCTURA
Se escoge un tornillo comercial
- Se escogen unu tornillos para sujetar eI punzón.
Se analiza eI tornillo a fatiga.
- Se calcula el factor de seguridad, eI cual debe ser de 2,
según criterio utilizado en el libro base.
si eI factor de seguridad no cumple con la condición
anterior, si es mucho mayor, se escoge un perno con menor
dimensión, si es menor, s€ escoge un perno con mayor
dimensión y cuando el factor de s€guridad cumpla con Iaanterior condición eI diseño será satigfactorio.
119
5/B"-11 UNCxZ1/4"
FIGURA 22. Esquema de tornillo sujetador
Tomando la platina a la que va unida de 1'y de acuerdo a
Ia Figura 23. Ia longitud del perno será 2" ya qu€ eI
espesor del ala del travesaño se toma también de 1 puls.
EI tornillo seleccionado es eI L L/2'-11 grado 5, Ver Anexo
20. Sacado del libro de Shigley pá9. 383.
Este tornillo tiene
el diámetro nominal
hilos por pulgada
de 1,5 pulg
11
es
Grado 5: Ver Anexo 2L. pá9. 4O3 Libro de Shigley
Resistencia a Ia tensión = LzO.OOO Psi
Resistencia de fluencia = 92.OOO Psi
t¡nil¡ryif¡¿ Autónoma dc Octident¡'s¡cc¡ott
BIBLIoTECA
L2rJ^
TRAVESAI.IO
PIáT It.¡A HI EFM
TOR{ ILLOS
FIGURA 23. Esquema de unión de Lravesaño con laestructura.
Se calcula primero Ia constante de rigidez del perno¡
AEKb=
I
Donde:
T2L
Kb = constante de rigidez del perno
fi = Area transversal del tornillo
E = módulo de elasticidad del material del p€rno (Rcero)
l. = Iongitud del perno
Reemplazando valores se obtiene:
A E xd2E rx( 1,S )'x3ox1ooKb===
I 41 4x2
K¡ = 26,5x1O6 lb,zpulg
Ahora se calculará la rigidez de los elementos unidos,
nEdK¡ = --E---
¡ 5( I + O,sd) -l
zlnl IL I + 2,5d J
Donde:
f = móduro de elasticidad de los elementos unidos (acero)
d = diámetro del tornillo
Reemplazando valores se obtiene:
Ka = __:::___ =____::::113iilT:l____r 5( I + O,Sd) r r 5{2 r O,S( 1,SO)} .r
2 rnl I z rnl iL I + 2,sd i r- z + z,s(r,so) J
L22
Km = B1x1O6 lb,/pulg
Calculamos una constante C, que servirá para calcularposler iores parámetros :
Kb 26,5C = = = 0,246386
Kb + Km 26,5 + 8L ,O7
De Ia tabla 8-2 del Anexo 21, At = 1,4OS pulg' para p€rnos
de 5/A pulg.
La fuerza efectuada para separar los elementos unidos será:
La fuerza axial es de 52268 Kgf, eI momento producido en Iaplaca es:
M = 5226a * 20 cm (ZO cm €s la longitud a donde está
aplicada la carga )
|tl = 1045360 Kgfxcm
Ahora Ia fuerza necesaria de tensión de los pernos para
venc€r esta fuerza es:
F*d = |.1
d = distancia del centro del travesaño al perno
d=2,5cm
L23
F = LO4536O/2,5 = 418144 Kgf = 922 KPsi
CnP SutFr = Arxsut ( --- + 1)
2Se
Donde:
Fi = Precarga apropiada
At = Area de esfuerzo de tensión
9ut = Resistencia última a la tensión
C = Constante
n = factor de seguridad
P = carga de tensión
Se = Ifmite de resistencia a la fatiga.
S'e = L9,2 + O,314Sus , ecuación 7-t7 pá9. 315 libro
Shigley.
Suc = I2O -OOO Psi
S'e = L9,2 + O,314x12O.OOO
S'e = 56,88 KPsi
Se ha supuesto Suc = Sut
De Ia tabla 8-ó (Shigley), página 4O8,, se escoge Kf = 2,3
para filete, debido a que es mayor que Kf en el entalle.
Por lo tanto Ke = L/Rf = I/2,3 = 0,43478. EL lfmite de
fatiga del tornillo para carga axial es ahora,
Se=
5e=
KexS'e = O,43478*(56,88 KPsi
24,73 KPsi
Ahora si volvemos a la ecuación de Ft y tenemos:
CnP SutFr = Ar*Sut ( --- + 1)
2Se
0,2464 * n x 922 LzO1,405x120 -- ( + 1 )
2*L2 24,73
= 168,6 - 55,398xn Kip
Se escogieron L2 pernos, o sea 6 al lado y lado del ala.
L24
IosSustituyendo diversos valores de n se llega
siguientes resultados
En eI Anexo 21, se determina Sp = 85 KPsi r por lo tanto
carga de prueba es
Fe = A¡*Sp = 1,4O5x(85) = Lt9,425 KPsi
Uitlizando Ia siguiente ecuación:
O,6Fp s Fi 5 O,9 Fp Ecuación 8-18 pá9. 4O5 Shigley.
Ia
Ft, KPsi LL3,2 57 ,811 2,4L74
125
por Io tanto,
Fi (mfn) = O,6
Fi (máx) = O,9
Lt9,425 KPsi
LL9,425 KPsi
71 ,655 KPsi
LO7 ,4A25 KPsi
*
*
De acuerdo a la tabulación anterior el factor de seguridad
adecuado es 2, y cumple con nuestras exigencias, Por Io
tanto el diseño es satisfactorio-
NOTA: EI otro travesaño irá acoplado de la misma forma y
Ios tornillos seleccionados para este elemento s€ podrán
utilizar en el otro travesaño sin posibilidad de fallas, ya
que se está sometiendo aproximadamente aI mismo esfuerzo.
11 DTSEÑO DE PLATINAS
Este elemento se puede observar en Ia Figura 23, y
soportará el peso de Ios travesaños, punzón fijo, tolva y
material, matriz, cilindros y vástagos, por Io tanto estará
sometida a flexión, pero se puede observar en Ia figura 23
que Ios travesaños est.án acoplados a las platinas en su
parte más extrema de su longitud, y no €n eI centro €n
donde es más crÍtico, o sea que la carga Lotal se centrará
en los puntos donde se encuetran los dos travesaños, por Io
tanto el esfuerzo a flexión a que esLá sometida Ia platina
es pequeño, por Io Lanto 1" de espesor de Ia platina serfa
más que suficiente para evitar una falla por flexión. De
todas formas se comprueba esta hipótesis.
El peso de los elementos mencionados se estiman en:
Peso tolva + Peso material + peso punzón fijo+ peso matriz = 11O Kg (numeral 3.2 y numeral 9.1).
Peso de travesaños (material acero estructural con densidad
L27
O,283 lb,/pulgs = 7 ,8x1O-3 Kg,/cme )
Volumen aproximado de travesaños:
VoI = bxhxc
[ = ancho = 40 cm
c=espesor=5cm
f¡ = altura = 4O cm
VoI=40x40*5=8OOOcm3
Peso = SOOO cm3 * 7,8x1O-3 Kglcm3
Peso = 62,4 Kg
Como son dos travesaños E 2*62,4 = L24,8 Kg
PESO PARCIAL = 11O + 128 = 238 Ks
Peso de cilindro y vásLago principal:
Longitud = 7,6 cm 8prox. = 3 pulg
Diámetro interior = 8 pulg
Diámetro exterior = LO,75 pulg
3,L4I6 x (De2 - Di')VoI= xL
4
Reemplazando valores, se obtiene:
Vol = LzL,17 pulgs = 1985,66 cm3
L2A
Peso = 1985,6ó cm3 * 7,8x1O-3 Kg,/cm3
Peso cilindro = 15,S Kg
La tapa del fondo es de 2 pulg de espesor y maciza y su
peso es, diámetro aprox. de LO,ZS pulg.:
Vol = [3 ,1416x( 1O ,75), /4)x 2pulg
VoI = 181,525 pulss = 2974,66 cm3
Peso = 7,8x1O-3 * 2974,66
Peso tapa del fondo = 23,2 Kg
Ahora el peso del vástago será:
Diámetro vástago = 4 pulg
Longitud Vástago = 8,8 pulg total
VoI = [9, tc16x( 4 )r,/4] x8,e
VoI = 110,58 pulg3 = LgL2,15 cm3
Peso vástago = 7,8x1O-3 * 1812,15 cm¡
Peso vástago = 14 Kg
Peso cilindro + tapa del fondo + vást,ago = 15,5 + 23,2 + L4
Peso cilindro + tapa del fondo + vástago = 52,8 Kg
PESO PARCIAL = 23A + 52,8 = 2go,g Kg
EI peso de los cilindros I vástagos de empuje son p€qu€ños,
L29
s€ toma Ia mitad del p€so del cilindro, aungue eI psso es
menor Io usaremos asi para ser conservativos.
PESO TOTAL
PESO TOTAL
290,8 + 52 ,g/2
3t7,2 Kg = 32O Kg
como este p€so se distribuye en cada travesaño tenemos que
Ias fuerzas puntuales son:
F = 32Q/2 = 160 Kg ( Ver Figura 24)
f-
Uniwnid¡d Authome de Occidento
stcctoN EtBLIoTE0A
FIGURA 24. Fuerzas sobre la platina
Como €s obvio las fuerzas se
plat.inas ( Ver Figura 23> tomamos
sola platina como de BO Kg y
cortantes producidas son:
FLECTG|l.l
FIGURA 25.
distribuyen en
Ia fuerza totalIos momentos y
130
las dos
en una
fuerzas
BO Hg
R1=80 Hs Fem He
Dlagrama de momento flector y cortante de
platina
CORTAHTE
v
Ia
gtrtr Eg¡tcn -Bo Kg
Como es una carga estátlca, ten€mos:
131
Hmáx
Mná x
de acuerdo a Ia Figura 25
La ecuación de esfu€rzo de flexión es:
o = l4c/I
La sección transversal es recLangular:
I'lomento máximo
8OO Kgf*cm
c = 2,54/2
I = b*h!/tz
f = L7 ,7526
o=(t=
8OO Kgxcm *
57 ,23 Kglcm1
Aplicando la teorfa del máximo esfuerzo cortante, t,enemos:
5y/2o=
F.S.
El material seleccionado es acero 1o1o raminado en calientecon Ias siguientes propiedades:
13 cm
2,54 cm
= L,27 cm
= ( ra ¡x1 2 ,54)s ttZ
cm4
L,27 cn/(t7 ,7526 cma
= 814 Psi
L32
Sy = 26 KPsi
Dureza Brinell = 95 HB
Su = 47 KPsi
t elongación = 28t
Despejando factor de
(sy /2)F.S. =
o
13000F.S. =
814
F.S. = 15,6
Se desprende
segura.
seguridad, tenemos:
gue la sección seleccionada ea completamente
12 DISERO DE ESTRT'CTT'RA
La barra de Ia estructura sometids a mayor esfuerzo es
aquella en la que Ias platinas se apoyan, o sea que
sostendrán el peso del conjunto:
P=32OKg
Peso como a lado y lado de Ia estructura se encuentra esta
barra, sostendrá un peso de 16O Kg y Io supondremos €n Iamitad de ra viga con el fin de obtener un perfilestructural seguro.
EI momento máximo observado en Ia Figura 26 es:
Hmáx = 1600 Kg*s¡ = 13899 lbxpulg
(Cálculos basados en eI 1ibro de Singer )
S ZH/o
oedm = 52 Kg,/mm2 (para los perfiles estructurales Sy)
ordm = 74 KLb/puIg'
En Ia Tabla del
sección isual o
Iibro de Shigley
mayorr a O,0188
134
FIGURA 26. Cargas sobre perfil estructural
13,899 KlbxpulgS¿
74 Klb,zpulge
S 2 O,O188 pulgs
se encuentra
PuIg3 .
fio rg
un perfil de
135
PERFIL ESCOGIDO:
Perfil ángulo de lados iguales 'Lu ¡
1"*1"*1/8" =) S = OrO3 pulg3
13 SELECCIO}I DEL HOTOR ELECTRICO
PARA }IOVER LA BO{BA
DeI catáIogo de Patron Transmission Co., Inc. (CatáIogo 82,
de motores, motorreductores y cadenas) se selecciona un
motor que cumpla con Ia potencia requerida:
Por reguerida por Ia bomba = 20 HP
El motor seleccionado se puede observar en el Anexo 23.
NEMA l.toToR 254U-365U ( Trifásico)
a 1725 rpm
H.P. = 20
T4 CIRCUITO ELECTRTCO
FIGURA 27. Circuito eléctrico
Ver Anexo 26 para Ia explicación del circufto.
15 CO¡{CLUSIOI{ES
* Una máquina que produzca 12 piezas en un minuto es una
máquina muy eficiente ya que en I horas de trabajo continuo
podrá producir 57óO piezas./df a.
* EI costo de funcionamiento de la máquina diseñada es muy
bajo, ya que no hay piezas que lubricar, eI único costo de
funcionamienLo es er mo¿tr eréctrico y er material en
Potr vo.
* Es muy importante implantar el
este proceso ya que se aumenta
producción y se necesita de un solo
control qu€ supervise eI correcto
máquina.
sistema hidráulico en
considerablemente Ia
operario en el panel de
funcionamiento de la
* Para aumentar la producción se puede diseñar una máquina
en donde se imprante más de una matrízy más de un punzón.
* Después de rearizar er esquema del conjunto a escara, la
tolva tendrá que tener en Ia
equivalente a 24,38 cm ( Ver
las aristas de Ia matriz no
139
descarga una altura de 243,8mm
plano de conjunto ), para que
tropiezan con Ia tolva.
* EI conjunto a escala también nos determinó el ancho de
los travesaños, se habfa supuesto de 40 cD, pero resultaque los tornillos son de 1,5' y Ia cabeza hexagonal de los
tornillos tienen 2,598 pulg (comercialemnte), y como se
necesitan 6 tornillos en cada lado y hay que deJar espacio
para dejar ca€r la pastilla, se neceEito un ancho deI
travesaño mayor, dando en el dibujo de 644 mm 64,4 cm.
* En conclusión eI diámetro del ástago de un cilindro-pistón se toma a la mitad del diámetro interno del cilindro
sin necesidad de entrar en anáIisis
* EI espesor del cilindro de la matriz se diseñó en base
a las fórmulas para cilindros de paredes gruesas, gu€ en su
interior está sometido a una presión.
* El cálculo de tornillos y pernos nos arrojó un result.ado
de un tornillo comercial de diámetro nominal L !/2", este
tornillo se estrajo de tabla de tornillos comErciales y es
eI e mayor dimensión comercial que hay.
140
* EI principal criLerio utilizado en los diferentes
cálculos de los elementos es Ia falla por fatiga en
flexión, Ios elementos sometidos a estos esfuerzos, son:
los tirantes, el travesaño o soporte (izquierdo y derecho),
estructura, platinas.
* otro criterio importante para eI diseño de algunos
elementos es Ia falla por pandeo ya qu€ los piston€s de Ios
cilindros y eI punzón fijo están sometidos a cargas axiales
centradas de compresión Io que acarrea peligro de pandeo €n
estos elementos.
* En algunos cálculos de elementos se emplea fuerzas
mayores a las que soporta eI elemento o s€ supon€ un punto
más crftico en que trabaja eI element.o con eI fin de
obtener un sobredimensionamiento ó obtener un diseño más
seguro.
* El costo de la máquina se estima en S ó'SOO.OOOT €n
donde la parte estructural cuesta sólo $gOO.OOO y la parte
más costosa es Ia hidráulica.
15 BIBLIOGRAFIA
AMPUDIA, DaniIo. Libro de Accionamiantos Hidráulicos.Tomos f ,II,III,IV. Cali: Univalle, 1.98O.
BEER, Ferdinand P. RUSESELL, Johnston, Jr. Hecánica de
Materiales, México: Mc Graw Hill, 1.988.
BODINI, Gianni, COCCHI, Franco. Transformaciones de
plásticos. 2€ ed. l,léxico: Hc Graw HiIt , t.98.2.
PISARENKO, G.S., YAKOVLEV A.P., MATVEEV V,V. Manual de
Resistencia de Materiales. Mir : Floscú URSS, 1 .989.
SHIGLEY, Joseph E; HITCHELL, Larry. Discño en IngenierfaHecánica. 3ed. Mc Graw HiIl, 1.98O.
SINGER, Ferdinand L. , PYTEL, Andrew. Resistencia de
Materiales, 3ed. l",léxico: HarIa- L-9t7.
VICKERS, Perry. CatáIogo Industrial de accesorios
hidráulicos. ttichigsn, Troy, Vickers. 1.9e9.
ANEXO T. FICHA TECNICA DURITE NC-8O
couPAlrn ouffitcA BoRDEil g.A.
Información Técnica
Descripción:DURITE NC-80 es polvo de moldeo fenólicode transferencia media, para usos generalesen la producción de piezas comunes, tialescomo mangos para ollas, breakers, tapas y
CATIDADntl¡ttt"tttrttrttr¡'t.¡l\r llrT-
-E)
oorotrBtA
Llenado del molde:Los moldes gleden llenarse por sistema voluméüico o con pastillas precalen-tadas. Este último sistema es más indicado para piezas profundas o granoes.
artfculos eléclricos. Formulado para aplicarespecfficarnente por el sistema de compre-sión en cualquier üpo de prensas, manualeso automátbas.
ESPECIFICACIONESFluidez por transferencia 80 - 90"Á
Tiempo de curado test standard 96 - 42seg.Densidad aparente 0.55 - 0.609/cn3
Densidad de la pieza moldeada 1.36 - 1.¿m
Absorción de agua 24 hs. a EC 0.60lo
Contracción (DlN.S3ail) 0.6% 'Post-contracción (D1N.53464) O.25Vo
Factorde compresión 2,3 - 2,9Resistencia dieléctrica 1d
Principales ventajas:Sus propiedades caracterfsticas son:o Rápido curadoo Buen brillo de las piezas moldeadaso Desmolda fácilmenteo Poca contraccióno Media resistencia al impacto.
Cmlinúa 56
cotPAl$A OUIH|CA BORDEil S.A.
CAUDADmrtt tttr at rva rrt
\rZ@LOMBIA
Precalentamiento:
Moldeo:
La temperatura de precalentamiento oscila d€ g0"c hasta 12ooc, depen-diendo del molde y del tamaño de la pieza.
La temperatura del molde debe ser entre 140"c hasta un máximo de lgO"c;también la temperatura dependerá del tipo de pieza a rnoldear y sistema deprensa, ya soa automática con desfogue o manual.
Presión de moldeo:- Material precalentado requiere- Material sin precalentar requiere
100-300 Kg/cmz200-500 Kg/cmz
57
ANEXo ?. pRESróN EspEcrFrce óprrmA pARA MoLDEo
Presión espeoífica según el tipo de máquinade ciclos por ninuto
IlATERIAL Rotativas(60 a 600)
0e Funcionamiento Hidráulicdsalternativo (4,S-3S)
FENOPLASTICO
AIlINOPLASTICO
78-98( 8oo-1ooo )
118*126( 1200*1800 )
5r-79( 600-800 )
79-118( 800-1200 )
39-59( ¿ob-ooo )
69-88( 700-800 )
:l
,rÍ;
ANEXO 3. CRITERIO DE SELECCIóN DE BOMBAS.
o-
o=
ttt an ú,
vt atD
o=
o -o ?z-v,
o=
g .2 t aa
aú¡1vtLCÉ orQo cl?C¡' .iEi ., (¡,.ctót-
CTi !' CL
i'.ú€La et talCL+ >SFoSó t{ +r.o
Gstq,t
-(llO. ZE€tllei.o='/
|u4¡ .-úCLJct
-oo?6>o 8Er .rt m
oo &8É¡|lr¡tCN
85tsat gr gt'+ + +
¡a}ttút ttt rttctr c,r o¡*++
lar¡tctr¡¡ .iea E6r¡JF-oC¡ ).
.+¡H (lrl|
.r E5
¡/o
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¡a ¡a¡at¡D r¡' Oh ÑG(¡
¡r faOract o!¡t(oOt
ct ct@(\1<v
ooo(c rtD
rnt/r ¡u0leit' cl
ct (? o clt€t r¡) ct qút.-l ?< ' t{. f. |lt? OlLt
ItUr EE- E'C'. r-¡ r tE c, dz H ',, e5 r K gñ sR gR.
r¡t f 93 i{ N
= ; rñ gE.:)of,É
út at, C) ú¡fY¡ t¡l = go
q Ét a €=F'|
= 5 ,n EE e a o-a eE eE
ff¡ cft h ,rE ii ' o'- 'r q r,f (t coct
7 F c', ig A d "''rF-H egt
i¡¡ ;a '; j-É:" i 14 FCJ€.4
c,.or'l
at,üCCDo'-¡qiltA z,(uftLLÉ! a,
trt,aE3o1taeF
(t(ucÉ
' 'lt ¡roogL€o cL.l,e, lt r^.-Or(Ucr- d, +,
a(?o(to,9<¡' aY¡
+, +,fu(uúÉ,oun F. .n Vl(lJf (U(ucor cFoc oít*¡ fct 9.ptn (^tts c 'ecto- (l, é.e,
¡,,(uEvr(uutÉ(uOFlJ rO
FXo..<
a a e. o.5ocl(fñct(Jr.¡¡"id.;
té. Gi¿¡
.tA ti C Vrc, (' (t,.o o.et t^ 'F ..-r.- 'F, Vl¡€ol- lft(t .('ct ,,ccr€ c0, =c ?¿óLc GtL |llL ..|. Or.F L clr .L (U ütttd € ú, Ct?ÉxL cq, cl: iú
¡¿¡ t¡, o uJ rc t¡J H PI
8F 8F sF'I
o' cD oct út cr rrt (7 l¡,úÍt q,.Í¡ ct(VD
'+.
a,aHgggáá F g g E
.;; -:; ":;..i.¡ r; d J -.¡
É(u.) lg.3o.-d.¡L&,P
€,!t
88óarv' !f¡
tANEXO 4. DIAHETROS NORMALIZADOS PARA CILINDROS
2t7
TABLA l,lo.VI-2A Proporclones tfpicas de los cilf ndros dedimensiones normal i zadas
/TABTA No.VI-28 V.f stagos pesldos .para ci I lndros de dlil€n-
siones nornalizadas
I
Aullnor¡a de Cccidentc
SECCION BIBL¡OTICA
Düttt ktoior. Are pistón Dümetro wstago A¡e¿ enuls¡ Rcbcú5n órcas 'dc ¡¡abclocfcctfuas'pvk mm ptV crn! wlt mm ¡ztlt' ct¡tt
Irl{ l
2t3i45678
2S38507-(
t00l]5r50t75m0
o,79|,773,r4' ?,07
125719,64282738,4850;7
5¡l?045EO
I25¡E5250325
b.tIt522Yz
33*4
tt (l9'C3850u7590
r00
'0J91.332.365,309.42
14,732t2l
'28.1637J0
¿¡
8Jt5356095
l3-ftE5213
¡l:3{:3az34:3¡l:34:34:3¿l:3123
Dün intc¡br Ara pinón Diima¡o xista¡tt ArcA ar1L, lOr Rcbcün ó¡esde t¡abaioatcaiwrpul,r mm wlF' cnt' Pak mñ PulF cmt
It++234567I
:s38-<0?.(
t00I l-(r50l?5!00
0.791.773.147,07
t'r (7t9,6{t8:?38.4F50.2?
.{
il204.q
' 81,
¡r5.185251'
.31-('
11Irtl2j3t,,4i. '4.1:
sri
2(t '.2s355(r?o90
l0t¡ lr'I 3{¡
0.3.i098¡.66393ó.6i
¡0.lrl| 4.0q:0.?i.18.6?
'r t(ó
l0:f43ó.<
90t35It5
725 $:at¡,80t¡e1,80t.90l.9f'Z.Uf (!: I It.8bIJS (7:4t
ANEXO 5. MONTAJES DEL CILINDRO PARA HALLAS EL FACTOR DE
ESFUERZO.
2L9
TOiITAJE DELct L I xDRO
coilExto|| DfLEXTREUO DEL I¡AST.
E.IETPLOFACTORDE ESF.
FS
Rlgldo Guiodo yroporfo do I .5
nf gl¿o Plvo?odo ygulo do 2 :f
Rígldo Soporlodo pcrono guiodo rígirfgrncnle
3 2
Brldo porhrlor Plvolodo , gulodoy roportodo rnexlremo ftonlol
4 I
Brldc porlcrlor Pivolo , gulodo.m rcporodo 5 I
.Brldo fronlot Plvolodo ygulodo ffi 6 '.7
A rtlc u locldnf ronld
Pivofodo ;ro porfodo 7 I
Argculoclóncrnlrol
Pivolodo ,roporfodo'
.Et.5
Artlculo clóngorlcrfor oc cnlro I
Plvotodo ,roporfodo I 2
Brido pothrlor No gulodo ,no roporlodo to .+o
"i
FIG. yI-5: Tipgr de dontajes de los ci I lndros y soportes devts tagos fidrd ca I cu la r I os es f uerzo; de' col ur¡nide I os vls tagos .
ANEXO 6. NOHOGRAMA PARA EL SELECCIONAHIENTO DEL OTÁMTTNO
oEu vÁsrAco.
a':...1:
Di ámetro
24d'
:
en pulgadas
rfr3.Pl
-¡¡3?c6tsc.
:&.
Eo
J6aa
rft 69.6.oCt rU
= E'¡
FJ
coJ
I . 5 C;.tltoü ? !-¿
Fuerza en libras
.ll.tfrre.uJr'. ,l t 4 á I t c r10¡.@t
Di ámetro del vástago en Ír.m.J1.9t¡m I t0r5 n$Er ttsf
7T5l' s-!'T'
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ANEXO 7 . I,IATERIALES PARA CILINDROS.
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ANExo B. coNDrcroNEs DE EXTREMos oEu vásreso
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l4on tal es
caso 1.
cláslcos dé vástagos Y'clllndro.Embolo soportando la carga libremente'éitindro tompletamente fiJo en.su partei nferi or.
Carga guiada lateralmente, cllindrs-ii¡áJo-por su áiirimo infárior por labiela oscilante.
Carga gulada lateralnenter cillndrofiJ;do-por una platfna en su extremo-rúáárioi'caso dbsfavorable por el seligrode' tenslones Por desal lneacf6n.
Carga llbre sobre el ér¡bo1o, clllndrofiiado en su extremo suPerror.
cAso 2.
¿!= Q.rolL CAS0 3.
L= 21 cAso 4.
ANEXO 9. CURVAS CARACTERISTICAS DE BOHBAS DE PALETAS
, rronoinarA y-¡
-BOMBA DE PALETAS-
EFICTEt{c}As T0TAL y voluHETRrcA7
196
Presión de Dcscarga pSI
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2000 300c5000 r0p00 rco 2oo 3oo 500 r00o ¿oo03oo0 5000 r0p00
Do¡rba P.Pll
Univa¡sidad Aut6noma de 0c-"- stcclON Bltsl-loTEcA
ANEXO 10. FICHA TECNICA DE LA BOHBA SELECCIONADA.
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16 GPM.200PslOUTLET
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LEVER ooTIITROLS
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ANEXo 11. FrcHA TEcNrcA DE LA vÁlvula DrREccroNAL
SELECCIONADA.
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ANEXO L2. FICHA TECNICA DE LA VÁUVUUE OE SEGURIDAD
SELECCIONADA.
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ANEXo 13. NoHoGRAMA pARA LA sELEccróN DE TANGUERAS.
t2t
-FIGURA IIf.19
Eii¡i.if'
. . . Nurrytaphb h€,'p ch6se m¡r*t ,'f,sc" W applicstio/l..
ANEXO L4. NOHOGRAI,IA PARA SELECCIóN DEL },IATERIAL DE LA
MANGUERA.
Universidad Aut6noma de Occident¡
sEccroN EtELlofEcA
t22
FIGURA IY-20
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..t{¡.'lCOÍe .
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ffiroorta.!-It,t t1rrg¿difl¿rl.:'n..Jl{t?s.wÜ23. 'úlbr hot! :
6.-
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ftt-c.tt't'ctttt oillññrT á¡r¡mn untrt inlr¡3s¿üng ürG ¡yslrm wurkkrg pcssur.t¡¡ted l0 uE lerr loturar|-I B¡ hl¡¡rt'rctr{xr wü ¡&rifit., tt:c progcf tÉ¡r ¡tytc.
O*r:Hiffitv¿doy¡nthatoay..¡nlrrútí¡t¡ttar¡€cfspaJéctulsyst8rtt,púttr.presswar,lctr'ri¡úrFtunn.tntüf*r;tix,tdüttittat
ANEXO 15. FICHA TECNICA DE LOS FILTROS SELECCIONADOS
E-a3oÉg!BoÉoE
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gE-a!.39-iE.',E¿EtrF
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ANEXo L6. NoMocRAMA pARA EL cÁLcuLo DE LA TUBERía oE
ASPIRACION.
FIGURA IV-I
..' : : ' DUrtENsroNADo DE TUBERIAS :
.{
=T----:-----¡=
Nt¡ta: L¡ gama dr' r'clridarlcs dc llulo.A corrcsp¡¡ndc ak¡s val¡¡rcs rc.c¡¡mcndados paf¡ conduccioncs dc .'asoiración r dc rctt¡rnr¡Lir gama dr vclrrcidadcs B corrcsp<¡ndc a los ¡'¡'Jr¡¡c¡ ri.ctrtncnrtados para conducci<¡ncs clc sumi'nistrr¡.
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ANEXO T7 . FICHA TECNICA DE MANóMETROS SELECCIONADOS.
Thorou¡ih pto"*rt¡o* dror¡ld ah¡ay¡ bs obscwad to Insr¡re
úát tho hydratlic aystsm lc clem:
tsm¡nant Into Úte ryst8ñt
FIRE RESISTANT FLlrlDS _:-
Hydraullc systerns uslrtg fire resl$¡nt flulds rcquire gcchlengineering oonsid€ttt{on
'' : i :li: -r
--!-¡ma^-- ^f t|.,
nlcrean (rlu$l eñtlre qrstsrn to rcnrova p"¡ni metrl drip, Hri:5ih?H*l.flS,#[TH","J,[!'Srffi.waldim *loq l¡nt, 8tc. ,,-. . :- 'r pe*or*"¡ce of t¡re ruCstant fluH¡ ¡¡cfi ¡s ¡ynthetics, wrtc¡,. l l:l:' . :... .
(2lFilter e*tr drango of oil to pfwont ¡ntroductl¡n of .con'For ganeral infonnst¡on on üre propertie. cfiarrcterkelce'moli&t¡on ¡rd use of flre resistam fluidc consult the "AItlSlgg3.Stg"-stsrdard Prcctice forusa of Fka Bci¡tam FluH¡tor Fluid Po11SV*ernr i
For speclfic appllcatbns of fire resktant fluids cona¡lt yot rVlckers reprsssntsths.
LOW V¡SCOSITY HYDRAULIC FLUIÍB
For specific appllcations of lor vlscosity hydraulic fluld¡q¡dtas "doluble d¡i ¡n t*atr emul¡ions:' and'"Alumir¡r¡m rollingoils of the mineral seal type" consult your Vickers Represen'
tat¡ve. Many Vickers units are delgned for usa with theso lowvirosity fÍuids as noted on the appropriatü InstsllstbndrarlrEñ.
CLEANtINESS
the sy¡t8m.
(3)hovide @nt¡nuous oll flttration to rsmove slulgo--and-'-'producm of wer snd corroeion gonerated durirn thg llfe of
(4)Provide contlnuoüs protGctbn of system from entry o-f
airborne contamlnation by prope filtration of air throueüt
breathers.
(SlDuring usag6. prop€r oil filllr¡ of resarvolr-¡nd servicing
of filters, Uieáthen, resarvoir$ ote Gannst be over empha'ized.
(6)Refer to installation data for recommended filtratlon.
SOUT'ID LEVEL .
Noise is only indirectly affested by the fluid selection, butúre condition of the fluid is of paramount ¡mportance Inobtalning the optimum reductlon of system soqnd larsla
Some of the maior factors affecting the f¡uid condltions thatc¿use the loudest noises in a hydraulic system are:
1. Very high viscosities at start-up temperatur* oan causo
' pump nolses due to cav¡tat¡on.
2. Running with a rnoderatety hlgh viscosity fluid will impede
the releas¿ of entrained air. The fluid will not bg corn'pletely purged of such air In the t¡me ¡t remains In theieservolr before recycling through the system.
3. Aerated fluld can be caused by Ingestion of air through theoipe ioints of lnlet lineq high velocity discharge lines,' cylind'er rod packinS, or by fluid discharging aborre thefluid lwel in the reservoir. Air in the fluid cat ses a trcisq
similar tb cavttation. : i
4. Contaminated flulds can csusa excessive wear of internal
tr¡mp parts whlch may reult in increased sourd lwels.
5. Systerm using water based fluids are suscept¡ble to noisecreated by vaporization of the f¡u¡d if excessive vacuumsand temporatureg ars encountef€d.
SOLUBLE OIL IN WATER EMULSION
An oil ¡n water emulsion contain¡fig a 5% concentrat¡on otsolublE oil is recommended. (A 6 to 10% concenuation is
¡referred.l The soluble oil *rould be a stable, high quallty,l,sarry ¿uty type solublc-oil and stioutd bachscked frectutntly.
fo ,orra En effect¡ve emulsion, the water Crould not hane.exc-essive hardness or have an acid nature. ard it should be
dtst¡lled or deionized. When prepering thc mixtures, üre
soluble oil strould always be addod to the water whilemaintainirg good fluIl-fiiiation. Tho water should norer bo
added to the soluble oil. Do not mix solubJe qil bte¡ds
Proper ma¡ntenance of oil content In the emulslon requJrec
p"ríoaic test¡ng for alkalinE pH and- oil concentrat'¡ort. Theiltal¡ne pl'f slroul¿ bs maintained at 8.019.2 pH In accordanda
w¡th.the crppliers recommendatlon. A reduction of predictsd
life from ttrat of petroleum o¡l shoutd be exprcted when using
oil in watr ecruhionr
LOW VISCOSITY PETROLEUM PRODUC'IÉi
Aluminum rolling oil of the mineral seal type containing 10i6
butyl learate lubricity add¡tive may also be used as the fluidmedium. Comparing aluminum rolling oil and oil in wateremulsions, both f luirJs bear the same ratings and life expsctanúY.
VICKERS DIVIS¡ONsPERRV RAND coRPoRAT¡oN
TROY, MICHIGAN 4AO8¿T t.28&S2
Universid¡d Autónoma de Cccidentd
k-40
ANEXO 18. PROPIEDADES A LA FLEXION DE SOLDADURA DE FILETE
:
JUNTAS SOLDADAS Y PEGADAS
TEbI¡ 9.' PROPIEDADES MÍNIMAS DE METAL DE SOLDADURA
AWS númerodc electrodo.
Re¡i¡tenci¡ ¡ l¡tenrión, lpri
Rc.i¡is¡3i¡ defluencie, lpri
Porcenaje deehrgeniento
E60xxE70xxE80xxE90xxE l00xxE I 20xx
6270
80
9C
100
t20
50
57
6777
87
107
l7-2522t9l+ 17
r3- l6l4
' Si¡tc¡¡ra de designación numÉric¡ dd código de opccificaciqrc¡ de la Amcrican wel-{ru sociar (Aws) para lc elocrodo. Se utiliza un pnfi}rütcral E con un grupo de cr¡atro ocinco dgitc, donde la dos o trcs primaa indican l¡ rcri¡tcncia epruximada a la tcnsión. EI úl-timo irdica r¡aria¡rte¡ cn la técnica desolüdu¡a, c(rno la corriate déctrica normal. EI pcnúlti-mo indica la pcición de rcldadura ootno, por ejcrrrplo, cn phno, r,erticel o rcbp c¡bcza. Elonjunto omplco de cspecificacioncs pucde obtenene diJtándolo ¡ la Aws.
ANEXO 19. PROPIEDADES I'IINIMAS DEL METAL DE SOLDADURA
É 3dÉtr. FtrE d
si€átj *i E t st !{;r:g F É'E'p-
Fü E# i€.gE Sg EEEg ¡ F *.8h".c- E E n f¡EH;;.,P-AE eÉBüttq$ET ? E € +üf;4H{BiEf EJ 3É€! p'g€ E'Ér ! 6€[¡ ¡: ? [{ f;E?T Uü;¡ s €:E3 F e'n üE < ü'5 LEüás ü* E' ; i"E t EgEEEi
rñ (.oc'l -ltl 6rO¡+cA$<$la-
Or\r\r\¡\r\ú)u1 r.Of\€O
ÓIOO()OOr.Cr-@O)Oc\{<
-
't< IxxxxxxX X X 11, OOOOOOOoT(Or\€O¡dl¡¡ f¿¡ t¿¡ f¡¡ t¡¡ t¡¡
És
3$€'act 'l.al
E.ilfuüEl'83úá
s .:ar&.!¡
.IU.EI EI
E.E.áAaxta--¿ It¡|
9rH€'É8qS
t€
úDaaJot,f¡¡aJFf¡¡
t¡¡a3r.,
ulf2?,,t H
üEHAt?2aA f¡¡F{ r<
ooJúOo{2?É{c!2ñ-)rlÉt
\-.--...---.-- .
ANEXO 20. CARACTERISTICAS DE ROSCAS UNIFICADAS UNC Y UNF
¿.9€ttrE
Ei:r¡;stl?ro5c,TIi;.eE-'E<€ +
!lgg€i€t*i€¡!E :
;áiil ii,.!€!E¡tl á
i.ücJsn!.E.= 5-
=" yEI:E: ó.ftt eÍtr€-- É!P'E ^EE¡; tslbe
'EgIrE!
-FO)- 1O@+66OóO (O-rCO 6€(D+ q¡O€-dñ+ ñNON Nq¡ñe{ OQh€o|r O-OC +O8888 r886 6S83 89== *seü gFc,ctoó cictdo ooco ctdctct Cc;éé:-i
OcO+o -Oú)+coFqr6{ rocD-r oqtqo @ror
sEEE HEEÉ 3s:::=:s sBgs ii
€o(o \cN6c) c--c| O1 F?é¡, o\OOl? (€sr
EEÉ gEE=:EEE BEIq HgSn gÉooo oooo oooo eod j dctdo o-.:
oOts tt(.oO.(OFCO OOrCe 4ilcC+ 6Oc'l
EEg EEg::!s$ Es=E SSgE $€océ ociéé e.ocici ddoo oooo ij
EFEF EFFE E=El FsE* FgFE FÉeuue -- Nsñ o+ú)6 (.|tsaoc Ncictcjci €jooo octdo dddo éc;é= jj
I¡ ¡H€ EÉ}5EEÁtq -'< E€i
¡¡.zIaÉ
a
qNt€ co+Q(.o dÉ€t +oc'co @(o+N C¡N€ots(oñ +f +o óNNN Nññ= =:.-
t(9cC COffN tlrt cO €?Éff -O016 Frgf€4t -qmc ññd- ---- -;
e-do +6t€€ =1+.p*.p+¡É.¡r*-
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CJg,oú¡¡¡au,
oF(nú¡¡¡Fo
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ANEXO 21. PROPIEDADES DE PERNOS COMERCIALES
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i:::t€,:-;iE::i:!!:EEHsl!-6 B á _.=.9 -I;:: E EE€;=E:e;si.irt¡11;E.{l18[E"i ¡.o;:: !3
a¡ e- sL t.
€i€i???iifÉiiit!É;€;i € € € i { íi i i ¡É ái &&
;;;i i t t i i ii i i ir;É¡ ii€€€{€€ { + {-r¡. E!¡-rl{¡-{t? EI,-I;!!!!;! ! ! !itle!!&Ee€&;;g!is!!
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d-ooO-óñ o oo@€
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EEEg Í B c es s s s q +fóaoA O O O OO A O O O UUFñiñ ñ i : ñ ññ ñ i s i ;;bóba u u o oo u o o o uu
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o € o @o o 6 0 0¡ ci d rtct I 9 g É
. od a o' ñ o ÁIO :. ..1 o. .6 EE : :' <¡--F
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ts - -6 F6Q i:d oa t¡ó c
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€¡¡3;
ANEXO 22, ANGULO DE REPoSo RECoMENDADo PARA I'IATERIALES
Trr¡.r: 3.3. lllaterial Characteristics oncl lli Itu ('uhic Í'txttAnglg of
Average weight reposeRecommended
ma.rimuminclinationMaterial
Alfalfa mealAlfalfa pelletsAlfalfa seed
Almonds, broken or wholeAlum, fineAlum, lumpyAlumina
rAluminum chips .
Aluminum hydratcAluminum ore
(see bauxite) !
Atuminum oxide :
Aluminum silicate I
Aluminum sulphare i
Ammonium chloride, crystallineAmmonium nitrateAmmonium sulphate (grarrular)
-Antimony powderApliteArsenic, pulverizedArsenic oxideAsbestos, ore or rockAsbestos, shred
+Ash, black, groundAshes, coal, dry, 3 inch & underAshes, coal, wet, 3 inch & underAshes, flyAshes, gas-producer, wetAsphalt, binder for paving .
Asphalt, crushed, Vz inch& under
Bagasse
Code
t- :t
t7
20-25
84óYc25826Nc36Q835D35B27ME46Yc35
A27M835SD358365
rC36NUSrc35TU
A36.435
]426A35RD37RE46XY
i835
D46TD46T437D47Tc45c35
E45Y
845836445436A36A46E45VYB25N8268.26E37D37c25WBt5Wc25
t7
27.l0-r 5
20t1208-r0
¡lgakelite & similar plastics(powdered)
BariteBarium carbonate
rBarium carbonate filter cakeBarium hydrateBarium oxide
tBark, wood, refuseBarleyBasaltBauxite, ground, dryBauxite, mine runBauxite, crushed, 3 inch & underBeans, castor, wholeBeans, castor, mealBeans, navy, dry
t74t43t0-r528-3045-5050-6050-657-r5t8
70-120495445-524545-586070-8030r00-1208t20-25105
35-¿10
45-50404578
80-E545
7-t0
35-45r8072
72
62-65t50-200l0-20374880-t036880-9075-853635-4048
4520-29293W30'4430*44224514
293W323043W'430430-44n-29to-4É-3044532454542
30-44
45
(--+s' 1\-30E44
453243
452320-2820-293t30-4420-29
29
t0-12
zUU
t May vary considcrably-consult a CEMA mcmbcr.
42
Uniycnidad Autónoma de OccidcnttSECCION EIBL]OTECA
ANEXO 23. CARTA PARA LA SELECCION DEL HOTOR ELECTRICO
TARMINGDALt LJ r5161293 8084 ATRON. SPRINGFItLD, N l r20l)3795000
BALDOR 3OO SERIES NEMA 254U.365UNEMA 254T-4477
xttfr
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'..¡i ltl.:'),i¡)-l
I?JtrlI;.'
'lltt- |
vr::tr'vüi':1.Tt,, ¡|l '
tlalt..t
fotallY-enclosed,|an'cooled
¡r ¡ Codrñlc6 0dt; :Cdri! !i 0üll
¡ [email protected] ffirq
THREE PHASE motors are 208, 2301460 volts, 60 Hertz
EXCEPT 1140 B.P.M. and lower speeds and motors lnNEMA 254T and larger are 230/460 volts.
.1.- ' f
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I C.rllrú tr¡tor r¡bód b ú¡ffi ñd .l'riFrrm - lñbeidlt cút hF a ttutbp@ld
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OPEN,DR¡ P-PROOF
ANEXO 24. FICHA TECNICA DE LOS CONTROLES DE FLUJO
SELECCIONADOS.
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ANEXO 25. DESPIECE DE LAS PARTES HAS IHPORTANTES DE LA
HAOUINA.
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ANEXO 26. EXPLICACION DEL CIRCUITO ELECTRICO
Al dar start se acciona la solenoide derecha y Ios pistones
de empuje avanzan hasta 5 cm y tocan eI switch accionando
el solenoide derecho de la váIvula direccional y para los
cilindro de empuje, a su vez eI Ewitc s1 s€ acciona Iaválvula direccional del cilindro principal y este hace su
carrera completa al llegar a los A,Sg cm requeridos se
acciona otro Switch para que prenda otra vez la solenoide
de la váIvula direcciónal de los cilindros d€ empuje y
hagan la carrera final (expulsión de Ia pastilla) y a su
vez se acciona el SwiLch Z (se) para que el cilindroempiece a entrar a su posición inicial, después cuando los
cilindros de empuje han lresado a su carrera final accionan
eI microships y se acciona eI Switch S para que lospistones entren, ál entrar los pistones a su posición
original accionan eI Switch 6 y se acciona nuevamente lavárvura solenoide de ra válvula direccional del cirindroprincipal y empieza nu€vam€nte el ciclo-
