DISEÑO Y FABRICACION DE UN DOBLADORA DE TUBOS
RESUMEN La prese presente nte invest investiga igació ción n es desar desarro rolla llada da con con el objeti objetivo vo de diseña diseñarr un prototipo de máquina dobladora de tubo manual de sección circular, que pueda trabajar para tubos de sección circular de una pulgada Esto es una propuesta para el taller de !abricación del "U# $ntonio %os& de Sucre ' que bene(ciará indirectamente al "U) Santiago Mariño, con la (nalidad de equipar el taller con un equipo novedoso ' con la mejor tecnolog*a de punta La investigación toma toma un dise diseño ño e+pe e+peri rime ment ntal al,, con con un tipo tipo de inve invest stig igac ació ión n de ma mane nera ra pro'ectiva, bajo la modalidad de pro'ecto !actible )or otra parte, se utilió el m&todo de b-squedas bibliográ(cas ' la realiación de algunas encuestas no estructuradas a especialistas en el área de la construcción ' metalmecánica, con la cual se logró obtener in!ormación de los requerimientos ' ensa'os que se prac practi ticcan ac actu tua almen lmentte en es esta ta casa asa de es estu tud dios ios Los res esu ulta ltados demostraron, mediante simulaciones, el comportamiento teórico.e+perimental que tendrá la maquina una ve construida, además se dejó como aporte los planos para su !abricación ' cálculos asociados para certi(car la !uera de doble ' el !actor de seguridad necesario que se consiguió para un buen e+perimento de doble )alabras clave/ prototipo, máquina dobladora, desviaciones, palanca, poleas
ING. METALURGICA
I.
INTRO IN TRODUC DUCCI CIÓN ÓN
$ctua $ctualme lmente nte en las instit instituc ucion iones es ulian ulianas as las prop propues uestas tas de opcion opciones es que permitan mejorar la calidad en las actividades que se realian constantemente, constantemente, la misión de innovar en la propuesta de un nuevo diseño manual de dobladora de tubo tuboss de secc secció ión n circ circul ular ar que que per permita mita ma mane neja jarr di!e di!errente ente ángu ángulo loss ' diámetros, para el taller de !abricación en la "U# $ntonio %os& de Sucre e "U) Sant Santia iago go Mari Mariño ño para para que que sea sea una una opci opción ón a prio priori ri !act !actib ible le de adqu adquir irir ir económicamente económicamente 0ablando ' as* lograr mejorar signi(cativamente signi(cativamente la precisión, precisión, reducir el es!uero !*sico por parte del operador ' que sea una 0erramienta práctica ' sencilla de usar en las prácticas de laboratorio 1e este modo, todo el planteamiento ' desarrollo de esta investigación se !undamenta en el diseño de una 0erramienta que realice el doblado de tubos bajo m&todos que buscan no aplastarlos ni de!ormarlos en la sección de las curvat curvatura uras, s, para para ell ello o se consid considera eran n carac caracter ter*s *stic ticas as operat operativa ivas, s, t&cnic t&cnicas, as, cálculos de precisión, precisión, !uera de dobles, que se deben considerar para el diseño de la máquina Se utilia la t&cnica 1#2 para montar toda la estructura del diseño, la cual permite visualiar en las dimensiones de un dibujo la dobladora a trav&s de un prot protot otip ipo, o, util utili ian ando do para para ello ello el prog progra rama ma $uto $uto3$ 3$14 14 ' Soli Solid5 d5or or6s 6s4, 4, respectivamente Esta investigación se encuentra con!ormada por tres 789 !ases debidamente estructuradas En la !ase " se presentará la descripción del problema a trav&s de su problemática En la !ase "" permitirá ubicar el tema objeto de estudio dentro del conjunto de teor*as e+istentes sobre el doble de tubos :inal inalme ment nte, e, en la !ase !ase """ """ se anal anali iar arán án los los res esul ulta tado doss obte obteni nido doss en la investigación, investigación, señalando las concordancias entre problemática ' su respuestas en este apartado, para (nalmente establecer las conclusiones ' recomendaciones pertinentes, para as* de este modo evaluar si el prototipo a diseñar impulsará una alternativa en !unción de las necesidades actuales del mercado industrial industrial metalmecánico ' en especial para el taller de !abricación de las instituciones/ "U# $ntonio %os& de Sucre ' "U) Santiago Mariño II.
CONTEXTUALI CONT EXTUALIZACIÓ ZACIÓN N DEL PROBLEMA PROBL EMA
En ;eneuela al igual que en el resto de $m&rica Latina, se 0a observado una econom*a in
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en el logro de avances ' objetivos Esta econom*a perjudica sobre todo a las pequeñas ' medianas industrias, que se ven en la necesidad de implantar nuevos diseños para mejorar el desarrollo de sus actividades metalmecánicas La dobladora de tubos redondo de sección circular presentada en este art*culo es una opción para estas empresas de pocos recursos que no pueden adquirir una dobladora automatiada debido a su alto costo Se puede resumir que es una 0erramienta relativamente sencilla, de !ácil uso, que pueden adquirir estas empresas con una menor inversión ' con la (nalidad de obtener productos terminados de mejor calidad E+isten un sin (n de empresas dedicadas a la construcción de dobladoras de tubo, puesto que el uso intensivo que tiene ' 0a tenido el acero para la construcción metálica 0a conocido grandes &+itos que permitieron el avance de la ciencia de materiales El acero constitu'e un elemento importante en el mundo para la población, la industria ' el comercio )or ejemplo, en el año =>?@, Santiago Aeiola 7#imos0en6o, B@@@9, diseñó ' !abricó la primera dobladora de caño, en esa oportunidad un modelo 0idráulico manual para tubos de paredes gruesasC sin saber que esto ser*a el primer paso de una actividad que marcar*a su tra'ectoria industrial en el pa*s por siempre Aeiola se constitu'ó como una industria para las industrias, con más de D@ modelos dispuestos para cada necesidad instalada, participando además en la !abricación ' comercialiación de las mismas En la actualidad, el taller de !abricación del "U# $ntonio %os& de Sucre 7$mpliación Maracaibo9 se encuentra en bases de pro'ecto para organiarse ' reordenar todos los equipos La actual !alta de la dobladora de tubo en dic0o taller ' el uso intensivo que se le da en el área de la mecánica industrial requiere desarrollar dobladoras de tubo manuales accesibles para este laboratorio, que permitan realiar la actividad de manera e(ciente, eliminando el doble de tubos con la t&cnica manual, puesto que los trabajadores realian demasiado es!uero !*sico ' se e+ponen a grandes riesgos En ocasiones, el descuido por parte de los docentes en su !ase investigativa, aunado a la !alta de inversión ' personal en la institución en general 7t&cnicos, ingenieros9 solo reduce de manera signi(cativa el logro de los objetivos planteados, además de la p&rdida de tiempo en realiar el trabajo sin la maquina dobladora, porque que la ine+actitud en el ángulo de dobles acarrea muc0as complicaciones para terminar un producto o piea, 'a que amerita que el obrero deba veri(car en muc0as ocasiones para corregir el ángulo de dobles mediante t&cnicas no mu' certeras Esta dobladora simpli(ca en gran proporción la actividad a realiar e incluso alcanar mejor t&cnica en el acabado (nal, lo que justi(ca la inversión para su adquisición
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La dobladora de tubos redondos es una 0erramienta tecnológica que realia su trabajo mediante un plato accionado manualmente ' que ejerce la !uera necesaria desde una palanca que gira un tubo a trav&s de una matri para obtener el doble deseado, con su respectivo ángulo El doblado del material deber*a tener un tiempo de duración de 8@ segundos como m*nimo, para conseguir un rendimiento óptimo respecto a las propiedades del tubo doblado ' las de la máquina El propósito del mecanismo a diseñar es la transmisión de movimiento ' !uera, considerando un conjunto de elementos r*gidos, móviles unos con respecto a otros, unidos entre s* mediante di!erentes tipos de uniones Las raones para el diseño de una dobladora de tubos de sección circular de diámetros variables es cubrir varios parámetros seg-n las necesidades que puedan darse en el "U# $ntonio %os& de Sucre en su sede en Maracaibo, espec*(camente en el taller de !abricación, estableciendo procesos de calidad ' e+actitud, para de esta manera poder resolver de !orma e(ciente algunos requerimientos ' tener un mejor control sobre el ángulo de dobles de tubos 1ebido a esta problemática, surge la interrogante/ 3ómo establecer unas buenas bases de diseño para una maquina dobladora de tubo de sección circularF III.
FUNDAMENTOS DEL DOBLADO DE METALES
)ara Molina ' Rubio 7B@=B9/ GEl doblado de metales es un proceso que ocurre al aplicarle a un metal de super(cie recta es!ueros superiores al l*mite elástico o punto de cedencia, en una dirección di!erente al eje neutral del material, as* se consigue una de!ormación plástica permanente en !orma de curvaH 3on un eje neutro los es!ueros serán nulos ' el equilibrio vendrá dado por el centro de masa e inercia del mismo 7;er :igura =9 :igura = Naturalea de doble de un tubo metálico
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:uente/ Molina ' Rubio 7B@=B9 3ontin-a Molina ' Rubio 7B@=B9 agregando que, aunque al metal al que se le aplicó un es!uero Gmás allá del l*mite elástico es capa de mani!estar cierta cantidad de recuperación elástica Si se 0ace un doble 0asta cierto ángulo puede esperarse que regrese 0asta un ángulo un poco menor cuando se deja libre el materialH )ara el autor, este retroceso es ma'or en radios más pequeños, materiales más gruesos, ángulos de doble más grandes o materiales endurecidos 3om-nmente, se devuelven entre BI ' DI $l realiar dobleces en los metales es pre!erible trabajar en temperatura ambiente, evitando aumentar el calor en el material, 'a que aunque esto puede incrementar su plasticidad, el acto de subir la temperatura a!ecta la estructura interna del elemento, cristaliándolo ' causando una disminución de la resistencia mecánica IV.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN UN CURVADO DE TUBO
1e acuerdo a 1o'le 7B@@>9, la siguiente lista corresponde a las caracter*sticas !*sicas que intervienen en el proceso de curvatura de un tubo/ GEspesor del tubo/ ;ariable determinada por el tipo de material usado, el posible uso de la piea !abricada ' que está e+presado generalmente en calibre o mil*metros 1e este valor depende muc0o el resultado del doblado 1iámetro interno ' e+terno de las paredes/ Esta variable permite evaluar signi(cativamente 0asta que radio puede ser curvado un tubo Radio M*nimo ' Má+imo/ )or lo general está asociado al grado de curvatura del tubo
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1urea/ Materiales sint&ticos pol*metros que permiten una curvatura per!ecta sin ning-n tipo de alteración o cambio visible en el material, son los ideales para esta aplicaciónH 1. PRINCIPIO DEL CURVADO
La Norma 1"N J?JB determina que el curvado es la de!ormación plástica o permanente que su!re un material tras aplicarle un es!uero
:uente/ Molina ' Rubio 7B@=B9
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:$SE """ IV.
DESARROLLO DE LA PROPUESTA
1"$2NKS#"3K L$ S"#U$3"N $3#U$L REUER"M"EN#KS 1EL #$LLER 1E :$OR"3$3"N Se realió una "nspección visual al lugar donde se encuentra el laboratorio de proceso de !abricación, con la (nalidad de realiar un recorrido en el área del local ' poder constatar las condiciones actuales de este recinto, para lograr as* una visión concreta de la operatividad del sitio $ continuación, se puede apreciar una imagen en la que se muestra cómo está organiado el salón de clases del Laboratorio de proceso de !abricación Se encuentran dos equipos que se utilian para el ensa'o de impacto ' tracción de materiales de acero, tambi&n, una mesa ' algunos pupitres En la siguiente imagen se muestra la entrada del laboratorio E+isten unas máquinas de combustión interna ubicadas en todo el espacio de acceso al taller, las cuales restringen el libre paso al interior del sitio )or lo general, esto debe tener un r*gido cumplimiento de las normas de seguridad e 0igiene en este caso dictadas por el "nstituto Nacional de )revención, Salud ' Seguridad Laborales 7"N)S$SEL9 V.
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
Seg-n lo mencionado por #ama'o ' otros 7=>>P9, la población se de(ne como la totalidad del !enómeno a estudiar donde las unidades de población poseen una caracter*stica com-n la cual se estudia ' da origen a los datos de la investigación 1e acuerdo a los autores mencionados, se e+presa que la población u objeto de estudio es el universo de la investigación sobre el cual se pretende generaliar los resultados En el estudio es mu' importante tomar los datos de una muestra en base a la población, 'a que representa un respaldo de la veracidad de los 0ec0os que implica la problemática en el estudio ' del mismo modo respalda la acción o propuesta al problema, como por lo menos la más e(ca para el caso en estudio #ambi&n a(rman que la muestra es el grupo de individuos que se toma de la población, para estudiar un !enómeno estad*stico, es decir, cuando seleccionamos algunos elementos con la intención de averiguar algo sobre una población determinada
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#omando como base la e+plicación de los autores, la aplicación de un instrumento es !undamental para recolectar in!ormación sobre el 0ec0o que se desea investigar, por lo que en este caso la presente investigación realió una serie de preguntas estructuradas como parte de las actividades para lograr los objetivos planteados que den respuesta a la problemática enunciada anteriormente Esta encuesta !ue aplicada a los estudiantes de las escuelas de "ngenier*a en Mantenimiento Mecánico 7"U)SM9 ' estudiantes de tecnolog*a mecánica 7"U#$%S9 respectivamente $ continuación, se muestran los resultados obtenidos con la encuesta 2rá(co = 3onoce el !uncionamiento de una dobladora de tuboF
:uente/ elaboración propia Esta repuesta representa un sondeo inicial sobre si conocen o no qu& es una dobladora de tubos, cuáles son sus partes 'Qo componentes, por lo que la ma'or*a de estos estudiantes de ambas casas de estudio respondió acertadamente, conociendo en totalidad la maquina dobladora, constitu'endo as* un P? apro+imadamente de estudiantes e+pertos en el área 2rá(co B 3onoce la !unción de una dobladora de tubo dentro de la industriaF
:uente/ elaboración propia Esta pregunta relata que los encuestados tienen un poco de conocimiento de las !unciones de una dobladora dentro de la industria Esta incidencia representó un 8 de los encuestados, el cual desconoce el !enómeno de
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doble en los tubos, además del !uncionamiento automático o manual de la misma Esto origina como conclusión que se impartan prácticas de laboratorio una ve (naliada la investigación en la etapa de construcción para !acilitar las actividades del proceso de enseñana ' aprendiaje de los estudiantes con el -nico (n de in!ormarles sobre el proceso que llevarán a cabo en el campo laboral 2rá(co 8 3ree usted que con la implementación de una dobladora de tubo en el taller se podr*a mejorar la calidad del aprendiaje en materias como las o!recidas por la rama de !abricación de la carreraF
:uente/ elaboración propia Los estudiantes encuestados a(rman que no e+iste tal máquina dentro del taller de !abricación ' que ser*a un gran adelanto la instalación de una, 'a que su !unción está ligada a a(anar sus conocimientos de cómo ' de qu& !orma trabajar con la misma, !ortaleciendo la producción individual para el instituto mediante la optimiación de tiempo ' recursos, as* como !acilitar el dictado de prácticas para distintas cátedras 2rá(ca D 3onoce las 0erramientas necesarias para el !uncionamiento de una dobladora de tuboF
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:uente/ elaboración propia En !unción a las respuestas de los encuestados, se puede decir que el J= de los estudiantes no conoce las 0erramientas que les permitirán manipular este dispositivo )or el contrario, el => restante son estudiantes que laboran en el área ' conocen per!ectamente las !uncionalidades ' los -tiles de trabajo que utilia la máquina 3omo idea general, podemos decir que es necesario impartir c0arlas o cátedras que 0ablen en !unción de la tecnolog*a de 0erramientas de corte o de!ormación en ensa'os destructivos localiados en el área de resistencia de materiales 2rá(co ? 3ree usted que una dobladora de !ábrica tiene las mismas condiciones t&cnicas que una construida manualmenteFT
:uente/ elaboración propia Seg-n Molina ' Rubio 7B@=B9/ GLa máquina dobladora de tubo es construida ' considerada de !abricación manual para el uso ' operación de severos trabajos de !orma mecánica o el&ctrica 'a que contamos con cálculos que nos permiten una !unción con adecuada ' correcta producciónH 1e los estudiantes encuestados, apro+imadamente el ? respondió que esta máquina a construir no posee las mismas caracter*sticas o especi(caciones que una maquina comercial mientras que el restante D? respondió lo contrario Esto llama a la re
CÁLCULOS DE FUERZA Y PRESIÓN DE DOBLEZ PARA LA MAQUINA DOBLADORA DE TUBOS
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1e acuerdo a Molina ' Rubio 7B@=B9/ G)ara calcular la !uera necesaria para doblar un tubo, teniendo en cuenta las partes de la máquina que tienen contacto directo con &ste, se modela como una viga empotrada en uno de sus e+tremosH Esto se puede visualiar en las siguientes (guras/ :igura =@ 1iagrama del proceso de doble
:uente/ elaboración propia :igura == #rans!ormación )ar.:uera en un diagrama de 3uerpo Libre del proceso de doble
:uente/ elaboración propia 3uando se analian las :iguras =@ ' == puede notarse cómo el tubo cambiar con los es!ueros de 9, Gpara doblar el tubo es necesario aplicarle a &ste una !uera tal que genere un es!uero ma'or que el es!uero de
3L3ULK 1EL MKMEN#K $V"$L 1E "NER3"$ 1EL #UOK $ 1KOL$R :igura =B #ubo de = pulgada estándar a doblar
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:uente/ elaboración propia )ara calcular el momento a+ial de inercia se emplea la siguiente ecuación/
#ubo de =H Estándar W B?Dmm W BBDmm W=?mm Reemplaando los datos en la ecuación anterior se tiene/
)ara calcular la distancia desde el eje neutro 0asta el punto en el que se calculará el es!uero se tiene la siguiente ecuación/
)ara el cálculo de la !uera de doble, se realiar*a utiliando las caracter*sticas del material del tubo a doblar En este caso, utiliaremos un $cero $.8 el cual tiene un es!uero de
M)ar W : + L W 8D@@@@Ncm
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#eniendo en cuenta que la barra a diseñar apro+imadamente tendrá una longitud entre los apo'os es de B@cm ' la barra es de =8@cm, lo que equivale a =8 metros apro+imadamente/ M:le+ion W : + L W BJ@@@N + B@cm W ?@@@@Ncm
1eterminamos el es!uero cortante como/
1e(nimos el es!uero de ;on misses como/
3álculo de la !uera de la planc0a donde va asentada la polea matri/ :igura =8 )lanc0a porta polea.matri
:uente/ elaboración propia Empeando con un análisis estático tenemos/
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Sustitu'endo tenemos/ RB W : . R = W BJ@@@ . =@ W =P8888DN #enemos entonces las siguientes (guras/ :igura =D 1iagrama de !uera cortante de la planc0a
:uente/ elaboración propia :igura =? 1iagrama de momento
:uente/ elaboración propia Mma+ W R= + BDcm W =@N + @BDm W B??>>>JDNm )ara calcular el momento de inercia de la planc0a donde va asentada la matri se emplea la siguiente !órmula, debido a que pasa por su centro de gravedad
Se calcula el es!uero por
1ónde/
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M W B??>>>JD Nm
)or lo tanto, si la mesa !ue realiada a partir de una lámina de !undición gris $S#M $.DJ entonces su es!uero -ltimo es de =P@Mpa, por lo que el !actor de seguridad del sistema es el siguiente/
)or lo tanto, se puede decir que el !actor de seguridad es ma'or que la unidad ' se declara que es totalmente seguro en t&rminos de diseño, 'a que cualquier material superior en es!uero -ltimo a una !undición gris, por ejemplo un acero $8, un =@J@, =@B@ entre otros, podrán ser mejores materiales de construcción para la mesa soporte de la maquina dobladora de tubos S"MUL$3"KNES LKS )L$NKS 1E 3KNS#RU33"N 1E L$ M$U"N$ 1KOL$1KR$ 1E #UOKS )ara las simulaciones, 0emos divido la maquina en dos grandes partes/ una parte que con!orma la barra tipo palanca que se conectará a las poleas ' generará una !uera par para as* girar la polea menor ' producir el movimiento circular que doblará el tuboC ' una segunda parte que ser*a el estudio de las poleas por individual, sus es!ueros ' sus !actores de seguridad SELE33"N 1E M$#ER"$LES Los materiales seleccionados !ueron/ dos poleas ' una barra pasante de !undición gris, as* como una barra o palanca de $cero =@=J XR Los mismos corresponden a la designación que se muestra en la #abla = a continuación/ #abla = Materiales a utiliar para la maquina dobladora Suc
Módulo Elasticidad
gris BBY)si
J8Ypsi
=@Ypsi
$cero $"S" S$E ?JYpsi =@=J XR
8BYpsi
8@Ypsi
)iea
Material
)oleas
:undición 7$S#M9. B@
Oarra
Sut
:uente/ 3atálogos $S#M $"S" 7B@@@9
de
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Los elementos de sujeción, desmontables utiliados !ueron/ )ernos 7 =QB . B@ . UN3 . B$9, con una longitud total de 8 =QB pulgadas S$E ? #uercas S$E ? $randelas planas #odos estos elementos usados para la (jación de nuestras poleas a la mesa ' los demás elementos mecánicos presentes, as* como las propiedades mecánicas, se muestran a continuación en las #ablas B ' 8/ #abla B )ropiedades de los pernos )iea
Xilos por rea )ulgadas Roscada
1iámetro ma'or nominal
Resistencia Resistencia a Resistencia a )rueba la tensión la !atiga M*nima
)ernos
=8
@?@@ in
J?Ypsi
@=D=>
=B@Ypsi
>BYpsi
:uente/ 3atálogos S$E 7B@@@9 #abla J )ropiedades de arandelas ' tuercas )ieas
2rados S$E
Resistencia a Resistencia a Resistencia la tensión la !atiga )rueba M*nima
$randelas )lanas
D
==?Ypsi
=@@Ypsi
?Ypsi
#uercas
?
=B@Ypsi
>BYpsi
J?Ypsi
:uente/ 3atálogos S$E 7B@@@9 $ continuación se muestran las simulaciones respectivas, de acuerdo a las partes por separado, por lo cual en cada una se dice los es!ueros ' de Resultados predeterminados de la barra palanca Nombre
#ipo
M*n
Ubicación
Má+
Ubicación
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#ensiones =
8@DP ;KN/ #ensiónNQm[B de von Mises Nodo/ 888P
7.=BJ?BD 7@BB@J=P @>PP>e\ mm, mm, =JJ=?8@@P NQm[B =JP>8> mm, >?JD>PNodo/ mm, =B8? mm9 =??8 mm9
7=DBD=> 7.=BP mm, URES/ ==P?BB mm, P@P>> 1esplaamient @ mm=???8e.@=? 1esplaamien mm mm, os = Nodo/ DP mm, =@J to resultante Nodo/ =@> B@B@ mm9 mm9 ES#RN/ 1e!ormaciones 1e!ormación unitarias = unitaria equivalente
7.@?>>JD? @?=>e. @@@@?DB mm, @=@ J @@?J=@> Elemento/ Elemento/ mm, J@=B? D8B? JJ>> mm9
78BPJ mm, =>J8J mm, =?P> mm9
:uente/ elaboración propia $ continuación se muestran las (guras producto de estos cálculos arrojados por el programa donde ellas muestran la aplicación de diversas cargas a lo largo de sus puntos de contacto de(niendo as* la ona cr*tica ' peligrosas as* como tambi&n las onas donde no se produce alg-n peligro o generación de altos es!ueros que puedan comprometer la durabilidad o el es!uero a la 0ora del doble :igura = Orao.Estudio =.#ensiones.#ensiones=
:uente/ elaboración propia :igura =P Orao.Estudio =.1esplaamientos.1esplaamientos=
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:uente/ elaboración propia :igura =J Orao.Estudio =.1e!ormaciones unitarias.1e!ormaciones unitarias=
:uente/ elaboración propia :igura =J Orao.Estudio =.:actor de seguridad.:actor de seguridad=
:uente/ elaboración propia
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S"MUL$3"N 1E L$S )KLE$S $ continuación, nos basamos nuevamente en el SolidZor6s B@=@ para realiar las simulaciones en las que se muestra el diseño ' cálculo preliminar de las poleas #abla =@ Resultados del estudio de las poleas Nombre
#ipo
M*n
#ensiones=
=8?B8B ;KN/ #ensión NQm[B de von Mises Nodo/ B??P=
Ubicación
Má+
Ubicación
7.=JD?8 7.8BPB8 8>D@8?e\ mm,DBP=J mm,.JB?D>8 @@P NQm[B P mm,. mm,.=J=@> Nodo/ =>@B> mm9 8@?D mm9
7.J@PP8 URES/ mm,. @ mm 1esplaamient 1esplaamie @>?=J? Nodo/ os= nto mm, =>B resultante .J@>D? mm9
==>8PJ mm Nodo/ BDDP
7.=P@>PB mm,PP>=> ? mm,. JB>J= mm9
7.8?D? ES#RN/ ==>=Je 7.8=?@@= @@@@8PP@ mm,DD8DP 1e!ormaciones 1e!ormación .@@> mm,.J@@P8 >J mm,. unitarias= unitaria Elemento mm,.=JB> Elemento/ =>B>= equivalente / =8>@P mm9 =D>D> mm9 :uente/ elaboración propia $ continuación, se muestran las (guras producto de estos cálculos arrojados por el programa En las mismas se muestra la aplicación de diversas cargas a lo largo de sus puntos de contacto, de(niendo as* las onas cr*ticas ' peligrosas, as* como tambi&n las onas donde no se produce alg-n peligro o generación de altos es!ueros que puedan comprometer la durabilidad o el es!uero a la 0ora del doble en el sistema de poleas, tanto conductora como la (ja respectivamente :igura => Ensamblaje=.Estudio =.#ensiones.#ensiones=
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:uente/ elaboración propia :igura B@ Ensamblaje=.Estudio =.1esplaamientos.1esplaamientos=
:uente/ elaboración propia :igura B= Ensamblaje=.Estudio =.1e!ormaciones unitarias.1e!ormaciones unitarias=
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:uente/ elaboración propia :igura BB Ensamblaje=.Estudio =.:actor de seguridad.:actor de seguridad=
:uente/ elaboración propia VII.
PLANOS DE LA MAQUINA DOBLADORA
$ continuación, se muestra un despiece de la dobladora de tubos en planos en los se muestran las dimensiones de cada una de las pieas, además de la ubicación de las mismas en un sólido completo en tercera dimensión Se mostrarán ? planos/ )lano de la polea conductora )lano de la polea matri )lano de la barra tipo palanca )lano del seguidor in!erior de la barra tipo palanca )lano general de la maquina 7)arasólido9 :igura B8 )lano de la polea conductora
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:uente/ elaboración propia :igura BD )lano de la polea matri
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:uente/ elaboración
:igura B? )lano de la barra tipo palanca 7a9
propia
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:uente/ elaboración propia :igura B )lano de la barra tipo palanca 7b9
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:uente/ elaboración propia :igura BP )lano de la Máquina 1obladora de #ubos
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:uente/ elaboración propia VIII. CONCLUSIONES
$ lo largo de la investigación se pudo observar que, en primera instancia, las organiaciones del laboratorio ' el taller de !abricación no se consideran adecuadas para el dictado de prácticas o para ejercer alg-n trabajo que en s* mismo se considere riesgoso Se aplicó la 0erramienta del cuestionario para obtener in!ormación sobre el conocimiento de una dobladora de tubos ' su clara importancia para el taller de !abricación Los resultados positivos de los estudiantes permiten considerar que ellos están en pleno conocimiento de lo que es una máquina, para qu& sirve ' la aplicabilidad que tendr*a si esta se !abricara para este taller En otro orden de ideas, una ve recolectada la in!ormación de las necesidades se determinaron una serie de cálculos de !uera, es!ueros, !actores de seguridad ' condiciones geom&tricas, que permitieron crear un modelo de una dobladora convencional ' mu' sencilla de !abricar, con tecnolog*a de punta ' materiales que apuntan 0acia ellos, economiando as* los elementos ' partes que la constitu'en
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:inalmente, una ve seleccionados los materiales, se realiaron las simulaciones pertinentes en base a los cálculos realiados de !uera para doblar los tubos, dando como resultado un pro'ecto !actible, 'a que las tensiones, desplaamientos ' !actores de seguridad están en sus valores permisibles de acuerdo a la cantidad de cargas ' al material que se eligió para una !abricación !utura, por lo que esta máquina ser*a ideal para su construcción ' puesta en marc0a Esta tecnolog*a colaborar*a, de sobremanera, con los t&cnicos de mantenimiento de estos institutos antes mencionados, as* como el !avorecimiento a los estudiantes para el dictado de prácticas, trabajos de grados, inclusive estudios de postgrado IX.
RECOMENDACIONES
Oasado en estas conclusiones mostradas anteriormente, se recomienda de manera urgente establecer nuevas codi(caciones para los equipos del taller, además de aplicar un mantenimiento productivo total diario en limpiea, ordenamiento, entre otros !actores, que actualmente prevalecen en este recinto 1e igual manera, se recomienda lo mismo para el salón de clases ad'acente 'a que en &l se dicta la teor*a de los procedimientos a realiar en las prácticas Este debe ser un espacio libre de máquinas ' acondicionado para los estudiantes ' el personal t&cnico que opera en esta área Seguidamente, se recomienda que se pro!undicen los cálculos en pro de optimiar la dobladora, agregándole un componente neumático.0idráulico para reducir los impactos de !ueras 0umanas, cambiándolas as* por !ueras realiadas por otros equipos :inalmente, se puede recomendar que, en base a los nuevos diseños 0idráulicos que se proponen, realiar nuevamente las simulaciones con las !ueras requeridas ' l*mites para estas con(guraciones ' en base a esto seleccionar los equipos más pertinentes para este labor ', si es posible, automatiar todo el sistema mediante un control embebido u otras modelos de implantación de controladores en tiempo real para !acilitar la labor de doble en este equipo X.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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ING. METALURGICA
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