UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
Facultad de Ingeniería Mecánica El!ctrica Lambayeque ,18 de Diciembre del 2017
ME"ODOLOG#A DE DISE$O APLICADA A LA O%"ENCI&N DE UNA MA'UINA ES"RI%ADORA "ine( S(t( )ian Edgar Re*u+en, El trabajo expuesto es una muestra de todo el proceso realizado durante el diseño mecánico, en vías de obtener una maquina estribadora. Se muestra muestra el proceso metodológico que se inicia con determinar las exigencias y necesidades expuestas por los usuarios, que en conjunto ormaran la base y guía para la selección de las mejores alterna!vas de solución al problema, "nalizando con la aplicación del m#todo más conveniente y e"ciente. El diseño de la maquina estribadora tendrá como meta, un diseño compacto, de ácil manejo, que abarque los dierentes sectores de uso $pequeña y mediana empresa%, de esta manera poder conseguir rentabilidad en el producto "nal de diseño para cualquier empresa. Se reconocerá las diversas tecnologías u!lizadas en la industria de la construcción, con el obje!vo obje!vo de aprovec& aprovec&ar ar estos estos recursos recursos t#cnicos t#cnicos y tecnológic tecnológicos os disponible disponibless sin aectar aectar las exigencias iniciales, en pro de avorecer avorecer a los usuarios.
Intr(ducci-n, 'urante el proceso de diseño se tomará en cuenta los dierentes parámetros de uncionamiento de la maquina estribadora, con lo cual se b(cara mejora del sistema, )demás, se evaluará la inormación reerente a la par!cipación de máquinas estribadoras dentro de la industria de la construcción y de los cambios tecnológicos encontrados, consecuentes a los requerimientos de los usuarios.
DESCRIPCION DEL PRO%LEMA, )u*ti.icaci-n, *a abricación de estribos o anillos para la construcción de edi"caciones orman parte de un aspecto necesario en las obras, ya que están des!nados a dar soporte y acomodo a todas las varillas de una estructura.
"ecn(l(gía E/i*tente, En la rubro de construcción podemos encontrar dierentes maneras de realizar este trabajo ,desde la manera artesanal que requiere de un gran esuerzo, consumiendo demasiado !empo y obteniendo productos geom#tricamente no precisos+ &asta las grandes maquinarias disponible en la industria que mueven grandes vol(menes y que permiten op!mizar la producción , pero que requieren de mayor inversión y de conocimientos t#cnicos para lograr un manejo adecuado de los disposi!vos encargados de control de las máquinas.
En esencia la máquina estribadoras están compuesta por tres zonas de trabajo de"nidas - ona de recepción En esta zona se dispone de una estructura capaz de recepciona la materia prima $varillas de alambrón+ "erro corrugado+ etc.% - ona de preparación Está zona cuenta con dierentes rodillos las cuales se encargan de enderezar las varillas. - ona de transormación Se tuercen las varillas, seg(n la geometría requerida y se "naliza con el corte para dar paso a otro cic lo de transormación.
A0licaci-n del Di*e1(,
*a máquina estribadora debe sa!sacer la necesidad de producir estribos con una geometría exacta en cortos periodos de !empo, reduciendo el trabajo, la mano de obra y aumentando la e"ciencia produc!va.
O%)E"IVOS, O23eti4( General, - Es necesario diseñar una estribadora la cual permita un manejo sencillo, poseer una estructura compacta y que mejore la rapidez con la cual se producen los estribos.
O23eti4( E*0ecí.ic(*, - /ontar con las caracterís!cas t#cnicas necesarios que permitan acomodarse en el mercado de la pequeña y mediana industria. - 'esarrollo y mejoramiento de sistemas que cumplan con las necesidades de los usuarios.
ME"ODOLOGIA DEL DISE$O, ) con!nuación, se menciona el proceso sistemá!co de diseño seg(n el 0odelo 1eneralizado de 2rocedimiento en el 2roceso de 'iseño, la cual parte con la elaboración de una lista de exigencias, requeridas por el cliente a evaluar por el diseñador.
Li*ta* de E/igencia*, PROYECTO REQUERIDO Nº de identfcación: Fecha:1!1"!"#1$
DISEÑO DE UNA ESTRIBADORA P%i&%idad
D ' E
E(i)encia*
C&+en,a%i&*
-EO.ETR/A D D D
)ltura )nc&o *argo
3.4 m 4.5m 3.4 m
ENER-/A D
2otencia
0otor $triásico o monoásico% de 6 72 de 3854 r.p.m., 994 o ::4 v.
.ATERIA D D E E
2roducto
9;44 estribos /onducción mediante poleas , y mecanismo de arrastre )lambrón, "erro corrugado /uadrados, rectángulos, triángulos equiláteros y triángulos isósceles.
ER-ONO./A D
/on!nuo , periodos de = &oras a más
CONTRO0 E
)ccionamiento
)utoma!zado, tableros de
E
y mediciones >so
control 'e operación sencilla
.ONTAE D
2rescripciones ?nstalación
Se debe poder montar y desmontar con &erramientas usuales en las ábricas y talleres
TRANSPORTE D
/ondiciones de transporte por tamaño, peso , etc.
Estructura compacta, desmontaje,
COSTOS D
2roto!pos
@o mayor a SA. :444
E*tructura de Funci(ne*,
E,a6a* F3nci&ne*
1
S39e,a%
"
A%%a*,%e
Ende%e;a%
<
=
D&54ad&
C&%,e
De*c%i6ción de4 6%&ce*&
S3573nci&ne*
Evitará movimientos innecesarios del material , servirá como guía para su introducción a la etapa de arrastre Esta etapa permi!rá generar el movimiento deseado en el material , que permi!rá sur!r de material al sistema Se añade como una etapa adicional , en caso que el material a u!lizar se encuentre enrollado$alambrón%, torcido,etc. Etapa en la cual se consigue realizar la geometría de los estribos El sistema de corte permi!rá terminar el ciclo respec!vo a la ormación de la geometría correspondiente ,para dar inicio a uno nuevo
1eom#trica rectangular 1eometría triangular
; dobleces
A4a+5%ón
0ordazas
Bodillos
Bodillos
/ilindros "jo y móvil.
5 dobleces
Expulsión del producto "nal
2ie%%& c&%%3)ad&
Di*6&*it8& de *&43ción
/izalla
ENTRADA: .a,e%ia P%i+a
SU1ETAR
ARRASTRE
ENDERE>AR
DOB0ADO
CORTAR
CI0INDROS .ORDA>A
RODI00OS
RODI00OS
FI1O Y
CI>A00A
.O?I0
SA0IDA: P%&d3c,& Fina4
Pr(ce*(* "!cnic(*, /omo &emos explicado anteriormente las etapas de operación se dividen en recepción, transporte y transormación, expondremos el proceso más com(n u!lizado en la industria.
.ANERA CON?ENCIONA0 1 " < =
El enderezamiento y el corte se realizan de manera externa al sistema Se realizan las mediciones respec!vas Se introduce dentro de los cilindros "jo y móvil$brazo de palanca% )ccionando el brazo de palanca , se ejerce torsión en el material Se realiza otra medida y se vuelve a accionar el brazo , &asta obtener la geometría requerida
.ETODO INDUSTRIA0 1
"
Se recepciona el material , el cual es sujetado para introducirlo en el sistema de rodillos , esto permi!rá movimiento incensarios en el proceso. *as rodillos de arrastre son las encargadas de ejercer cierta presión sobre la línea del material y mediante su movimiento ejercerán empuje y tracción , se encuentran ubicados tanto en la entrada del sistema y a la entrada del doblez del material .
*os rodillos siguientes se ubican con el obje!vo de enderezar completamente la línea de material, a medida que esta se está moviendo.
<
2osteriormente la línea llega &as la zona de torsión , la cual cuenta con dos cilindros uno móvil y otro "jo ,el cilindro móvil girara &asta el alcanzar el ángulo de torsión requerido.
=
Se ejecutaran una cierta can!dad de dobleces &asta obtener la geometría requerida.
Se "nalizara el proceso con el corte del estribo y expulsión del mismo para dejar que se realice de nuevo el ciclo de torsión.
A0licaci-n de l(* Si*te+a* "!cnic(* *u* Li+itaci(ne*, 7oy en día la industria de la construcción está seriamente dividida a nivel tecnológico, la gran industria posee mecanismo complejo de gran tamaño, y la pequeña industria trabaja con mecanismo manuales. Se deberá centrar los esuerzos en diseñar una máquina que aprovec&e los mejor posible los recursos tecnológicos en la industria, tomando en cuenta que el precio sea accesible para varios sectores económicos.
Matri5 M(r.(l-gica, F3nción
.an3a4
.&d& de acción de4 di*6&*it8& .ec@nic& Ne3+@tc&
2id%@34ic&
S39e,a%
A%%a*,%e
Ende%e;a%
D&54ad&
C&%,e
CONCEP"O OP"IMO, 7abiendo inves!gado los dierentes mecanismos que pueden desarrollar las unciones necesarias en las etapas del proceso transorma!vo, se evaluara los dierentes conceptos obtenidos.
/oncepto @C3
/oncepto @C9
/oncepto @C6
.ETODO INDUSTRIA0
C&nce6,& N1
C&nce6,& N"
C&nce6,& N
El concepto uno alberga la recepción mediante una mordaza manual, el arrastre mediante un conjunto de rodillos, las cuales tambi#n evitan cualquier deormación previa en el "erro+ la elaboración de estribos se llevará a cabo mediante dos cilindros uno móvil y uno "jo, que al ejercer uerza logran el doblez necesario. >na vez obtenida la geometría del estribo , se realizara el corte mediante una cizalla accionada por un motor. El concepto dos posee la misma entrada , mediante una mordaza manual + el arrastre mediante rodillos accionados por un motor , el doblez se ejerce mediante dos cilindros "jo y móvil $accionado por motor%+ y el corte es realizado por una cizalla neumá!ca alimentada por un comprensor. El concepto tres comprende como en los anteriores igual las etapas de recepción y arrastre , pero la etapa de doblez u!liza un comprensor que ejerce presión para &acer girar un cilindro el cual realiza la uerza necesaria en el "erro , el corte posterior tambi#n se lleva a cabo mediante una cizalla neumá!ca, estas alimentadas por un compresor.
%(*6ue3( De*cri0ci-n de Pr(0ue*ta*,
E4aluaci-n
Ec(n-+ica,
/osto admisible de abricaciónD SA. :444 /osto idealD 4.= x SA. :444 D SA. 6944 alor económico D costo ideal Aprecio aproximado
C&nce6,& N1
C&nce6,& N"
C&nce6,& N
P%eci& a6%&(i+ad& ?a4&% ec&nó+ic&
SA. 6:44 4.F:
SA. 6844 4.=;
SA. 6F44 4.=9
E4aluaci-n "!cnica C&nce6,& N1 C%i,e%i&* 1 C%i,e%i&* " C%i,e%i&* C%i,e%i&* < C%i,e%i&* = C%i,e%i&*
C1 Gabricación sencilla C" C C< C= C
Gacilidad de transporte Sencillez de operación 'emanda de energía 'emanda de mantenimiento Hajo nivel de ruido
DISE$O FINAL, F3nción Ti6& S39e,a%
PESO C%i,e%i&* alor 1 2untaje C%i,e%i&* alor " 2untaje C%i,e%i&* alor 2untaje C%i,e%i&* alor < 2untaje C%i,e%i&* alor = 2untaje C%i,e%i&* alor 2untaje S3+a 6&nde%ada P3n,a9e +@(i+& ?a4&% ,cnic& .&d& de acción
C&nce6,& N" 4.95 : 3 9 4.5 : 3 9 4.5 6 4.85 9 4.5 :.95 5 4.=5
C&nce6,& N 4.9 6 4.; 6 4.; 6 4.; 6 4.; 6 4.; 6 4.; 6.; 5 4.89
De*c%i6ción
0anual
0ordaza manual
0ecánico
A%%a*,%e
/onjunto de rodillos , alimentados con un motor el#ctrico
0ecánico
Ende%e;a%
/onjunto de rodillos móviles 0ecánico
D&54ad&
/ilindro "jo y móvil , acoplados a la estructura de engranajes , alimentadas por un motor el#ctrico
0ecánico
C&%,e
/izalla , acoplados a la estructura de poleas , alimentadas por un motor el#ctrico
4.9 9 4.: 9 4.: 9 4.: : 4.= 6 4.; 6 4.; 6.9 5 4.;:
REFERENCIAS,
&IpAAmaquinarmex.comAcatalogoAdobladoraJdeJcas!llosJ9435A &IpsAAKKK.youtube.comAuserASc&nellHBAvideos &IpAAKKK.acerosarequipa.comAconstruccionJdeJviviendasAbole!nJ construyendoAedicionL3;Amuc&oLojoLalLreglamentoLestribos.&tml &IpAAKKK.acerosarequipa.comAinormacionJcorpora!vaAproductosAbarrasJdeJ construccionAdetalleAar!cleAnuevosJestribosJcorrugadosJ3.&tml &IpAAKKK.simasa.comAindex.p&pAesA &IpAAmaquinarmex.comAreaccionesA
