UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROYECTO INTEGRADOR MECÁNICO I
PERFIL DE PROYECTO
“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA
LIJADORA VERTICAL BÁSICA DE BANDA ” INTEGRANTES Betancourt Adrián Salazar Victoria Tonguino Juan
NRC: 1408
ABRIL 2017 - AGOSTO 2017 1
Contenido
1. TÍTULO ....................................................................................................
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2. FECHA DE PRESENTACIÓN ..................................................................
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3. RESPONSABLES DEL PROYECTO ........................................................ 3 4. COLABORACIONES PROFESIONALES ............................................... 3 5. ÁREA DEL TEMA .................................................................................... 3 6. INSTITUCIÓN BENEFICIARIA DEL PROYECTO .................... ............ 3 7. BENEFICIARIOS DEL PROYECTO ........................................................ 3 8. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ........................................................... 3 9. DURACIÓN DEL PROYECTO ................................................................ 4 10. ÁREA DE INFLUENCIA .......................................................................... 4 11. ANTECEDENTES ....................................................................................
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12. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA .............................................................. 5 13. OBJETIVOS .............................................................................................. 5 a.
OBJETIVOS GENERAL ........................................................................
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b.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................
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14. ALCANCE DEL PROYECTO ................................................................... 6 15. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ...................................................... 6 16. MARCO TEÓRICO .................................................................................. 6 17. META .......................................................................................................
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19. PLAN DEL PROYECTO ........................................................................... 9 CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN .................................................................
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CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO ............................................................... 9 CAPÍTULO III
DISEÑO .............................................................................. 9
CAPÍTULO IV CONSTRUCCIÓN ................................................................ 9 CAPÍTULO V ................................................................................................
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CAPÍTULO VI ...............................................................................................
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BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................
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ANEXOS ........................................................................................................
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20. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................... 10 21. ANEXOS ................................................................................................. 11 1. TÍTULO 2
Diseño y construcción de una lijadora vertical de banda básica para materiales metálicos.
2. FECHA DE PRESENTACIÓN Miércoles, 27 de julio del 2017.
3. RESPONSABLES DEL PROYECTO
Betancourt Adrián Salazar Victoria Tonguino Juan
4. COLABORACIONES PROFESIONALES
Ing. José Pérez (Profesor de la asignatura) Ing. Gabriel Orozco (Profesor de la facultad)
5. ÁREA DEL TEMA
Estática Dinámica Ciencia de materiales Mecánica de materiales
6. INSTITUCIÓN BENEFICIARIA DEL PROYECTO La institución auspiciante y/o beneficiaria del proyecto es la Universidad de las Fuerzas Armadas – “ESPE” ya que los procedimientos a ser desarrollados serán implementados en el Laboratorio de ciencia de los materiales como un recurso para practicas posteriores.
7. BENEFICIARIOS DEL PROYECTO Se puede definir como beneficiarios del proyecto a todo el personal que forma parte de la Universidad de las Fuerzas Armadas – “ESPE”, entre ellos se encuentran profesores y estudiantes que podrán aprovechar de manera educativa la implementación del proyecto planteado.
8. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA 3
Ubicación o o o o o o
País: Ecuador Región: Sierra Provincia: Pichincha Cantón: Rumiñahui Sector: Sangolquí Lugar: Universidad de las Fuerzas Armadas – “ESPE” (Laboratorio de Ciencia de los Materiales y Soldadura).
9. DURACIÓN DEL PROYECTO El proyecto se realizará en el transcurso de las semanas del semestre comprendido entre Abril 2017 – Agosto 2017, las actividades a realizar se detallarán en el cronograma de actividades para su ejecución.
10. ÁREA DE INFLUENCIA Esta asignatura promueve a los estudiantes el desarrollo de proyectos para el beneficio de la sociedad mediante la aplicación de los conocimientos adquiridos en niveles inferiores y poder desarrollar nuevos, con el tema elegido. Los procedimientos a ser desarrollados serán utilizados por el Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica específicamente en la asignatura de Ciencia de los Materiales.
11. ANTECEDENTES Primeras Aplicaciones: Las primeras lijadoras aparecieron por el año de 1820, eran máquinas estacionarias que funcionaban con un mecanismo de banda o tambor y se usaban únicamente en el ámbito profesional o industrial. El trabajo de lijado se realiza principalmente con madera, pero también de otros materiales como plástico, metal, vidrio o cerámica, se considera una actividad tediosa, que consume mucho tiempo y que cubre de polvo todo lo que rodea la pieza de trabajo. Por lo cual la lijadora ayuda al operario a obtener superficies perfectamente lijadas de manera sencilla, rápida, limpia y sin mayor esfuerzo. En 1927 aparece la primera lijadora eléctrica portátil. Era una máquina de tipo banda construida en aluminio fundido a presión y pesaba unos impresionantes
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6 kg. Esta característica la hizo poco apropiada para el hogar, por lo que su uso también quedó limitado a los profesionales, aun cuando muy pronto se desarrollaron otros modelos más livianos, y en los años 30 se patentó el primer sistema de recolección de polvo.
Resurgimiento: En la segunda mitad del siglo pasado el avance comenzó a cobrar notoriedad. Se introdujo la lijadora orbital, capaz de lograr un acabado más fino y de llegar a lugares estrechos. Fue así como las viejas versiones de las lijadoras de banda también se hicieron portátiles y posteriormente aparecieron las lijadoras excéntricas, que en un comienzo eran neumáticas, pero luego se introdujeron versiones eléctricas. Más tarde, durante los 90 surgió otro modelo para trabajos finos y delicados en esquinas: la lijadora delta.
Actualidad: La más moderna hasta el momento, la lijadora múltiple, ya tiene casi 20 años en el mercado. (MAQUINAS Y HERRAMIENTAS, 2017)
12. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Al momento de realizar la operación de lijado, pulido en ciertos laboratorios del DECEM, en ocasiones se hacen evidentes algunos problemas; como por ejemplo: accidentes en la ejecución, el factor tiempo en la finalización de prácticas, lo que conlleva a que estas operaciones no sean efectuadas de la manera correcta.
13. OBJETIVOS a. OBJETIVOS GENERAL
Diseñar y construir una lijadora vertical básica de banda para materiales metálicos.
b. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Desarrollar un marco teórico introductorio de nuestro tema seleccionado.
Diseñar una lijadora vertical básica de banda.
Seleccionar el material adecuado para la construcción de la lijadora vertical básica de banda.
Implementar una opción de velocidad baja, media, y alta en la lijadora para obtener distinto tipo de pulido.
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Construir una lijadora vertical básica de banda.
Elaborar un análisis financiero del proyecto
14. ALCANCE DEL PROYECTO Este proyecto va encaminado a aplicar los conocimientos adquiridos hasta 4to y 5to nivel en la carrera de ingeniería mecánica, para diseñar y poder construir una lijadora vertical básica de banda, para poder optimizar la operación de pulido de materiales metálicos ferrosos y no ferrosos, en el laboratorio de ciencia de materiales de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE.
15. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA El presente proyecto se realiza con la finalidad de optimizar una operación frecuente en el campo mecánico como es pulir superficies metálicas, se ha podido apreciar en el transcurso de los niveles dentro los laboratorios de la universidad, que es indispensable la operación de pulido de superficies o lijado de ciertos materiales, en algunos de los casos el tiempo es un factor en contra de los estudiantes que no pueden concluir practicas o las realizan sin completar el proceso adecuado.
16. MARCO TEÓRICO Las lijadoras de banda son ideales para el tratamiento de las superficies más diversas como madera, plástico o metal, está constituida por una faja cerrada de lija tensada entre dos rodillos. Uno de estos rodillos se encarga de generar el movimiento de la banda de lija, y el otro es el que realiza la tarea de controlar la tensión y el desplazamiento lateral de la lija, Esta lijadora tiene entre ambos rodillos una placa que mantiene la banda de lija contra la pieza a lijar, un motor eléctrico que hace girar un par de tambores sobre los cuales está montado el papel lija, el cual, moviéndose a mucha velocidad, realiza el lijado del material. Puede ser tanto portátil (donde la lijadora se mueve sobre el material) como estacionaria (fija), en estas últimas el material se mueve sobre la lija. Los tamaños de las lijadoras de banda están establecidos por las dimensiones de la banda que admiten. Es por eso que, en principio, podemos clasificar estas herramientas en tres tipos según el orden creciente de tamaño:
Lijadoras manuales o portátiles: Las lijadoras manuales utilizan bandas que, por lo general, varían de 75 mm a 100 mm de ancho, con longitudes en el orden de los 450-600 mm, dependiendo del modelo. En este grupo también se encuentran lijadoras de banda muy estrecha, comúnmente conocidas como lijadoras de mini-banda o de banda
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estrecha. Las lijadoras manuales se emplean sobre superficies estáticas, como pisos, portones, muebles, etc.
Las lijadoras neumáticas: Son las que no poseen motor y, por ende, no requieren electricidad. Sin embargo, para su funcionamiento es necesario contar con un compresor de aire, cuya potencia deberá estar acorde con el uso que se le va a dar a la lijadora. Muchos talleres provistos de compresores de aire utilizan preferentemente las lijadoras de banda neumáticas por su menor costo y peso, además de una mayor seguridad para el trabajador, ya que no cuentan con componentes y cables eléctricos, que pueden ser peligrosos.
Ilustración 1
Lijadoras de banco: Las lijadoras de banco y horizontales con pedestal funcionan llevando la pieza de trabajo a la máquina estática, por lo que el tamaño de estas piezas deberán ser mucho menor al del que puede procesarse en las lijadoras manuales. Sin embargo, la calidad de acabado que entregan las máquinas estáticas es muy mejor. El tamaño de la banda de lija en estas máquinas también es mayor, pudiendo variar, por ejemplo, de 102 mm x 920 mm en lijadoras de banco. Estas herramientas generalmente poseen, además de la banda, un disco de lija que es ideal para las superficies curvas y, puesto que no se desplazan como las lijadoras portátiles, vienen provistas de una pequeña mesa de trabajo o pupitre para apoyar el material a lijar con el disco.
Ilustración 2
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Lijadoras con pedestal o estacionarias: Las lijadoras horizontales son las indicadas, tanto para metal como madera. Poseen gran capacidad para el desbarbado de los bordes y la limpieza de los cordones de soldaduras. Dentro de este tipo se distinguen las lijadoras de banda oscilantes, que presentan numerosas ventajas, ya que la oscilación permite un acabado sin rayas y reduce el calentamiento de la banda de lija. (MAQUINAS Y HERRAMIENTAS, 2017)
Ilustración 3
La elección de la banda adecuada es un paso sumamente importante, en el que debemos tener en cuenta no sólo el material a lijar sino también el tipo de herramienta que tenemos o que vamos a adquirir.
17. META Construir una lijadora básica de banda que permita optimizar el trabajo en algunos laboratorios de la Universidad.
18. METODOLOGÍA Y EQUIPAMENTO EQUIPAMIENTO Motor de licuadora Lijas de diferentes rugosidades para calidad de pulido
METODOLOGíA El tema de proyecto será concebido con una orientación teórico práctico de “Aplicación Tecnológica-Mecánica”.
Para el desarrollo y ejecución de este proyecto se empleará el Método Científico, en las siguientes fases: Inductivo Deductivo Análisis Síntesis
El Marco teórico a ocupar en la investigación nos dará el parámetro de soporte del conocimiento en Áreas de Materiales y Dinámica, Mecánica de materiales I y II, y se conforma de la siguiente manera: Investigación bibliográfica y consultas de internet. 8
19. PLAN DEL PROYECTO CAPÍTULO I
1.1.
INTRODUCCIÓN
ANTECEDENTES 1.1.1PRIMERA APLICACIONES 1.1.2RESURGIMIENTO 1.1.3ACTUALIDAD
CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
2.1.
MARCO TEÓRICO
2.2.
META
CAPÍTULO III
DISEÑO
3.1
SELECCIÓN DEL MATERIAL PARA LA ESTRUCTURA DEL PROYECTO. 3.1.1 BASE 3.1.2 MESA DE APOYO 3.1.3 PARTE MÓVIL 3.1.4 UBICACIÓN DEL MOTOR
3.2
SELECCIÓN DEL MOTOR PARA EL PROYECTO. 3.2.1 ALTERNATIVAS 3.2.2 SELECCIÓN
3.3
IMPLEMENTACIÓN DE VELOCIDAD BAJA, MEDIA, Y ALTA EN LA LIJADORA PARA OBTENER DISTINTO TIPO DE PULIDO. 3.3.1 ALTERNATIVAS 3.3.2 SELECCIÓN
3.4
BANDAS DE LIJADO.
3.5 PLANOS DE LA LIJADORA VERTICAL BÁSICA DE BANDA. CAPÍTULO IV CONSTRUCCIÓN
4.1. CONSTRUCCIÓN DE LA LIJADORA VERTICAL BÁSICA DE BÁSICA. 4.1.1 CONSTRUCCIÓN DE LA BASE DE LA LIJADORA. 4.1.2 CONSTRUCCION DE LA MESA DE APOYO DE LOS MATERIALES A SER LIJADOS. 9
4.1.3 CONSTRUCCIÓN DE LA PARTE MÓVIL DE LA LIJADORA. 4.1.4 CONSTRUCCIÓN DE APOYOS PARA EL MOTOR SELECCIONADO. 4.2
PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DE LA LIJADORA. 4.2.1 PRUEBAS INICIALES 4.2.2 PRUEBAS FINALES
CAPÍTULO V 5.1. ANÁLISIS FINANCIERO. CAPÍTULO VI
6.1. CONCLUSIONES 6.2. RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
20. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Dinámica portal NET . (20 de Mayo de 2017). Obtenido de
www.dinamica.net/es/productos/bandas--bandas.../bandas-y.../bandastransportadoras MAQUINAS Y HERRAMIENTAS . (20 de Mayo de 2017). Obtenido de http://www.demaquinasyherramientas.com/ Tubos y Barras huecas . (21 de Mayo de 2017). Obtenido de www.tubosybarrashuecas.com/aceros-al-carbon-aisi-1018
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21. ANEXOS Gráficos de lijadoras de banda prototipo.
Gráfico de lijadora de banda modelo
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FIRMAS DE RESPONSABILIDAD:
Betancourt Adrián
Salazar Victoria
Tonguino Juan
Ing. José Pérez
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