UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA CARRERA INGENIERIA MECANICA
CÁLCULO Y DISEÑO DE UN TORNO PORTATIL PARA EL RECTIFICADO DE INTERIORES
Perfil de Proyecto de Grado, Presentado Para Optar al Diploma Académico de Licenciado en Ingeniería Mecánica
ESTUDIANTE
:
LAGUNA MIGUEL BRAYAN RODRIGO
DOCENTE
:
ING. MSC. JULIO CESAR MEDINA GAMBOA
COCHABAMBA JUNIO 2017
TORNO PORTATIL INTERIORES l.- Introducción: El torno portátil en el área del mecanizado para la reparación y rectificado de piezas de gran volumen, normalmente este tipo de piezas no pueden ser trasladadas a las maquinas utilizadas en un taller como ser:
-
Torno vertical Torno horizontal Fresa universal
Torno vertical: El torno vertical es una maquina diseñada en la cual la pieza se ha de mecanizar tiene un movimiento de rotación alrededor del eje, en el torno la pieza verifica el movimiento de corte, en tanto que la herramienta produce el avance.
Torno horizontal: es un tipo de torno diseñado para mecanizar piezas grandes, que sujetan el plato de grandes dimensiones con grapas u otros accesorios, y que por su magnitud o peso imposibilitan su fijación a un torno estándar. Los tornos verticales tienen el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un plano horizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas. Es pues el tamaño lo que identifica a estas máquinas, permitiendo el mecanizado integral de piez as de grandes dimensiones. En general el plato giratorio de gran diámetro va desde 1 m hasta 15m.
Fresa Universal: La fresa universal se caracteriza por la multitud de aplicaciones que tiene, su principal característica se constituye su mesa inclinable que puede ir tanto a derecha como a izquierda en 45 °, esta disposición sirve con ayuda del cabezal divisor para fresar ranuras espirales, los tres movimientos de la mesa en sentido vertical, longitudinal y transversal se pueden efectuar a mano y automáticamente en ambos sentidos. Se utilizará el torno portátil sobre todo para reparaciones o rectificados de orificios de máquinas de gran tamaño que albergan ejes que están sometidos a cargas de trabajo, por ejemplo, los orificios que albergan los ejes de una turbina de vapor. Uno de los usos más extendidos, por ejemplo, es de las masas del cucharon de una retroexcavadora, por el uso continuado de estas máquinas, los ejes que unen los brazos de la misma con el cucharon, producen en las masas una excentricidad por desprendimiento de material.
ll.- Antecedentes y Descripción del Problema: En la actualidad existe una alta demanda para el mantenimiento de maquinaria pesada, debido al uso continuo de estas máquinas, los ejes que unen los brazos de la misma con el cucharon, producen en las masas una excentricidad por desprendimiento de material, actualmente se soluciona este problema removiendo parte de la pieza donde se encuentra el orificio a rectificar, en un torno o una fresa dependiendo de la persona que esté haciendo el mantenimiento. En nuestro medio existen empresas o metalmecánicas que realizan este tipo de trabajo mediante tornos o fresas universales, debido a la implementación de la maquina se mejorara la calidad del trabajo, se reduce el tiempo. Los principales motivos de elegir el torno portátil son:
Es una máquina portable
Máquina fiable y eficiente
Permite reducir los costos y requerimiento de mano de obra.
Es de fácil mantenimiento.
Fácil manejo
Rectificado tanto horizontal como vertical
lll.- Objetivo General:
Calcular y diseñar un torno portátil.
IV.- Objetivos Específicos:
Calcular y diseñar los componentes del torno portátil.
Determinar las velocidades óptimas de rotación del eje.
Diseñar, dimensionar y calcular la parte estructural de la máquina.
Calcular la potencia del motor
analizar el alcance y la capacidad de la maquina
Elaborar los costos de fabricación de la máquina
Elaborar los planos de fabricación de los componentes
Justificación: El torno portátil nos permite el rectificado de interiores una pieza sin necesidad de un desmontaje total de la pieza, dando mayor comodidad al operario, permitiendo el rectificado hasta una distancia de 2 metros entre agujeros, obteniendo así agujeros concéntricos uno respecto al otro, permitiendo tanto rectificados verticales y horizontales. El rectificado actualmente se lo hace removiendo la pieza con un corte tomando en cuenta la distancia entre puntos de un torno ya que esa será la diámetro mayor con el que se puede trabajar en el torno para su respectivo montaje, también se lo puede hacer en una fresa universal posicionando la pieza con apoyos para que la pieza este alineada, luego de alinear la pieza se utilizara mordazas que se fabrican en el mismo taller con pernos y una plancha para que la pieza se quede en su posición, luego del rectificado se une la pieza con soldadura lo cual se dificulta en el posicionamiento de la misma, luego de unir la pieza con soldadura se remueve la escoria con una amoladora dejando la pieza como nueva. Se utilizará el torno para el rectificado soldando soportes a la pieza a ser rectificada interiormente, se posicionará la maquina en el centro para que la máquina pueda hacer el rectificado uniformemente al diámetro requerido de dicho agujero, el cual contara con dos velocidades baja y media, contara con un sistema automático para el avance. Los beneficios de la maquina serán menor tiempo para él rectificado, la comodidad del operario, se podrá utilizar para hacer el rectificado tanto en posición vertical y horizontal obteniendo agujeros concéntricos uno respecto al otro.
TEMARIO CAPÍTULO I 1. ASPECTOS GENERALES 1.1 Introducción. 1.2 Antecedentes y descripción del problema. 1.3 Objetivos. 1.3.1
Objetivo general.
1.3.2
Objetivos específicos.
1.4 Justificación.
CAPÍTULO II 2. TORNO PORTATIL 2.1 Conceptos. 2.1.1 Clasificación de tornos 2.1.1.1 Usos del torno 2.1.1.2 Uso del torno portátil 2.1.2 Generalidades sobre torno portátil 2.1.3 Usos y aplicaciones del torno portátil 2.1.4 Dispositivos de control.
CAPÍTULO III 3. DISEÑO Y CÁLCULO DE LOS MECANISMOS DEL TORNO PORTATIL 3.1 Diseño funcional del torno portátil. 3.1.1. Determinación de la potencia 3.1.2. Determinación de los diámetros de los principales componentes. 3.2 Diseño de las cuchillas. 3.3 Cálculo de las transmisiones. 3.4 Selección de rodamientos 3.5 Cálculo estructural
CAPÍTULO IV 4. DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMETOS QUE CONFORMAN DEL TORNO PORTATIL 4.1 Determinación de los esfuerzos. 4.2 Dimensionamiento de los ejes. 4.3 Dimensionamiento de chavetas. 4.4 Dimensionamiento de rodamientos.
CAPÍTULO V 5. CIRCUITO ELÉCTRICO 5.1 Diseño del circuito del panel de control 5.1.1 Elementos a controlar 5.1.2 Circuito eléctrico 5.1.3 Automatización del proceso de avance.
CAPÍTULO VI 6. COSTOS 6.1 Costos directos 6.2 Costos indirectos 6.3 Costos totales
CAPÍTULO VII 7. MANTENIMIENTO DE LA MÁQUINA 7.1 Operación y mantenimiento de la máquina 7.2 Mantenimiento de la máquina 7.2.1 Mantenimiento mecánico
CAPÍTULO VIII 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1 Conclusiones 8.2 Recomendaciones
DESARROLLO DE LOS CAPITULOS CAPÍTULO I GENERALIDADES Y OBJETIVOS En el capítulo 1 donde podremos observar las generalidades como la descri pción del problema de investigación, su importancia, justificación y objetivos para una posterior solución del problema planteado.
CAPÍTULO II TORNO PORTATIL En este capítulo describimos los conceptos fundamentales del proyecto, como los dispositivos de control que se usaran para el proceso y además las generalidades de los tornos, en el cual se describirá brevemente el uso e importancia de este tipo de máquinas.
CAPÍTULO III DISEÑO Y CÁLCULO DE LOS MECANISMOS En el capítulo se desarrollará el cálculo y dimensionamiento en base a los parámetros de dureza del material a rectificar, el cálculo de la potencia, se definirá las velocidades óptimas para el material a ser rectificado, calculo y dimensionamiento de los mecanismos de transmisión, selección de los rodamientos.
CAPÍTULO IV DIMENCIONAMIENTO DE LOS ELEMETOS QUE CONFORMAN ELTORNO PORTATIL En este capítulo se realizará el cálculo y dimensionamiento de los elementos que conforman el torno portátil, ejes utilizando tablas para realizar la respectiva selección, como los esfuerzos que se genera en la máquina, dimensionamiento de la chaveta, los materiales que conforman la máquina, esto teniendo en c uenta el uso que se le va a dar.
CAPÍTULO V CIRCUITO ELÉCTRICO En este se muestra el esquema para utilizar el sistema de accionamiento para el cambio de velocidades en el torno, la automatización del avance de la máquina.
CAPÍTULO VI COSTOS En el siguiente análisis económico se pretende dar una descripción general de todos los gastos realizados directos e indirectos para obtener el valor de la inversión a realizar en el diseño y construcción de la máquina donde se definirá la factibilidad del proyecto. Estos costos dependerán mucho de los materiales a ser seleccionados y también del uso que se le va dar.
CAPÍTULO VII MANTENIMIENTO DE LA MÁQUINA En este capítulo se desarrollará una descripción detallada en la forma del mantenimiento adecuado para el torno portátil donde observaremos los diferentes tipos de mantenimiento que se puedan implementar. Ya sea mantenimiento preventivo, predictivo o basado en la confiabilidad.
CAPÍTULO VIII PLANOS 8.1 Planos de fabricación
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS
CRONOGRAMA DE TRABAJO Las actividades a realizarse consistirán en el desarrollo de los capítulos descritos anteriormente, por lo que se ve conveniente ordenar las actividades como sigue:
Mes 1 Actividad
Sem 1
Sem 2
Mes 2 Sem 3
Sem 4
Sem 1
Mes 3
Sem 2
Sem 3
Sem 4
Sem 1
Sem 2
Mes 4 Sem 3
Sem 4
Sem 1
Sem 2
Sem 3
Cap.1 Cap.2 Cap.3 Cap.4 Cap.5 Cap.6 Cap.7 Cap.8 Conclusiones Anexos
BIBLIOGRAFIA Libros: Diseño en ingeniería mecánica , McGraw-Hill.
Joseph E. Shigley.
L.
Eduard charkus. Tablas para la industria metalúrgica , tercera edición. Editorial Reverté S.A.
Hans Appold.
Front Cover. Robert L. Mott.
Maquinas, cálculos de taller , 34 edición 1988. And Implementation, McGraw-Hill. Casillas.
Tecnología de los metales Diseño de elementos de máquinas .
Sem 4
Páginas Web:
https://es.scribd.com/document/283555373/Tecnologia-Mecanica-y-Metrotecnia
https://es.scribd.com/doc/292795407/306-Torno-I
https://es.scribd.com/doc/99742688/Manual-Maquinas-Herramientas-torno
http://campusvirtual.edu.uy/archivos/mecanicageneral/CURSO%20DE%20FRESADOR%20MECANICO/Manual%20Del%20Fre sador.pdf
http://campusvirtual.edu.uy/archivos/mecanicageneral/CURSO%20TORNERO%20MECANICO/ManualdeTornoModII.pdf
http://diy.haascnc.com/sites/default/files/Locked/Manuals/Operator/2014/Mill/Trans lated/Mill_Operators_Manual_96-ES8200_Rev_A_Spanish_January_2014.pdf
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE MECÁNICA
PERFIL DE PROYECTO DE GRADO
TITULO:
TORNO PORTATIL PARA RECTIFICADO INTERIOR
Estudiante: Laguna Miguel Brayan Rodrigo
Cochabamba – Bolivia
