Universidad de Santiago de Chile Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil Mecánica Laboratorio Procesos Mecánicos Prof. Luis Espinoza
Proyecto final “Diseño Molino de Neumáticos”
Integrantes: Cristian Pino Favio Quijada Francisco Sierra
Índice Resumen ..............................................................................................................................................
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Introducción ........................................................................................................................................
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Objetivo general ..................................................................................................................................
4
Objetivos específicos ..........................................................................................................................
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Análisis del proyecto ...........................................................................................................................
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Descripción del Neumático .............................................................................................................
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Proceso de Fabricación ....................................................................................................................
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Proceso de reciclaje mediante trituración mecánica ................ ................. .................. ................. .... 9 Trituración Mecánica .................................................................................................................. Diagrama reciclado de neumáticos ...................................................................................................
9 12
Marco teórico para el desarrollo de los cálculos ............................................................................... 13 Principio de reducción ...................................................................................................................
13
Conceptos de Propiedades Mecánicas ........................................................................................... 13 Determinación de Propiedades Mecánicas del Neumático ............................................................... 15 Desarrollo del diseño propuesto ........................................................................................................
15
Desarrollo de cálculos para definir producción producción ............................................................................ 16 Desarrollo de cálculos para el motor motor ............................................................................................ 17 Elección del eje .............................................................................................................................
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Generación de planos ........................................................................................................................
21
Definición de los componentes del proyecto .................................................................................... Material: ........................................................................................................................................
21 21
Tratamientos especiales a realizar realizar en cada pieza ............................................................................ Controles de calidad ..........................................................................................................................
23 23
Caracteristicas tecnicas de las Herramientas ..................................................................................... 24 Características de las maquina ......................................................................................................
24
Planificación del mecanizado ............................................................................................................
30
Planificación de la producción ..........................................................................................................
30
Costos de producción ........................................................................................................................
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Conclusiones .....................................................................................................................................
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Resumen A continuación presentaremos en el siguiente informe en relación a un molino de neumáticos, un proyecto en el cúal se estimarán los costos, componentes, planos, diagramas, carta gantt y muchas herramientas que nos ayudarán a lograr poder construit un prototipo de molino de neumáticos. Independiente de que ésta tecnología y existe, nunca está demas realizar un proyecto como el presentado a continuación ya que a travez de éste se pueden encontrar algún tipo de mejora, como la idea presentada en nuestro informe de utilizar cuchillas desmontables para así poder reafilar r eafilar cada chuchilla y en caso de fractura fractur a de una no se deba de ba cambiar todo el disco, si no de manera más economica cambiar sólo la cuchilla. Otro factor a presentar en este proyecto, son los cálculos mecánicos pertinentes al tema (enfocado sólo en materias que conocemos hasta el momento como estudiantes de Ing. Civil Mecánica, en especial Resistencia de materiales y Mecánica), para así poder respaldar la toma de desiciones de nuestra estructura, el funcionamiento y para poder determinar qué tipo de transmición se le debe entregar a nuestro molino. En general, lo que se presentará a continuación será apoyado por los planos, diagramas y demases adjuntos al final de este proyecto.
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Introducción Hoy en día el desecho de neumáticos es un gran dolor de cabeza para el medio ambiente, por su alto nivel de contaminación, ya que estos, por lo general son abandonados en basurales esperando que se degraden, lo cual genera un gran problema ya que este tipo de material se demora alrededor de 500 años en degradarse por lo tanto es un problema a nivel mundial. Por ende es importante que nosotros como estudiantes y futuros ingenieros tengamos conciencia sobre los distintos problemas que aquejan a nuestra sociedad y busquemos soluciones útiles para este tipo de interrogante. Es por este gran motivo que elegimos el desarrollo de este proyecto, que consiste en el desarrollo de un molino de neumáticos, el cual ayudara en gran medida a la descontaminación de nuestro país además de ser un negocio muy rentable, ya que en chile no existen muchas plantas de reciclaje de este tipo de materiales, por lo que este tipo de proyectos pueden ser el inicio para que se desarrolle una gran industria de reciclaje. A través del desarrollo de este proyecto desarrollaremos las competencias necesarias y tomaremos conciencia de lo que es necesario para el desarrollo de nuevas tecnologías, lo que es de fundamental importancia para el desarrollo de la industria.
Objetivo general
Diseñar un molino primario de rodillos con cuchillas insertas para triturar neumáticos en desuso.
Objetivos específicos
Desarrollar una propuesta útil con el fin de contribuir al reciclaje de neumáticos en desuso para el mercado en Chile. Comprender y conocer los procesos que se deben llevar a cabo para el desarrollo de nuevas tecnologías para la industria chilena. Tener un conocimiento claro sobre, como llevar a cabo un proyecto al trabajar con un grupo de personas.
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Análisis del proyecto Descripción del Neumático Los neumáticos son los medios de desplazamiento de un vehículo los cuales permiten el movimiento de carga a una velocidad determinada. Las llantas están compuestas principalmente por caucho, alambres de acero o fibras textiles, todos estos son materiales que a partir de su reducción, pueden ser reutilizados en nuevos procesos productivos. Uno de los componentes indispensables en este producto es el caucho, también conocido como hule, goma o elastómero (caucho sintético), este compuesto puede presentarse en estado natural a través de planchas del látex de las plantaciones del árbol Hevea o en forma sintética, el cacho sintético puede ser definido como “toda sustancia elaborada artificialmente que se parezca al caucho natural”.
En la tabla (1) se puede apreciar el alto crecimiento que ha tenido el parque vehicular motorizado nacional. La alta suma de vehículos es proporcional a la cantidad de neumáticos en desuso que serán generados por este aumento significativo de vehículos. Componentes del vehículo, que una vez que cumplan su vida útil deberán ser almacenados, tratados o reciclados de alguna manera. Tabla (1)
Los neumáticos son estructuras tubulares complejas (se utilizan hasta 200 compuestos químicos diferentes) compuestas fundamentalmente de caucho natural (su principal componente), cauchos sintéticos, negro de humo (carga de refuerzo), agentes químicos (azufre, óxido de zinc, Cadmio y aditivos), aceites minerales y fibras reforzantes (hilos de acero y textiles). Los cauchos sintéticos más utilizados en la actualidad son estireno-butadieno (SBR), polisoprenos sintéticos (IR) y polibutadienos (BR).
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La matriz de caucho más utilizada es el copolímero estireno-butadieno (SBR), con un 25% en peso de estireno o una mezcla de caucho natural y SBR. La combinación de cauchos naturales y sintéticos, se realiza de modo que los cauchos naturales proporcionen elasticidad y los sintéticos, estabilidad térmica. El proceso de vulcanizado a que se someten los neumáticos, es un entrelazamiento de cadenas de polímeros con moléculas de azufre a alta presión temperatura. En este proceso, el caucho pasa de ser un material termoplástico a ser un elastómero. El negro de humo, formado por partículas muy pequeñas de carbono, aumenta la tenacidad y la resistencia a la tracción, a la torsión y al desgaste. De forma general, el neumático está compuesto por diversos componentes. En la Tabla (2) , se recoge la composición típica porcentual por componentes de los NFUs. La composición química elemental media de los neumáticos usados, se recoge en la Tabla (3)
Tabla (2). Composición típica porcentual por componentes de un neumático fuera de uso (European Tyre Recyling Association, ETRA) Componente
Turismos(%)
Vehículos
Función
Pesados (%) Caucho y elastómeros
48
45
22
22
Refuerzos metálicos (Acero)
15
25
Formación esqueleto
Refuerzos textiles
5
0
Formación esqueleto
Óxido de Zinc
1.2
2.1
Catalizador
Azufre
1
1
Agente vulcanizante
6.5 – 9
55 – 80
Negro de humo
Agente vulcanizante
Aditivos y otros Peso del neumático (kg)
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Tabla (3). Composición química elemental de un NFU Elemento
% peso
C (Carbono)
70
H (Hidrogeno)
7
S (azufre) N2 (Dinitrógeno ) O (Oxigeno) ZnO (Oxido de Zinc) Fe (Hierro) Ácido esteárico Halógenos Ligandos cupríferos Cd (Cadmio) Cr (Cromo) Ni (Niquel) Pb (Plomo)
1 0.5 4 1 16 0.3 0.1 200 mg/kg 10 mg/kg 90 mg/kg 80 mg/kg 50 mg/kg
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Proceso de Fabricación La fabricación de neumáticos pertenece fundamentalmente a la industria paraquímica, sin embargo, uno de sus procesos como lo es la vulcanización puede ser
considerado como de la industria química, ya que en ella se efectúa cierto tipo de reacciones. Los procesos principales en la fabricación de neumáticos, se encuentran detallados a continuación: Mezclado: Es una etapa en donde se dosifican, añaden y luego mezclan físicamente
los diferentes productos que forman el componente básico de un neumático. La principal manera de mezclar los materiales es por medio de un mezclador interno, que es donde se prepara el material madre que luego se homogeniza en los rodillos de mezclado. Formación: Es en este proceso, donde se da la forma física a los componentes del
neumático. En esta etapa se destacan los siguientes procesos: a. Construcción de Pestañas b. Extrusión c. Calandrado d. Cortado de Telas e. Conformado de Bandas Confección del neumático: En esta etapa se arma el producto final aprovechando el
producto de las dos etapas anteriores. Vulcanización: Es aquí donde el neumático adquiere sus propiedades físicas finales
al ser sometido a temperaturas apropiadas, durante un tiempo conveniente, en un molde específico. Los procesos de esta industria han aumentado en eficacia, aprovechando los adelantos de otras industrias. Los equipos de producción son muy sofisticados y la mayoría 8
de la producción es robotizada. Cabe señalar que en este rubro principalmente los progresos se encuentran enfocados al control de la calidad.
Proceso de reciclaje mediante trituración mecánica Trituración Mecánica
El proceso de reciclado de neumáticos a través de métodos mecánicos, consiste en someter al neumático a diversos procesos que comienzan con el troceado mediante cuchillas de acero, estas máquinas lo llevan desde su estado original hasta retazos de 100 x 100 mm aproximadamente. Posteriormente, se somete a otro equipo que lo reduce aún más de tamaño lo cual facilita la separación mecánica de los distintos componentes, obteniéndose por un lado textiles y caucho, por otro el acero que atrae el separador magnético. Luego, de obtener un producto totalmente triturado y desmenuzado se criba para obtener la fracción milimétrica requerida para su posterior comercialización y uso. 9
DESTALONADORA
TRITURACION PRIMARIA
GRANULADO
SEPARACION
Diagrama de bloques que representa las etapas en el proceso mecánico de reciclaje de neumáticos usados. Las principales etapas en el proceso de reciclado del neumático usado, mediante un proceso mecánico son:
Destalonadora: Esta máquina se utiliza para extraer el anillo de alambres de acero que se encuentra en el interior (talón) del neumático, para mayor claridad ver figura XX. Cada llanta cuenta con dos anillos, los cuales si no son extraídos, pueden comprometer seriamente la eficiencia de las fases sucesivas en la línea, debido a la dureza y espesor de los alambres de acero.
Destalonadora, máquina para la extracción de los anillos de acero del neumático.
Trituradora Primaria: Esta máquina es la encarga de la primera trituración de la llanta, por lo general este tipo de máquinas cuentan con transmisión hidráulica o eléctrica y ejes en los cuales se encuentran las cuchillas de corte. La trituradora primaria recibe el neumático completo (sin los anillos de acero contenidos en su talón) y lo reduce en trozos de neumáticos de tamaño no uniforme de 25 a 100 mm.
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Trituradora Primaria, máquina utilizada para la primera reducción.
Granulado: El granulado o trituración secundaria la realiza otra maquina que tiene por objetivo seguir reduciendo el tamaño de los trozos de llantas provenientes de la primera fase. Este tipo de máquina debe contar con una parrilla o red metálica para la calibración del tamaño del material en la salida. En esta etapa es posible presentar más de una etapa de granulado, todo dependerá de las condiciones de trabajo y requerimiento del producto. El tamaño de granulado final varía desde 16 mm a 0,5 mm dependiendo de la cantidad de fases en la etapa de Granulado.
Granuladora, máquina utilizada para la reducción fina de material.
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Separación: Esta es una unidad que se emplea para separar el caucho de los demás materiales, tales como acero, nylon, polvo, tierra, etc.
Diagrama reciclado de neumáticos
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Marco teórico para el desarrollo de los cálculos
Principio de reducción Las principales formas de reducción de material se presentan a continuación:
Cizallamiento: Esta acción comprende el corte real del material. Al igual que en las tijeras, la eficiencia en el corte depende de la nitidez de los bordes cortantes en un accionamiento el uno contra el otro y la tolerancia del espacio entre ellos. Desgarro: Consiste en tirar el material con tal fuerza hasta que se separe. Algunos materiales como telas, metales blandos, plásticos y neumáticos, son más desgarrables que otros. Fractura: Algunos materiales son frágiles, tales como el vidrio, el plástico duro, y algunos metales. Son materiales sólidos, que al ser destrozados mediante una rotura violenta (en un equipo triturador de chatarra), produce una gran cantidad de energía en forma explosiva. Las tres acciones, cizalla, desgarro y fractura se encuentran presentes al momento de triturar chatarra. Sin embargo, cuando el sistema de corte se mantiene afilado y con estrechas tolerancias, la acción dominante y más eficiente es la acción de cizalla.
Conceptos de Propiedades Mecánicas Es conveniente analizar en forma breve el proceso de corte del caucho, como se desarrolla a medida que se corta. Para esto, es preciso repasar brevemente los conceptos básicos de propiedades mecánicas e información básica de polímeros usados en neumáticos.
Módulo de Corte o Rigidez , relaciona las deformaciones con los esfuerzos de
corte o cizallamiento que les dan origen.
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Relación de Poisson, µ relaciona la deformación elástica longitudinal producida por
un esfuerzo simple a tensión o compresión, con la deformación lateral que ocurre simultáneamente:
Para tener una referencia, respecto a las propiedades del neumático (caucho) con otros materiales, se adjuntan las siguientes tablas: Características de distintos Materiales
Material Acero al Carbono Aluminio Cobre Caucho Caucho vulcanizado
Relación de Poisson, µ (-)
M odulo de Corte, G (GPa)
0,28 0,33 0,35 0,4997 0,4997
80,8 26,8 44,7 0,0006 1,37
Deformación y falla de los polímeros: Cuando un polímero termoplástico se le aplica una fuerza externa, ocurren a la vez deformaciones elásticas y plásticas. La deformación es mas complicada en los polímeros termoplásticos que en la mayoría de los metales y de los materiales cerámicos, ya que el proceso de deformación depende del tiempo y de la rapidez de aplicación de la carga. La figura 1.1 muestra una curva esfuerzo deformación de un polímero termoplástico típico bajo condiciones de carga normal.
Curva esfuerzo-deformación de un elastómero. Casi toda la deformación es elástica; por tanto, el modulo de elasticidad varía conforme cambia la deformación.
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Determinación de Propiedades Mecánicas del Neumático Para la determinación de las propiedades mecánicas del neumático usamos los parámetros obtenidos en la tesis “diseño de un molino de rodillos para triturar neumáticos”,
autor Nicolás Buschmann, profesor guía Luis Espinoza. Este trabajo de investigación dio como resultado que el valor medio de el esfuerzo de corte máximo para un neumático estándar es de 36,78 Mpa.
Desarrollo del diseño propuesto Para determinar las características técnicas de la maquina lo primero que hay que tener en cuenta es la capacidad de producción. Para esto es necesario hacer un estudio de mercado sobre este ámbito, además de tener claro las cantidades de neumáticos que se desechan en Chile al año. Para el desarrollo de este proyecto definimos una capacidad de 2,88 toneladas/hora La definición de este parámetro la hicimos tras hacer un estudio de los tiempos de producción de los molinos de neumáticos ya existentes en el mercado, es decir, el tiempo de producción es un tiempo promedio. Otro factor importante por el cual definimos este parámetro es el tamaño del motor a utilizar ya que por el diseño del molino este no puede ser muy grande. Y el último factor a considerar es la cantidad de neumáticos que se desechan en Chile al año, esta producción asciende a 3 millones de neumáticos al año, por ende nuestra capacidad de producción es acorde a las necesidades que hay en nuestro país.
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Desarrollo de cálculos para definir producción
Vista frontal del proceso de reducción mecánica mediante trituradora de doble eje.
Datos: Dn: diámetro del neumático 810 mm. t: tiempo para procesar un neumático 10 segundos Vlineal: velocidad a la cual pasa el neumático entre el centro de los ejes
Por tanto la Vlineal es 0,081
Calculo de la Vlineal
Con esta velocidad podemos procesar 360 neumáticos por hora. Como cada neumático tiene una masa de 8 kg la capacidad del molino será de 2880 kg/hora.
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Desarrollo de cálculos para el motor Con los datos ya obtenidos anteriormente procederemos a calcular la potencia necesaria para el motor eléctrico que debemos utilizar, para ello requerimos conocer primero la velocidad angular de las cuchillas dadas por la siguiente fórmula.
Donde
: Velocidad angular de una cuchilla
: Velocidad lineal de 0,081
: Radio a una cuchilla igual a 200mm.
Por lo tanto
= 24,3
Ahora cambiando las unidades de medida a RPM nos queda:
Ya obtenida las rpm del motor necesitamos conocer el torque necesario para luego poder determinar la potencia de un cuchillo, para ello utilizaremos el valor del esfuerzo de corte obtenido experimentalmente . Sabemos que el esfuerzo está dado por: cortar y A es el área de corte y es igual a 1853
donde F es la fuerza necesaria para . Por lo que calculamos F.
Ahora conociendo la fuerza necesaria para el cizalle ya podemos calcular el torque necesario para un cuchillo, este está definido por:
Donde F: fuerza necesaria para el cizalle igual a R: Radio a una cuchilla igual a 200mm.
Por lo que nos queda
Con estos datos ya podemos calcular la potencia de una cuchilla determinada por:
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[ ]
Finalmente la potencia total requerida debe ser para las 10 cuchillas y los 2 ejes, y está dado por:
Por lo tanto necesitamos un motor de 75,47HP
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Elección del eje Eje: es el elemento fundamental dentro del diseño del molino, debido que en conjunto con las cuchillas, desempeñan la base de este molino primario. Para el diseño del eje hay que tomar diversas precauciones producto de los esfuerzos y torsión aplicado en el, Para esto mostraremos los cálculos para escoger los diámetros del eje.
Plano Y-Z Momento Flector MZ(x=0)=0
My(x=0) = 0
MZ(x= 150,9) =14.43
My(x=150.9) = 20, 81
MZ(x=225,9) =20.28
My(x=225.9) =26, 22
MZ(x=450,9) =24.46
My(x=450.9) =34, 83 (Critico)
MZ(x=525,9) =24.51 (Critico)
My(x=525.9) =32, 69
MZ(x=750,9) =11.37
My(x=750.9) =18, 69
MZ(x=900) =0
My(x=900) =18, 65
Momento Torsor T (x=0) =0 T (x=150.9) =13, 15 T (x=225.9) =19, 93 T (x=450.9) =33, 08 T (x=525.9) =39, 85 T (x=750.9) =53, 01 T (x=900) =0
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MX= 450, 9 =42, 56 KNm Mx= 525, 9 = 40, 86 KNm Mx= 750.9 =21.84 KNm
Por ende el torsor para el momento dado es: T450.9 =53.9 KNm T525.9= 57.08 KNm Por todo los datos calculados el punto critico se encuentra a 750 mm del apoyo. Te=57,33 KNm Me= 39, 585 KNm
Para Acero SAE 1045
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Por las formulas Expresadas anteriormente, D ≥124.3 y D≥132.68mm Por lo tanto el eje necesario para satisfacer las condiciones básicas exigidas por el funcionamiento del molino es 133mm, debido a las dimensiones del rodillo se utilizara un eje de Φ140mm
Generación de planos
Plano de materia prima Plano de conjunto Plano de diseño y fabricación Plano expandido del conjunto Plano de asignación de superficies
Todos estos planos están adjuntos al informe.
Definición de los componentes del proyecto Material: Para las estructuras tales como la tolva, el soporte del molino y todas las piezas de tipo estructural, usamos un acero A-36 del tipo estructural, ya que este es uno de los materiales básicos más utilizados en la construcción de estructuras. Se produce en una amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad en su uso. Es relativamente barato de fabricar y es el material más fuerte y más versátil disponible para la industria de la construcción. Propiedades y cualidades del acero estructural Se define como acero estructural al producto de la aleación de hierro, carbono y pequeñas cantidades de otros elementos tales como silicio, fósforo, azufre y oxígeno, que le aportan características específicas. El acero laminado en caliente, fabricado con fines estructurales, se denomina como acero estructural al carbono, con límite de fluencia de 250 mega páscales. Propiedades y cualidades del acero estructural: su alta resistencia, homogeneidad en la calidad y fiabilidad de la misma, soldabilidad, ductilidad, incombustible, pero a altas
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temperaturas sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas, buena resistencia a la corrosión en condiciones normales. El acero es más o menos un material elástico, responde teóricamente igual a la compresión y a la tensión, sin embargo con bastante fuerza aplicada, puede comenzar a comportarse como un material plástico, pero a diferencia de los materiales plásticos a máximas solicitaciones romper, pero su comportamiento plástico en tales situaciones como un terremoto, la fase plástica es útil, ya que da un plazo para escapar de la estructura.
Clasificación del acero estructural o de refuerzo: El acero estructural, según su forma, se clasifica en: a. PERFILES ESTRUCTURALES: Los perfiles estructurales son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo. b. BARRAS: Las barras de acero estructural son piezas de acero laminado, cuya sección transversal puede ser circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños. c. PLANCHAS: Las planchas de acero estructural son productos planos de acero laminado en caliente con anchos de 203 mm y 219 mm, y espesores mayores de 5,8 mm y mayores de 4,5 mm, respectivamente.
Hasta 3/4 in.
Sobre 3/4 in. Hasta 1-1/2 in. 0.25 .80/1.20 0.04 0.05 .40 max 0.20
Sobre 1-1/2 in. Hasta 21/2 in. 0.26 .85/1.20 0.04 0.05 .15/.40 0.20
Sobre 2-1/2 hasta 4 in.
Sobre4 in.
0.25 0.27 0.29 Carbono -.85/1.20 .85/1.20 Manganeso 0.04 0.04 0.04 Fósforo 0.05 0.05 0.05 Azufre .40 max .15/.40 .15/.40 Silicio 0.20 0.20 0.20 Cobre min % cuando se especifica de acero de cobre * Nota: Por cada reducción de 0,01% por debajo del máximo especificado de carbono, un aumento del 0,06% de manganeso por encima de la cantidad máxima prevista será permitido, hasta el máximo de 1,35%. El acero SAE 1045 lo usamos en el diseño de piezas tales como el eje, las cuchillas, los remaches, en general todas las piezas no estructurales. Utilizamos este acero ya que es mu útil para todo tipo de elementos que requieren dureza y tenacidad como ejes, manivelas, chavetas, pernos, tuercas, cadenas, engranajes de
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baja velocidad, espárragos, acoplamientos, bielas, pasadores, cigüeñales y piezas estampadas. Puede ser sometido a temple y revenido.
Características: Acero de mediano contenido de carbono utilizado ampliamente en elementos estructurales que requieran mediana resistencia mecánica y tenacidad a bajo costo. Posee baja soldabilidad, buena maquinabilidad y excelente forjabilidad. Estado de Suministro: Forjado, laminado o trefilado. Composición Química %C
%Mn
%Si
%P
%S
0,43-0,50
0,60-0,90
0,15- 0,35
≤ 0,04
≤ 0,05
Propiedades Mecánicas Acero Laminado (Valores Típicos) Dureza (HB)
Esfuerzo Fluencia (mín.)(Kg/mm²)
Esfuerzo Tracción (Kg/mm²)
Elongación (mín.)%
170-190
40
63-73
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Tratamientos especiales a realizar en cada pieza A las piezas que se le aplicaron tratamientos espexciales fueron solo a dos, al eje y
al piñon ya aque las demas piezas fueron externalisadas por falta de recursos para su desarrollo. Las piezas estructurales no necesitan ningun tratamiento especial.
Tratamiento piñon : al piñon de acero A-36 se le aplico un tratameniento terminco de temple ademas de un rectificado.
Controles de calidad Los controles de calidad aplicados al molino de neumaticos seran controlados por los desarrolladores del molino . Y estan especificados en el diagrama.
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Caracteristicas tecnicas de las Herramientas Dado el tamaño de las piezas es imposible desarrollar las peizas en el taller por lo que fue necesario externalizar la mayoria de estas. Por lo tanto no es posible dar las caracteristicas tecnicas de los equipos utilisados para la mayoria de los procesos. Los planes de mecanisado y las hojas de secuencias, fueron desarrolladas con fines educativos, considerando las caracteristicas tecnicas del las maquinas que tenemos en el taller.
Características de las maquina Características del torno: Características técnicas del torno del torno: 1. Velocidad angular máxima: 2500 rpm 2. Potencia: 5 Hp 3. Altura de punta: 165 mm 4. Distancia entre puntas: 635 mm 5. Husillo CM5 6. Paso de husillo: d =40 mm 7. Velocidades huesillo: 30 -2500 (rev/min) 8. Nariz de husillo: D1´4 9. carrera transversal del carro : 210 [mm] 10. contra-cabezal : CM3 Equipo: 1. mandril 3 mordazas con mordazas 2. punta giratoria 3. punta 4. porta-ùtil MULTIFIX 5. lubricación 6. plato a ranuras 7. luneta fija 8. plato arrastre 9. tope de carro 10. 7 porta-útiles MULTIFIX 11. mandril de taladrado 12. reducción CM4 CM5 13. protección mandril 14. motor: 380 (V); 3,75 (KW). 15. Brida de fijación. 24
Herramientas La plaquita utilizada para el torneado es una herramienta del catalogo Sandvik GC 4225. A continuación tabla de especificaciones de herramienta GC 4225.
Avance Avance por vuelta 1,5 mm 0,25 mm (0,50 -4,00) mm (0,12 -0,40) mm
Vel. corte 365 m/min (305 -445) m/min
Radio 0,8 mm
ks 2100
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Tabla especificaciones broca
Especificaciones Soldadora
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Especificaciones Fresa universal
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Potencia: ¼ HP Velocidad del husillo: 2850 RPM Intensidad de corriente: 0.57 Amp
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Planificación del mecanizado Como lo comentamos anteriormente el tammaño de las peizas nos impiide realizar el mecanizado de las peizas ene l taller ya que no tenemos las maquinas necesarias, por lo tanto la planificacion del mecanizado de el eje y el piñon lo hicimos con un fin educativo tomando como referencia las maquinas que existen el el taller de procesos mecanicos . Las sigueintes hojas se adjuntan al final del informe :
Plan de mecanizado para cada pieza Hoja de secuencia operacional para cada fase u hoja de análisis de fase Hoja de especificaciones de cotas.
Planificación de la producción Los sigueintes archicos de adjuntan al final del informe
Diagrama de operaciones del proceso Diagrama de curso o flujo del proceso Diagrama de recorrido o circuito Distribución de planta o Layout
Diagramas de red o malla, CPM y PERT
Carta Gantt
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Costos de producción Cantidad
Detalle
Material
1 1 1 1
Moto Reductor Tolva Base Base Estructura Meson
ASTM 36 ASTM 36 ASTM 36
1
Madera(Pino oregon) Eje SAE 1045 Chavetas SAE 1045 Disco SAE 1045 Cuchillas SAE 1045 Separador SAE 1020 Contenedores SAE 1020 Engranes(**) SAE 1045 Complementos -
2 3 20 40 20 2 2 -
Unidad de venta Unidad Contruccion Contruccion Contruccion
Precio Unitario $10.000.000 $60.000 $2.300.000 $340.000
Precio total $10.000.000 $60.000 $2.300.000 $340.000
Construccion
$800.000
$800.000
Construccion Construccion Construccion Construccion Construccion Construccion Construcciom -
$500.000 $105.000 $40.000 $5.000 $25.000
$1.000.000 $100.000 $2.090.000 $1.600.000 $100.000 $100.000
$3.000.000 Total
$3.000.000 $21.490.000
(**) Precio no definido, debido a que se tomaron engranes rectos y no de potencias, ya que durante el transcurso de la carrera no hemos visto otro tipo de engrane, por lo que incluir un valor no mostraria un valor real del proyecto. Se debe destacar que cada precio expuesto se subdivide en distintos items, los cuales serán mostrados a continuación:
Tolva: Se debe considerar el precio de cada placa, de los refuerzos, el maestro soldador y de doblado Base: Se debe considerar el precio de cada perfil, más los refuerzos de las caras laterales y las perforaciones de los ejes, además de el costo del maestro soldador. Base Estructura: Se debe considerar el precio de cada plancha estructural, además del costo por el maestro soldador. Meson: Se debe considerar el precio de la plancha gruesa, de cada pata masiza y además del maestro carpintero que arme dicha pieza. Eje: Se debe considerar el precio del tocho, el maestro tornero y el maestro fresador Chavetas: Se debe considerar el precio de la materia prima además de el maestro fresador. Disco: Se debe considerar el precio de la placa gruesa, además del precio del corte por láser y el tratamiento térmico al que debe ser sometido. Cuchillas: Se debe considerar el precio del material, además de el maestro fresador, el rectificado y el tratamiento térmico al que debe ser dometida. Separador: Se debe considerar el costo de la plancha gruesa, además del corte por láser.
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