Termodinámica CÁLCULOS EFECTUADOS Y RESULTADOS OBTENIDOS

     UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR

FACULTAD: INGENIERÍA

CURSO: DINÁMICA

CATEDRÁTICA: ING. DORA MANCIO

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REPORTE 7

CEPILLADORA

ESTUDIANTES

ALONSO RAMÍREZ, MARCO   1081513

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 MONTENEGRO, MELANY   1280713

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SECCIÓN: 08

FECHA DE ENTREGA: 4 DE MAYO DEL 2015

I. ÍNDICE

CONTENIDO                                                                        PÁGINA

INTRODUCCIÓN        1

PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA        2

OBJETIVOS        2

FUNDAMENTO TEÓRICO        3

JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO        6

RELATO DE LA PRÁCTICA        6

CÁLCULOS EFECTUADOS Y RESULTADOS OBTENIDOS        7

DISCUSIÓN DE RESULTADOS        11

CONCLUSIONES        12

APRENDIZAJE DE LA PRÁCTICA        13

PROVEEDORES EN NUESTRO MEDIO        14

REFERENCIAS        14

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INTRODUCCIÓN

La presente práctica emplea conceptos básicos del funcionamiento de una cepilladora, también conocida como máquina herramienta, la cual realiza una operación de cepillado. Esta operación consiste en la elaboración de superficies planas y otras formas geométricas en las piezas. La cepilladora arranca el material haciendo pasar la herramienta de corte y cepillado. Además de este movimiento, la pieza se mueve de tal forma que siempre la herramienta de corte tenga trabajo por realizar, el cual es realizado de forma milimétrica de acuerdo a la precisión y calidad deseada.

Esta práctica se desarrolla a partir de un modelo construido con piezas de diferentes dimensiones y funciones durante un lapso de hora y media, el cual se emplea tanto de forma mecánica como motorizada, empleando una manivela para el primero respectivamente y una batería que brinda una corriente para el segundo, esto para observar el avance tecnológico en la maquinaria y la eficiencia desarrollada a partir de un motor. Con esto se procede a analizar las características de una cepilladora empleada en la industria a partir del modelo realizado, principalmente la potencia de esta para el funcionamiento del conjunto de sus partes, las cuales deben de funcionar correctamente para poder realizar el cepillado y limpieza de las piezas.

Los objetivos planteados para la misma consisten principalmente en analizar y describir un modelo de cepilladora, y comparar sus características con las de una cepilladora industrial. Así mismo comparar las dimensiones de la cepilladora con el modelo elaborado para la obtención de la escala a la cual fue construido. Igualmente analizar los movimientos observados en las partes móviles, determinando la inercia de estas partes. Así mismo determinar la potencia necesaria para contrarrestar los pares ejercidos por una pieza que está siendo cepillada. Por último determinar la potencia y la corriente necesaria para poner en funcionamiento un sistema con el 50% de eficiencia mecánica. A partir de los datos obtenidos, ser capaces de comparar la teoría, es decir los cálculos realizados, con la teoría obtenida a partir del manual de funcionamiento de la máquina de tipo industrial

PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cuáles son las dimensiones de una cepilladora de uso industrial? ¿A qué escala se encuentra el modelo elaborado durante la experimentación? ¿Qué movimientos se observan en las partes de la cepilladora? ¿Cuáles son los momentos de inercia que se deben de aplicar para poner al modelo en movimiento? ¿Cuál es la potencia necesaria para accionar la cepilladora? ¿Cuál es la diferencia entre la potencia calculada y la potencia real que emplean los modelos industriales? ¿Qué potencia debe suministrarse si se cuenta con una eficiencia mecánica del 50%? ¿Qué corriente se necesita para lograr obtener esta potencia a partir de un voltaje de 220 V?

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Analizar y describir un modelo de cepilladora, y comparar sus características con las de una cepilladora industrial.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Comparar las dimensiones de la cepilladora con el modelo elaborado, para obtener la escala en la cual fue construido.

• Analizar los movimientos observados en las partes móviles de la cepilladora.

• Determinar los momentos de inercia generados para realizar el movimiento del sistema.

• Determinar la potencia necesaria para contrarrestar los pares ejercidos por una pieza que está siendo cepillada.

• Determinar la potencia y la corriente necesaria para poner en funcionamiento un sistema con 50% de eficiencia mecánica.

FUNDAMENTO TEÓRICO

De acuerdo a los objetivos de esta práctica, los cuales consisten analizar y describir un modelo de cepilladora, y comparar sus características con las de una cepilladora industrial. Por lo tanto, se expondrán las definiciones relacionadas a dichos temas.

CEPILLADORA:

Esta es una máquina herramienta empleada especialmente para maquinar superficies planas, las cuales se pueden encontrar en posición horizontal, vertical o en ángulo. Además es empleado para maquinar superficies irregulares y especiales que serían difíciles producir para otras máquinas.

La cepilladora funciona sobre una masa ajustable, con un tornillo de mordaza, el cual también se encuentra fijo a la mesa. Una herramienta puntiforme, un buril, fijo al brazo rígido se mueve sobre el trabajo con un movimiento repetitivo hacia adelante y hacia atrás. La longitud de la carrera de avance y el número de carreras realizadas por minuto son ajustables de acuerdo al tipo de trabajo y composición que se van a realizar.

El diseño de este tipo de máquina consiste en una columna vertical que se usa para soportar la corredera, mesa y mecanismos de impulso y alimentación.  Algunos tipos de cepillos se han diseñado para desarrollar trabajos de clase definida con la mayor efectividad posible, siendo los más comunes el cepillo de cabeza móvil y el cepillo de corte de jalón.

El cepillo de cabeza móvil, contrariamente al procedimiento general, la corredera y la herramienta, en lugar del trabajo, se mueven cuando se conecta la alimentación automática. La limadora de tracción corta el material en la carrera de regreso en lugar de la de avance. en otro grupo de clasificación están los tipos de mecanismos de impulso, como los cepillos en que el movimiento se produce por medio de la manivela y perno, principalmente en el engrane, en el movimiento de la máquina, reciben el nombre de cepillos de manivela.

El tamaño máximo del cepillo está designado por la máxima longitud de su carrera en centímetros. Esta longitud de su carrera puede variar 15 cm en un cepillo de banco a 90 cm en un máquina de servicio pesado. Este tamaño de la máquina indica las dimensiones del cubo que puede sujetarse y cepillarse en una máquina de tamaño conocido. Un cepillo de 40cm, por ejemplo, se puede ajustar para cualquier carrera de corredera de 0 a 40 cm de longitud; puede usarse la alimentación de mesa transversal un plano de 40cm de ancho y la distancia vertical entre la cabeza de la herramienta y la mesa de trabajo en su posición extrema inferior será suficiente para permitir cepillar la superficie superior a un cubo de 40cm que descansa sobre la mesa.

DESCRIPCIÓN DEL CEPILLO:

Las partes del cepillo son:

• Base: Esta descansa sobre el piso del taller, es el cimiento de toda la máquina. La base se asegura con pernos de cimentación que se insertan a través de agujeros que tienen este objetivo.

• Columna: También conocido como marco, es un vaciado hueco cuya forma es una caja con cobertura en las partes superior e inferior. Además de encerrar el mecanismo que mueve a la corredera, también encierra una unidad que opera la alimentación automática y en el cepillo con impulso mecánico, otra unidad que permite el ajuste de la carrera.

• Corredera cruzada o cruceta: Es un vaciado en forma de riel que se encuentra al frente de la columna. Su función es la de permitir movimiento vertical y horizontal de la mesa.

• Silleta: Vaciado plano localizado entre la cruceta de un lado y la mesa de trabajo en el otro, forma el escalón de conexión entre estas partes.

• Mesa: Es un vaciado de forma rectangular, de construcción de caja con abertura al frente y al fondo.

• Soporte de la mesa: Este se extiende desde la mesa del trabajo a la base de la máquina. Su objetivo es soportar el extremo exterior de la mesa y evitar así la deflexión, ya sea durante el proceso de corte o inducida por el peso no soportado por la mesa.

• Carro: Miembro largo y estrecho, diseñado para moverse hacia delante y hacia atrás en la sección horizontal de la columna. El carro soporta a la herramienta de corte y la guía sobre el trabajo durante el proceso de corte. Las guías en forma de V, se extienden toda la longitud de la corredera.

• Cabezal de herramienta:  Está sujeto al extremo frontal de la corredera. Consiste de la misma pieza que sirven para sujetar la herramienta de corte, guiar verticalmente la herramienta y ajustarla para el corte deseado.

CLASIFICACIÓN DE LAS CEPILLADORAS

• Cepilladora de Codo: Conocido también como limadora, es el cepillo más utilizado por ser el tipo más pequeño ya que la máxima carrera de este tipo es de 1.5m de carrera aproximadamente. En este tipo de maquina la herramienta se desplaza longitudinalmente en un movimiento de vaivén y la pieza permanece fija en la mesa. La subclasificación: brazo oscilante, e hidráulico (se refiere al mecanismo principal de transmisión.

• Cepilladora de mesa: Es de mayor tamaño, la capacidad de esta máquina se mide en función de la longitud de la mesa que fluctúa entre 1 y 3.5 m aproximadamente. Las herramientas que son 3 o 4 van colocadas en la parte superior y a los lados de la mesa y si se requiere pueden trabajar todas simultáneamente. El mecanismo de transmisión de la mesa puede ser engranaje-cremallera o hidráulico y también se construyen de doble marco.

• Cepilladora universal:  No es un tipo determinado de máquina, sino que a una cepilladora se le llama universal cuando sus herramientas pueden cortar material en las dos carreras, avance y retroceso, mediante un mecanismo de doble herramienta por cada portaherramientas, o bien que la herramienta gire 180º cada vez que se cambia el sentido del movimiento, este tipo de herramientas lo tienen todos los cepillos de fosa y los cepillos grandes del tipo de mesa. Este tipo de portaherramienta se adapta a maquinas grandes debido a que el tiempo en cada carrera es muy grande y de esta manera el tiempo de fabricación se reduce casi hasta la mitad.

• Cepilladora vertical: Conocido también con el nombre de arboladura, o perfiladora vertical, como sui nombre lo indica, el movimiento principal del carro se desplaza recíprocamente en posición vertical. Su mesa está colocada debajo del carro y perpendicularmente, además de tener un giro de 360º, es circular y esta graduada en grados o decimas de grados por medio de una escala vernier. Es una maquina muy útil para hacer ranuras interior, cuñeros o cortes verticales por la naturaleza de la pieza.

JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO

En dinámica, los problemas que se elaboran teóricamente son útiles para entender los conceptos que rigen el comportamiento de los cuerpos. No obstante, este aprendizaje es incompleto, ya que muchas veces se presentan problemas que son esencialmente iguales, y se alejan mucho de lo que se puede experimentar en la labor profesional del ingeniero. Es por eso que al realizar el modelo a escala de la cepilladora, el estudiante de ingeniería construye y analiza lo que es en esencia, una máquina empleada ampliamente en diversas industrias. Al comparar el modelo con la información  técnica de la maquinaria se puede tener una idea de lo realista que es el funcionamiento del modelo. Los principios básicos de la dinámica teórica se ven perfectamente aplicados en las diversas comparaciones prácticas. La velocidad, aceleración, potencia y fuerza cobran un sentido real, al ver la acción de las mismas en un modelo,  en el cual se pueden identificar con facilidad cada una de ellas o ser calculadas a partir de toma de tiempos o dimensiones del mismo.

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