Máquina Destinada A La Alimentación De Una Prensa De Troquelado Para El Corte De Una lámina De Plástico Servido En Rollo

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a la empresa xxxxxxxx la oportunidad de la realización de este proyecto.

Se agradece a la empresa xxxxxxx. por la ayuda recibida en la consecución de este proyecto.

Se agradece a D. xxxxxx xxxxx xxxxxxx y D. xxxx xxxxxxx xxxxxx su labor como tutores de este proyecto.

INDICE

1 MEMORIA 7

1.1 ANTECEDENTES. 7

1.2 OBJETIVO. 7

1.3 REQUISISTOS EXIGIDOS. 7

1.4 DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA. 8

1.5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS 10

1.5.1 CÁLCULO PARA LA ELECCIÓN DEL MOTOR-REDUCTOR DEL IMPULSOR. 10

1.5.1.1 Cálculo de la velocidad de giro. 10

1.5.1.2 Comprobación de la fuerza del motor-reductor. 11

1.5.1.3 Cálculo del tiempo de carga del alimentador. 15

1.5.2 CÁLCULO FUERZA DEL MUELLE PARA QUE SE PRODUCA LA IMPULSIÓN. 16

1.5.3 FÓRMULAS APLICADAS EN LAS HOJAS EXCEL PARA EL CÁLCULO DEL DIAMETRO DE LOS EJES. 17

1.5.3.1 Cálculo del límite de resistencia a fatiga corregido del material. 17

1.5.3.2 Cálculo de los factores de concentración de fuerzas. 17

1.5.3.3 Cálculo diámetro eje sólido, según el método ASME. 18

1.5.3.4 Cálculo del coeficiente de seguridad verdadero, según Von Mises – Goodman. 18

1.5.3.5 Cálculo del diámetro interior en ejes huecos según el método ASME. 19

1.5.3.6 Cálculo del coeficiente de seguridad verdadero en ejes huecos, según Von Mises – Goodman. __________________________________________________________________20

1.5.4 CÁLCULOS DE LOS DIÁMETROS Y RODAMIENTOS DE LOS EJES. 21

1.5.4.1 EJE PORTAROLLO (PLANO Nº47). 21

1.5.4.1.1 Cálculo de solicitaciones y diámetro del eje. 21

1.5.4.1.2 Cálculo de los rodamientos. 29

1.5.4.2 RODILLOS IMPULSORES. 31

1.5.4.2.1 Cálculo de solicitaciones y diámetro del eje. 31

1.5.4.2.2 Cálculo de los rodamientos. 36

1.5.4.3 EJE BASCULANTE DEL FRENO PORTAROLLO (PLANO Nº34). 38

1.5.4.3.1 Cálculo de solicitaciones y diámetro del eje. 38

1.5.4.3.2 Cálculo de los rodamientos. 40

1.5.4.4 EJE RODILLO FIJO PORTAROLLO (PLANO Nº39). 41

1.5.4.4.1 Cálculo de solicitaciones y diámetro del eje. 41

1.5.4.4.2 Cálculo de los rodamientos. 44

1.5.4.5 EJE RODILLO FRENO PORTAROLLO(PLANO Nº30). 46

1.5.4.5.1 Cálculo de solicitaciones y diámetro del eje. 46

1.5.4.5.2 Cálculo de los rodamientos. 48

1.5.4.6 EJE EMBAGUE (PLANO Nº52). 49

1.5.4.6.1 Cálculo de solicitaciones y diámetro del eje. 49

1.5.4.6.2 Cálculo de los rodamientos. 56

1.5.5 CÁLCULO DEL EMBRAGUE CÓNICO DEL PORTA-ROLLO. 58

1.5.6 CÁLCULO DE LA CADENA DEL EMBRAGUE. 61

1.5.6.1 Elección de tipo de cadena. 61

1.5.7 CÁLCULO VELOCIDAD CRÍTICA DEL EJE UNIÓN REDUCTORES. 62

1.5.8 VERIFICACIÓN DE LOS CHAVETEROS Y CHAVETAS. 64

1.5.8.1 FORMULAS PARA LA COMPROBACIÓN DE LOS CHAVETEROS Y CHAVETAS. 64

1.5.8.2 VERIFICACIÓN CHAVETEROS EJES IMPULSORES. 65

1.5.8.3 VERIFICACIÓN CHAVETERO DISCO DE FRENO. 66

1.5.8.4 VERIFICACIÓN CHAVETERO EJE PIÑÓN ENROLLADOR. 67

1.5.9 CÁLCULO DE LA DEFORMACIÓN DE LOS RODILLOS IMPULSORES. 68

1.5.10 COMPROBACIÓN DE LOS CHASIS DE LA MÁQUINA CON AYUDA DEL PROGRAMA DE ELEMENTOS FINITOS “ANSYS”. 70

1.5.10.1 CHASIS IMPULSADOR. 71

1.5.10.2 CHASIS PORTAROLLO. 73

1.5.10.3 CHASIS ENROLLADOR. 75

1.6 BIBLIOGRAFÍA 77

2 PLANOS. 78

2.1 ALIMENTADOR DE PLÁSTICO. 79

2.2 CONJUNTO PROYECTO. 80

2.3 CONJUNTO IMPULSOR. 81

2.4 CHASIS. 82

2.5 CHASIS PATAS. 83

2.6 CHASIS BARRA SUELTA. 84

2.7 IMPULSOR SOLO. 85

2.8 EJE REDUCTOR. 86

2.9 EJE RODAMIENTOS. 87

2.10 PORTARODAMIENTOS CONJUNTO. 88

2.11 PLACA PORTARODAMIENTOS. 89

2.12 PLACA BASE. 90

2.13 GUIA. 91

2.14 PLACA LATERAL. 92

2.15 ARANDELA MUELLE SOSTEN. 93

2.16 ARANDELA MUELLE. 94

2.17 EJE MUELLE. 95

2.18 PLACA MOVIL. 96

2.19 TAPA RODAMIENTO. 97

2.20 RUEDA. 98

2.21 PORTAREDUCTOR CONJUNTO. 99

2.22 PLACA PORTAREDUCTOR. 100

2.23 ADAPTADOR REDUCTOR. 101

2.24 ARANDELA REDUCTOR. 102

2.25 EJE UNION REDUCTORES. 103

2.26 CONJUNTO PORTAROLLO. 104

2.27 CHASIS PORTAROLLO. 105

2.28 FRENO BALANCIN. 106

2.29 FRENO SOPORTE EJE RODILLO. 107

2.30 FRENO EJE RODILLO. 108

2.31 FRENO RODILLO. 109

2.32 FRENO. 110

2.33 FRENO SOPORTE RODAMIENTO. 111

2.34 CHASIS BALANCIN. 112

2.35 FRENO SOPORTE. 113

2.36 FRENO EJE BALANCIN. 114

2.37 FRENO BRONCE GIRO. 115

2.38 RODILLO FIJO CONJUNTO. 116

2.39 RODILLO FIJO EJE. 117

2.40 RODILLO FIJO. 118

2.41 RODILLO FIJO ARANDELA 2. 119

2.42 RODILLO FIJO ARANDELA 2. 120

2.43 RODILLO FIJO SOPORTE 1. 121

2.44 RODILLO FIJO ARANDELA 1. 122

2.45 CONJUNTO EJE PORTAROLLO. 123

2.46 DISCO FRENO GRANDE. 124

2.47 EJE. 125

2.48 TAPA ROLLO. 126

2.49 CONJUNTO ENROLLADOR. 127

2.50 CHASIS CONJUNTO. 128

2.51 CONJUNTO EJE EMBRAGUE. 129

2.52 EJE EMBRAGUE. 130

2.53 DISCO EXTERIOR EMBRAGUE. 131

2.54 EMPUJADOR. 132

2.55 TUERCA MUELLE. 133

2.56 PIÑON PEQUEÑO. 134

2.57 DISCO EMBRAGUE INTERIOR. 135

2.58 PIÑON MOTOR. 136

2.59 EJE PIÑON. 137

2.60 PRENSA. 138

3 PLIEGO DE CONDICIONES. 139

3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO. 139

3.2 ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Y EQUIPOS. 139

3.2.1 MATERIALES. 139

3.2.2 EQUIPOS. 140

• Muelle embrague enrollador. 145

3.3 ESPECIFICACIONES DE EJECUCIÓN. 146

3.4 MANTENIMIENTO. 148

4 PRESUPUESTO. 149

1 MEMORIA

1.1 ANTECEDENTES.

La empresa xxxxxxx S.L. de nueva constitución necesita una máquina destinada a la alimentación de una prensa de troquelado para el corte de una lámina de plástico servido en rollo. Para el diseño de ésta se parte de una serie de acotaciones que más adelante numeraremos y de su viabilidad económica.

Por tanto nos disponemos a realizar el diseño mecánico de la misma.

1.2 OBJETIVO.

El objetivo final del proyecto será generar las especificaciones y documentación necesaria para la fabricación de la máquina.

1.3 REQUISISTOS EXIGIDOS.

• La máquina tiene que ser capaz de desenrollar un rollo de lámina de plástico, que el plástico pase entre las matrices de una prensa y pueda enrollar en otro rollo la lámina de plástico sobrante una vez la prensa a realizado el corte, ya que la prensa dejará un sobrante continuo.

• Respetar las medidas de la prensa, para poder montar el alimentador en ella (plano nº60).

• Rollo de plástico con las siguientes medidas.

Diámetro exterior plástico 600 mm.

Diámetro interior plástico 90 mm.

Diámetro exterior tubo cartón donde se enrolla el plástico 90 mm.

Diámetro interior tubo cartón donde se enrolla el plástico 75 mm.

• La carga del rollo de plástico se realizará con transpaleta.

• La prensa realizará cada movimiento cada 4 segundos.

1.4 DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA.

La máquina consta de tres partes diferenciadas, impulsor, porta-rollo y enrollador como se indica en el plano nº2. Cada una de estas partes se pueden considerar como máquinas distintas, y su conjunto permite realizar la tarea de alimentación de la prensa. A continuación se van a describir el funcionamiento de cada una de estas partes:

El impulsor (plano nº3), consta de dos rodillos recubiertos de caucho (plano nº8 y plano nº9), que situados por parejas dan movimiento a la lámina de plástico por medio de fricción, al giro de estos. Las dos parejas de rodillos se distribuyen de tal forma que una de ellas se sitúa en la entrada de la prensa y la otra en la salida. De esta manera conseguiremos que la lámina se mantenga plana en la matriz de la prensa, para que el corte se pueda realizar sin problemas. Tendremos especial cuidado en conseguir que la pareja de rodillos de la salida, tengan mayor diámetro que los de la entrada, para lograr así que la lámina se mantenga en tensión y no se arrugue cuando se realice el corte.

La fuerza de fricción se obtiene por medio de muelles (plano nº7). Las parejas de rodillos, tienen el rodillo inferior fijo y el rodillo superior basculante. Es en el rodillo superior donde por medio de dos muelles, uno en cada extremo del eje, aplicamos una fuerza, para conseguir una fuerza de rozamiento entre los rodillos y la lámina, para que estos puedan desplazarla.

El movimiento de giro de los rodillos, se obtiene por medio de dos reductores sinfín-corona, situados cada uno en el eje inferior de cada pareja de rodillos. Los reductores se unen con un eje (plano nº25) por medio del eje sin fin de éstos, y es

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