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Devanadora Automatizada

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face 1

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DEVANADORA AUTOMATIZADA

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Diseador mecnico

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Diseo Mecanico Prototipo A

El prototipo elegido se basa en esta maquina de marca ACME

AEW - 5501 Carga de un lado del eje Bobinadora

Dimetro del cable: 0,06 - 1,50mm 0,06 - 2,50

Ancho de bobina: 100mm, 100mm

Dimetro de la bobina: 150mm, 125mm

Velocidad: 5000 / 3000 rpm 1200 rpm

Dimensiones: W -450xD -540xH- 580mm

Los calibres que pretendemos embobinar son los siguientes:

DISEO MECANICO

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Pgina 1 de 19Devanadora Automatizada - DISEO MECANICO

02/04/2012http://devanadora-automatizada.wikispaces.com/DISE%C3%91O+MECANICO

GONIOMETRO

Es un instrumento de medicin con forma de semicrculo o crculo graduado en 180 o 360, utilizado para medir construir ngulos

MICROMETRO

Tambin se le llama tornillo de palmer, es un instrumento de medicin cuyo funcionamiento est basado en el tornillo micromtrico que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisin, del orden de centsimas de milmetros (0,01mm) y de milsimas de milmetros (0,001mm) (micra). Para ello cuenta con dos puntas que se aproximan entre s mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un noveno. La mxima longitud de medida del micrmetro de exteriores normalmente es de 25mm, aunque existen tambin los de 0 - 30, por lo que es necesario disponer de un micrmetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25mm), (25-50mm), (50-75mm),

CALIBRADOR

Es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeos, desde centmetros hasta fracciones de milmetros (1/10 de milmetro, 1/20 de milmetro, 1/50 de milmetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.

COMPONENTES

Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milmetros utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimtrica y la superior en pulgadas.

1. Mordazas para medidas externas.

2. Mordazas para medidas internas.

3. Coliza para medida de profundidades.

4. Escala con divisiones en centmetros y milmetros.

5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.

6. Nonio para la lectura de las fracciones de milmetros en que est dividido.

7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que est dividido.

8. Botn de deslizamiento y freno.

CALIBRADOR DE CARATULA



Calibrador que posee una cartula la cual a travs de un mecanismo indica una medida con mayor precisin

CALIBRADOR DIGITAL

Su lectura se hace de forma ms fcil para una persona que se le complica manejar el calibrador normal

COMPARADOR DE CARATULA

Instrumento de medicin con un punto de contacto conectado a un husillo y engranes, el cual mueve una aguja en la cartula. Los indicadores de cartula tienen graduaciones para leer diferentes valores de medicin y en su base poseen un potente imn

TORNO

A un conjunto de mquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geomtrica de revolucin. Estas mquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnolgicas de mecanizado adecuadas y sea convertido en una mquina bsica en el proceso industrial de mecanizado.

La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guas o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve segn el eje X, en direccin radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotacin, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetra de la pieza se realiza la operacin denominada refrentado.

Los tornos copiadores, automticos y de Control Numrico llevan sistemas que permiten trabajar a los dos carros de forma simultnea, consiguiendo cilindrados cnicos y esfricos. Los tornos paralelos llevan montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio, llamado carriot, montado sobre el carro transversal. Con el charriot inclinado a los grados necesarios es posible mecanizar conos. Encima del charriot va fijada la torreta portaherramientas. FRESADORA

Es una mquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa[. ]En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza



acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras ms complejas. ENGRANAJE Y SU DISEO

Su funcin es la de transmitir movimiento continuo entre ejes paralelos

Para una facilidad en los clculos se elige trabajar con el modulo M=P/3.1416

Para el diseo del engranaje hay que tener en cuenta los siguientes dimetros que son:

Dp=M*N Dp = dimetro primitivo N = numero de dientes

De = Dp +2M De = dimetro exterior

Di = Dp (2*i) Di = dimetro interno

Ejemplo: calcular y disear un engranaje que tiene un modulo igual a 3, un numero de dientes igual a 18 y un ngulo de presin de 20 grados.

Solucin: datos M=3 N=18

h= 2,167*3 = 6.501 p = 3,14*3 = 9,42 i = 1,167*3 = 3,501

e = 0,5*9.42 =4,71 r = 0,3*3 = 0,9 Dp/8 = 54/8 =6.75

Dp = 18*3 = 54 De = 54 + 2(3) = 60 Di = 54 (2*3,501) = 47

Procedimiento dibujar los engranes 1. trazar los diferentes dimetros (De, Dp y Di) y una lnea con una dimensin que sobrepase el De, con un ngulo de 200 grados (200-180=20)los crculos son concntricos.



2. trazar un crculo tangente a la lnea (20 grados), trazar los crculos de radio correspondientes al (espesor, divisin DP/8) desde el Dp los crculos son concntricos

3. dibujar un crculo de radio 6.75 en el lado derecho (en la intercepcin del crculo de radio 4,71 con el Dp)



4. dibujar un crculo de radio 6,75 al lado izquierdo (en la intercepcin del crculo trazado anteriormente con el crculo tangente a la lnea (20 grados))

5. dibujar un crculo de radio 6,75 al lado derecho (en la intercepcin del primer crculo de 6,75 con el crculo tangente a la lnea (20 grados)

6. eliminar los dibujos hasta que solo queden: Di, De y de acuerdo a la anterior imagen los crculos 2 y 3

7. eliminar los trazos hasta que se pueda observar el perfil del diente la base del diente queda sobre el Di y a esta se le dibuja el radio de 0,9

8. seleccionar el perfil del diente con su base



9. seleccionar el centro del engranaje

10. escribir el nmero de dientes

11. seleccionar ok y cortar los sobrantes de la base

MECANISMO TORNILLO Y TUERCA

En este proyecto el tornillo estar sujetado por dos rodamientos ubicados en sus dos extremos, el movimiento giratorio del tornillo produce un desplazamiento longitudinal de la gua segn sea el sentido de giro del motor, el tornillo sin fin es un excelente reductor de velocidad.

Mediante este sistema se logra convertir el movimiento rotatorio del tornillo sin fin en un movimiento rectilneo de la tuerca tambin permite una precisin en el desplazamiento de la tuerca

El tornillo se caracteriza por el numero de entradas (E) y por el paso de la rosca (P)A =P*E A = avance (1,1)

La velocidad de avance ser:Va = A * N = P* E * N N = velocidad circular de giro (1.2)

El tiempo que tarda la tuerca en recorrer la distancia (l) ser:Va = l /t donde t = l / Va



Ejemplo: un tornillo de 2mm de paso, una entrada, una longitud de 100mm velocidad circular de 4 revoluciones por segundo A=2mm*1 =2mm R la tuerca tiene un avance de 2mm por vuelta del tornillo Va=2mm*8mm/segR// la tuerca tiene una velocidad de avance de 16mm / seg.

t = 100mm / (16mm / sag.) = 6,2 5 seg.

Rla tuerca recorre el todo el tornillo en6,2 5

seg.

CREMALLERA El mecanismo pin-cremallera permite transformar un movimiento circular en un movimiento lineal utilizando una rueda llamada pin y una pieza rectilnea llamada cremallera. El pin es una rueda dentada que gira. La cremallera es una pieza alargada con dientes entre los cuales se encajan los dientes del pin. Se desplaza linealmente a medida que la rueda gira. Cuanto ms rpidamente gira la rueda, ms rpidamente se desplaza la cremallera. En este caso, cuanto mayor sea el ngulo girado por la rueda, mayor ser el recorrido efectuado por la cremallera (d). Si la rueda da una vuelta completa, entonces la cremallera efectuar un recorrido igual a la circunferencia de la rueda: d=2TT*R

Puesto que la rueda en principio puede girar indefinidamente, debe haber algn sistema que evite que la cremallera se salga; es decir, tras cierto recorrido, la cremallera llegar a un tope que evitar que la rueda siga girando. La velocidad de la cremallera depender del radio del pin y de su velocidad de giro. Cuanto mayor sea el pin y ms deprisa gire, ms rpido se desplazar la cremallera. Este mecanismo se utiliza, por ejemplo, en la direccin de los automviles y en algunos trpodes, para variar la altura a la que se situar una cmara. El ngulo llamado ngulo de presin debe ser igual al ngulo de presin del engrane al cual ira acoplado

Ejemplo: disear un mecanismo de cremallera para un engrane con un modulo = 3 y un ngulo de presin de 20 grados

Solucin; L = m L=3 h =3*2.167=6,501 l =h-L=6,501-3=3,501

e =0,5*9,42=4,71 p =3*3,14=9,42 r =0,3*3= 0,9



ngulo de presin igual al del engrane (20 grados) 1. trazarlas lneas correspondientes a la lnea de pie, lnea de primitiva y lnea de cabeza

2. desde la lnea primitiva se trazan lneas de 110 grados y 70 grados (110-90=20 y 90-70=20) para obtener los 20 grados de presin estas deben tocar la lnea de cabeza, luego se proyectan hasta la lnea de pie

3. se repite el anterior procedimiento con un espacio entre ellas de 4,71 medido en la lnea primitiva

4. se recorta la parte sobrante

6. en la base del diente se traza el radio de 0,9

ENGRANAJE CON DIENTES INTERNOS



Ejemplo: disear y calcular un engrane con dientes interiores el cual tiene 25 dientes, un

Modulo=3 y un Angulo de presin de 20 grados

Solucin: Dp=M*N = 25*3 =75 Di= M*(N-2) = 3*23=69 De= M*(N+2) = 3*27=81

P=3*3.14 = 9.42 e=0,5*P= 0,5*9.42 = 4.71 Dp/8 = 9.38

Working Model 2D Esto es lo aprendido acerca de working model cada imagen tendr una explicacin: este es el entorno de trabajo de working model



Para poder posicionar una figura realizada en el programa es ms fcil si realizamos el siguiente procedimiento

Una vez dentro de workspace, activamos (Rulers, Grid lines y x,y Axes) luego cerramos

El entorno de trabajo quedara de la siguiente manera

En la siguiente imagen se observa la aplicacin de las herramientas de dibujo:

Los dibujos que se realizan en Autocad si son slidos deben unirse con pedit Y guardarse de la siguiente manera, ntese la parte files of type (Autocad R12/LT2DXF (*.dxf)), la cual se encuentra al final de la pestaa



Despus se cierra el programa de AutoCad y se abre el programa de Working Model Una vez dentro del programa se realiza el siguiente procedimiento. 1. click sobre file 2. click sobre import buscamos el documento y lo abrimos

PROTOTIPO A

Las siguientes imgenes estarn acompaadas de su correspondiente explicacin: 1. En esta imagen podemos observar el mecanismo de poleas, que corresponde a un sistema reductor de velocidad: en este caso, la velocidad de la polea conducida es menor que la velocidad de la polea conductora. Esto se debe a que la polea conducida tiene mayor dimetro que la polea conductora.Para nuestro caso tenemos la siguiente relacin de transmisinI= d2/d1 d1= dimetro de polea conductora d2= dimetro de polea conducidaCalculo // d1= 3cm d2= 4cm i=3/4

2. para garantizar un excelente movimiento, los ejes se han acoplado a unos rodamientos cuya funcin es la de disminuir el rozamiento

3. aqu se observa la forma como fueron sujetados los rodamientos a los ejes



4. el alambre se ha empezado a devanar, el prototipo funciona de la forma esperada

5. los rodamientos fueron sujetados por medio de unas lmina las cuales tienen una forma circular y perforaciones en sus extremos para ser sujetada a la base por medio de tornillos

6. el mecanismo gua en su extremo superior fue sujetado a una tuerca y en su extremo inferior a una varilla lisa para evitar que el mecanismo rote

7. el soporte del gua fue ubicado sobre una base con la intencin de que tanto el carreto como el centro del mecanismo gua queden a la misma altura, tambin se observa que el mecanismo gua se mueve sobre un tornito roscado



8. aprovechando la flexibilidad de la correa, se puede hacer que el mecanismo gua gire en ambos sentidos sin tener que desenrollar el alambre del carreto

9. los soportes tanto del gua como el del carreto fueron sujetados por medio de tornillos a una base de madera de un tamao de 20*20cm

10. el mecanismo gua posee una forma de cruz la cual corrige la direccin del alambre



11. en total el mecanismo posee: (4)rodamientos,(2)poleas,(4)abrazaderas,(1)banda,(1)manivela,(2)tornillos(de gua y carreto),(1)varilla,(2)soportes,(8)tornillos de unin soporte-lamina,(10)tuercas,(1)base de madera (20*20cm),(5)tornitos de unin soporte-base

12. en esta imagen se observa de forma ms detallada las lminas que sujetan a los rodamientos, los tornillos de unin lamina-soporte



La siguiente imagen corresponde al dibujo realizado en AutoCad del motor paso a paso con medidas reales y en los diferentes formatos

La siguiente imagen corresponde al dibujo realizado en AutoCad del motor de alterna con medidas reales y en los diferentes formatos

La siguiente imagen corresponde al dibujo realizado en Inventor del motor paso a paso con medidas reales



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