UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGAESCUELA DE INGENIERA MECNICA

PROPUESTA DE MEJORA PARA DETERMINAR LA EFICIENCIA DE UN SISTEMA DE TRANSMISIN POR FAJAS EN V DE UNA MQUINA INDUSTRIAL DE COSTURAGARCIA CABALLERO, CARLOSMOSCOSO CHAHUA, AUGUSTOCONTRERAS ESPINOZA, HUGOCallao, Noviembre, 2014PERNDICEIntroduccinI. Planteamiento del problema21.1. Determinacin del problema1.2. Formulacin del Problema1.3. Objetivos1.3.1. Objetivo General1.3.2. Objetivos Especficos1.4. Justificacin econmicaII. Marco Terico2.1. Antecedentes2.2. Marco conceptual2.3. Trmino bsicosIII. Variables e Hiptesis3.1. Variables de la Investigacin3.2. Hiptesis generalIV. Metodologa4.1. Tipo de Investigacin114.2. Diseo de investigacin124.3. Poblacin y Muestra134.4. Tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos14V. Cronograma de actividadesVI. PresupuestoVII. Referencias7.1. Matriz de consistencia187.2. Esquema tentativo de tesis19

IntroduccinLa industria textil ve su auge durante la etapa de la revolucin industrial, en la cual se produce el invento que la revolucionara, la mquina de coser.En 1755 el mecnico Elas Howe presenta la primera patente para un mecanismo de costura sencillo pero eficiente, el cual eliminara las imperfecciones de longitud de costura. Hasta la actualidad las mquinas de coser han avanzado lo suficiente como para utilizar elementos elctricos en reemplazo de mecanismos de transmisin directa para el giro de la polea que a su vez transmite movimiento a la aguja con hilo, por lo cual la correcta seleccin de fajas de trasmisin como de motores que aportan energa al sistema permite tener una mejor eficiencia lo cual supone un menor costo de producto y mayor produccin.Durante la presente tesis haremos el clculo y la seleccin de la faja de transmisin en V de una mquina de coser industrial, parte de una flota dedicada a la produccin de piezas textiles.

I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. Determinacin del problemaLa importacin de mquinas industriales de costura suelen ser incompletas, obligando de este modo, al importador, a hacer la seleccin de faja y motor para la transmisin de potencia. En muchos casos, la seleccin se hace sin tomar en cuenta los valores estndar para las fajas y el sobredimensionamiento en el motor, es por ello que los gastos operacionales de la empresa que adquiere el producto completo se elevan, tanto por consumo elctrico como por mantenimiento de equipo de transmisin. Cuando no se tiene la informacin necesaria de una faja, no se puede determinar ni su eficiencia ni la potencia mximade transmisin, entonces se entra en una incertidumbre que conlleva a paras de produccin, como lo es para el caso de una flota de mquinas industriales de costura. En la presente tesis.

FIGURA N 1.1.1. Mquina Industrial de Costura1.2. Formulacin del Problema

1.2.1. Problema GeneralEl problema general radica en la mala seleccin del sistema de transmisin para una maquina industrial de costura. Lo cual, para nuestro caso, implica que la faja seleccionada no proporciona los datos necesarios para determinar la eficiencia ni la potencia mxima de transmisin.1.2.2. Problemas especficos

No se conoce la potencia mxima de transmisin de la faja, por lo cual no se puede determinar la cantidad de horas que puede trabajar sin tener desgaste que produzca perdida, o en el peor de los casos la cantidad de horas antes de que falle el material y halla rotura del mismo. Al no conocer los datos necesarios de la faja, transmisin, potencia, longitud mxima, etc. no se puede determinar la eficiencia y por lo tanto si la potencia del motor es suficiente o insuficiente para llegar a la velocidad de costura requerida o recomendada por el manual de servicio.

1.3. Objetivos de la investigacin

1.3.1. Objetivo General

El objetivo general del presente proyecto de tesis consiste en realizar el clculo para la seleccin de una faja estndar comercial con los datos suficientes que nos permitan hallar la potencia mxima de transmisin, espesor, longitud, factor por longitud, factor por ngulo de contacto, potencia adicional, relacin de transmisin.

1.3.2. Objetivos especficos

Clculo y seleccin de faja de transmisin en V para una mquina industrial de costura, en base al clculo, utilizando las variables independientes. Esto, con la finalidad de brindar a la empresa la informacin necesaria de la faja, hacindole ms fcil la determinacin de eficiencia y desgaste por trabajo. Seleccionar la faja adecuada para poder transmitir la potencia requerida por la mquina, de modo que se tengan los datos suficientes de transmisin.

1.4. Justificacin EconmicaDado que las fajas utilizadas por la empresa N&R CHVEZ son de tipo M, y que, la informacin de las mismas no se encuentra disponible; se entiende que es imposible determinar la eficiencia y la cantidad de horas de trabajo sin desgaste que tiene la faja, es por ello que ante esta situacin se opta por hacer el clculo y la seleccin de una faja comercial que en sus tablas brinde la informacin requerida.Como se mencion anteriormente, la falta de informacin de la faja nos deja sin determinar datos importantes para el funcionamiento adecuado de la mquina sin que se den paras de produccin; esto, si se llega a dar, se traduce en gastos innecesarios para la empresa.

II. MARCO TERICO

2.1. Antecedentes JUKIManual de instrucciones DDL 8300N maquina industrial de costura

Cuadro de valores dados por el fabricante

D.E (dimetro exterior de la polea de motor)N de pieza de la polea del motorVelocidad de coserLongitud de la correaNumero de pieza de correa

50 Hz60Hz

125MTKP01200005.0601118 mm (44)MTJVM004400

120MTKP01150004.8501092 mm (43)MTJVM004300

115MTKP01100004.630

110MTKP01050004.440

105MTKP01000004.2505.040

1067 mm (42)

MTJVM004200

100MTKP00950004.0004.780

95MTKP00900003.8204.540

90MTKP00850003.6104.320

85MTKP00800003.3904.000

1041 mm (41)

MTJVM004100

80MTKP00750003.1603.790

75MTKP00700002.9503.520

70MTKP00650002.7403.260

El dimetro efectivo de una polea de motor es equivalente al dimetro exterior menos 5 mm.El motor deber girar hacia la izquierda si se observa desde el lado de la volante. Ponga en que el motor no gire en sentido inversa.

Optibeltpowertransmission MANUAL TECNICO PARA TRANSMISIONES POR CORREAS TRAPECIALESDisponible en: http://www.lacasadelascorreas.com.uy/pdf/atecnica/manual%20tecnico%20industrial.pdf

MitsuboshiProductos industriales de transporte mecnicaCorreas de transportePlsticos mecanizablesDisponible en: https://www.mitsuboshi.co.jp/english/catalog/pdf/transmissionproducts-spanish.pdf

Universidad politcnica de CatalunyaETSEIBDEPARTAMENT DENGINYERIA MECANICATema: TECNOLOGIA DE FABRICACION Y TECNOLOGIA DE MAQUINASEnrique Zayas FiguerasJordi Martnez MirallesBarcelona, 2008Disponible en:https://em.upc.edu/docencia/estudis-de-grau/etseib/TFTM/quadern-de-treball/versio-castellana/leccion-5

2.2. Marco Conceptual

2.2.1. FAJAS

2.2.1.1. GeneralidadesLas correas son elementos de transmisin de potencia, de constitucin flexible, que se acoplan sobre poleas que son solidarias a ejes con el objeto de transmitir pares de giro. Su naturaleza flexible va a permitir que su fabricacin se realice con una cierta incertidumbre mecnica que puede ser asumida, posteriormente, en su montaje.La correa de transmisin trabaja por rozamiento con la polea sobre la que va montada. Este hecho, junto a su naturaleza flexible, confiere a las correas una funcin de "fusibles" dentro de las transmisiones, dado que se comportan como amortiguador, reduciendo el efecto de las vibraciones que puedan transmitirse entre los ejes de la transmisin.En general, el empleo de correas en las transmisiones resulta una opcin ms barata, pero como contrapartida, este tipo de elementos no pueden garantizar una relacin de transmisin siempre constante entre ejes, dado que pueden originarse pequeos deslizamiento de la correa sobre la canaladura de la polea, debido, por ejemplo, a que el tensado inicial no se ha hecho correctamente, o en todo caso, producido por el desgaste con las horas de funcionamiento.

2.2.1.2. ClasificacinCorreas PlanasActualmente ya en desuso y sustituidas gradualmente por las trapezoidales, se utilizaban sobre todo en aquellas transmisiones donde no se requeran grandes prestaciones, esto es, que no se transmiten grandes pares ni la velocidad lineal que alcanza la correa es elevada (< 5 m/s). Tambin pueden emplearse cuando la distancia entre ejes de poleas es elevada. Las correas planas se dividen a su vez en correas "sin fin", tambin llamadas correas continuas, y correas abiertas, que se denominan as porque se suministran abiertas para su montaje y posteriormente son cerrados mediante grapas o pegamento industrial.Correas Trapezoidales o de seccin en VLas correas en "V" permiten transmitir pares de fuerzas ms elevados, y una velocidad lineal de la correa ms alta, que puede alcanzar sin problemas hasta los 30 m/s.Correas Dentadas o Sincrnicas (TimingBelts)Tienen aplicacin sobretodo en aquellas transmisiones compactas y que se requieren trasmitir alta potencia. En este caso se deben emplear poleas de pequeo dimetro, y las correas dentadas ofrecen mayor flexibilidad y mejor adaptabilidad al dentado de la polea. Por otro lado, tambin permiten ofrecer una relacin de transmisin constante entre los ejes que se acoplan.Ahora, para el presente proyecto de tesis desarrollaremos el marco terico en torno de las Fajas de Transmisin de seccin en V

2.2.1.3. Correas Trapezoidales o de Seccin en VLas correas trapezoidales o correas en "V" trabajan a partir del contacto que se establece entre los flancos laterales de la correa y las paredes del canal de la polea.Segn las normas ISO las correas trapezoidales se dividen en dos grandes grupos: las correas de secciones con los perfiles clsicos Z, A, B, C, D y E, y las correas estrechas de secciones SPZ, SPA, SPB Y SPC. Enla figura adjunta se representa esquemticamente una seccin tipo de correa trapezoidal o correa en "V":

Figura N2.2.1.3.1.Esquema de una correa trapezoidalDnde: a, es el ancho de la cara superior de la correa h, es la altura o espesor de la correa ap, es el denominado ancho primitivo de la correa.En la siguiente tabla se muestran los valores de los parmetros anteriores segn el perfil de correa:

Seccina (mm)h (mm)ap (mm)

Z1068.5

A13811

B171114

C221419

D321927

E382532

Tabla 2.2.1.3.1: perfiles normalizados correa trapezoidalesLas correas trapezoidales o en V trabajan en condiciones ptimas cuando lo hacen a velocidades lineales dentro del rango de los 20-22 m/s. Las correas en V no deben trabajar a velocidades superiores de los 30 m/s, dado que la elevada fuerza centrfuga que se genera terminara sacando la correa de la ranura de la polea. Por otro lado, si funcionasen a velocidades ms bajas tambin necesitaran un proceso de equilibrado esttico para conseguir un trabajo ms ptimo.2.2.1.4. Constitucin de la FajaLa siguiente figura muestra una seccin tipo de una correa trapezoidal, as como de las partes principales que la compone:

Figura N 2.2.1.4.1. Elementos de una correa trapezoidal

Donde:1. NcleoLa parte del ncleo est constituido de una mezcla de cauchos especiales que le proporcionan a la correa una alta resistencia mecnica y una gran capacidad de flexin para un rango de temperatura de trabajo amplio, de entre -10 C y 90 C.No obstante, esta parte de la correa es sensible al contacto con aceites, grasas, u otros agentes qumicos, por lo que se recomienda evitar un prolongado contacto de la correa con estas sustancias.2. Tensores o fibras resistentesPara mejorar la resistencia a traccin de las correas y evitar que se alarguen o deformen se incluyen estos elementos tensores, generalmente hechos de fibras sintticas (polister o fibra de vidrio) que ofrecen una gran resistencia a la fatiga. Debido a que las correas se ven sometidas a continuos y repetitivos ciclos de carga y descarga, es el agotamiento por fatiga lo que condiciona realmente la vida til de las correas, de ah la importancia de estos elementos.3. RecubrimientoEs una envolvente textil que recubre y protege a los dems elementos de la correa. Consiste en una tela mixta de algodn-polister que ofrece una excelente resistencia a la abrasin, adems de proporcionar un elevado coeficiente de rozamiento o friccin con la superficie de la polea.Un elevado coeficiente de rozamiento entre correa y polea es importante porque as se evita cualquier riesgo de deslizamiento, logrndose una mejor y ptima transmisin de potencia.Adems, el material que constituye el recubrimiento debe ofrecer una buena resistencia a los agentes de la intemperie que puedan daar la correa, como aceites, polvo, a las altas temperaturas y radiacin.Otro factor importante es la electricidad esttica que se genera durante el funcionamiento de una correa. La acumulacin de electricidad esttica se produce, fundamentalmente, por el continuo rozamiento de las partes de la correa con las partculas del aire. La tela del recubrimiento debe ofrecer una buena conductividad elctrica que ayude a evacuar esta acumulacin de electricidad esttica, porque de lo contrario podra dar lugar a la generacin de chispas con el consiguiente peligro de incendio.2.2.1.5. Longitud PrimitivaLa longitud o desarrollo lineal de una correa se mide montada sobre poleas y convenientemente tensada. En esta situacin el desarrollo de una correa variar en funcin de la lnea de referencia de la seccin que se tome para realizar la medicin. As, se denomina longitud primitiva de la correa (Lp) a la que resulta de realizar la medicin de su longitud a la altura del ancho primitivo (ap) de la seccin.Para efectuar correctamente la medicin de la longitud primitiva de la correa, sta debe estar, como ya se ha dicho, convenientemente tensada. Para poder aplicar el tensado a la correa, las dos poleas sobre las que se monte la correa deben ser una fija y la otra desplazable con el objeto de poder aplicarle a esta ltima la carga Q de tensado, Figura N2.2.5.1.La carga Q de tensado a aplicar ser funcin de la seccin de la correa que se trate, su desarrollo primitivo y del dimetro de poleas, segn se indica en la siguiente tabla N2.2.5.1

Figura N 2.2.5.1. Esquema de montaje de una transmisin por correa

SeccinDimetro primitivo (mm)Desarrollos primitivos (mm)Carga Q (N)

Z57,6180110

A95,5300200

B127,3400300

C228,3700750

D318,310001400

E573,018001800

Tabla N2.2.1.5.1. Cargas Q de tensadoLa distancia entre ejes de poleas (E) se mide con la correa ya montada y tensada. Para que la medicin sea correcta se debe hacer girar las poleas cuatro o cinco vueltas a fin que la correa encaje bien en la ranura.La longitud primitiva (Lp) de la correa para este caso concreto, donde los dimetros de las poleas son iguales y el ngulo de contacto igual a 180, resulta inmediata aplicando la siguiente expresin:

Dnde: Ees la distancia entre ejes de las poleas, en mm. des el dimetro primitivo de las poleas, en mm. Lpes la longitud primitiva de la correa, en mm.Como ya se dijo al principio de este apartado, la longitud o desarrollo de la correa variar en funcin de qu lnea de referencia de la seccin se tome. As, si se toma la cara externa de la seccin de la correa como referencia, resultar una longitud nominal mayor que la longitud primitiva, y por el contrario, si se toma la cara interna, entonces la longitud nominal obtenida ser menor que la longitud primitiva. Es decir, queDesarrollo externo = Longitud primitiva nominal (Lp) +C1;Desarrollo interno = Longitud primitiva nominal (Lp) -C2;Los coeficientesC1yC2que hay que sumar o restar a la longitud primitiva para obtener los desarrollos exteriores o interiores de la correa, se adjuntan en la siguiente tabla en funcin del tipo de seccin:SeccinC1 (mm)C2 (mm)

Z1325

A1733

B2643

C3256

D4376

E52105

Tabla N2.2.1.5.2 Coeficientes C1 y C22.2.1.6. Identificacin de Fajas de seccin VLas correas trapezoidales se identifican por sus dimensiones fsicas. As, para proceder a su identificacin se coloca en primer lugar una letra que indica la seccin de la correa, seguido por un nmero que expresa la longitud nominal de la correa.

Figura N2.2.1.6.1. Identificacin de correa trapezoidal

2.2.2. POLEAS

2.2.2.1. GeneralidadesLa colocacin de la correa de manera correcta en el canal o ranura de la polea influye considerablemente en el rendimiento de la transmisin y en la vida til de la correa.Para conseguir una buena colocacin de la correa en la ranura de las poleas es condicin imprescindible un perfecto alineamiento entre poleas. Para ello es necesario que los ejes del motor sean paralelos y que la correa trabaje perpendicularmente a dichos ejes.Es sntoma de que existe un mal alineamiento entre poleas cuando uno de los flancos de la correa est ms desgastado que el otro, o que un lado del canal aparece ms pulido que el otro. Un ruido constante de la transmisin o un calentamiento excesivo de los rodamientos son tambin sntomas de un mal alineamiento entra poleas.Por otro lado, como ya se ha indicado, la correa en "V" trabaja por rozamiento entre los flancos laterales de la correa y las paredes del canal de la polea. Es por ello muy importante que los flancos de la polea se presenten perfectamente lisos y limpios. La presencia de suciedad o de partculas de polvo en la polea es muy perjudicial al convertirse en abrasivos que terminan desgastando a la superficie de la correa.

Figura N2.2.2.1.1. Colocacin de la correa en el canal de la poleaLa posicin correcta de la correa ser aquella en la que su base mayor quede por encima de la polea, lo cual va a asegurar un contacto continuo entre la ranura y los flancos de la correa. En ningn caso la correa debe tocar el fondo del canal de la polea, dado que de producirse, la correa empezara a patinar, y esto provocara su desgaste inmediato.Por ello, en poleas con canales muy gastados deben ser reemplazadas de inmediato, dado que las correas pueden tocar el fondo del canal lo que terminara "quemando" la correa y perdera su capacidad de transmitir la potencia.2.2.2.2. Dimetro mnimoLa eleccin del dimetro correcto de las poleas es sumamente importante, dado que un dimetro excesivamente pequeo para una seccin de correa determinada significara una flexin excesiva de sta, lo que terminara reduciendo su vida til. Como norma general, al aumentar el dimetro de la polea aumentar la vida til de la correa.2.2.2.3. Ajuste de la distancia entre poleasToda transmisin por correas flexibles debe ofrecer la posibilidad de ajustar la distancia entre centros de poleas, es decir, de poder variar la distancia que separa los ejes de giro de las distintas poleas que permita realizar las siguientes operaciones:Hacer posible el montaje inicial de la correa sin forzarla. Una vez montada, poder realizar la operacin de tensado inicial. Durante la vida til de la correa, para poder compensar el asentamiento de la correa o su alargamiento que se produce por el uso.|Figura N2.2.2.2.1. Ajuste de la distancia entre poleasEn la siguiente tabla se indica la variacin mnima de la distancia entre ejes de poleas necesario para la instalacin y tensado de las correas:

Tabla 2.4 Desplazamientos mnimos para el montaje2.2.2.4. Ventajas de las fajas en V

Posibilidad de unir el rbol conductor al conducido a distancias relativamente grandes. Funcionamiento suave, sin choques y silencioso. Facilidad de ser empleada como un fusible mecnico, debido a que presenta una carga lmite de transmisin, valor que de ser superado produce el patinaje (resbalamiento) entre la correa y la polea. Diseo sencillo. Costo inicial de adquisicin o produccin relativamente bajo.

2.2.2.5. Desventajas de las Fajas V

Grandes dimensiones exteriores. Inconstancia de la relacin de transmisin cinemtica debido al deslizamiento elstico. Grandes cargas sobre los rboles y apoyos, y por consiguiente considerables prdidas de potencia por friccin. Vida til de la correa relativamente baja.

2.2.3. Motores Elctricos tipo Jaula de ArdillaUnrotor de jaula de ardillaes la parte que rota usada comnmente en unmotor de induccindecorriente alterna. Unmotor elctricocon un rotor de jaula de ardilla tambin se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es uncilindromontado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales dealuminioo decobrecon surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo encortocircuitolos anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de unhmster(ruedas probablemente similares existen para las ardillas domsticas).

Figura N 2.2.3.1. Esquema del motor Jaula de ardillaLa base del rotor se construye con lminas dehierroapiladas. En la figura 2.2.3.1 se muestra solamente tres capas de apilado pero se pueden utilizar muchas ms.Losdevanadosinductores en elestatorde un motor de induccin instan alcampo magnticoa rotar alrededor delrotor. El movimiento relativo entre este campo y la rotacin del rotor inducecorriente elctrica, un flujo en las barras conductoras. Alternadamente estas corrientes que fluyen longitudinalmente en los conductores reaccionan con el campo magntico del motor produciendo unafuerzaque actatangenteal rotor, dando por resultado unesfuerzo de torsinpara dar vuelta al eje. En efecto, el rotor se lleva alrededor el campo magntico, pero en un ndice levemente ms lento de la rotacin. La diferencia en velocidad se llama "deslizamiento" y aumenta con la carga.2.2.3.1. Tipos de motores de jaula de ardillaPara distinguir entre diversos tipos disponibles, la NationalElctricalManufacturersAssociation (NEMA) ha desarrollado unsistemade identificacin con letras en la cual cada tipo de motor comercial de induccin de jaula de ardilla se fabrica de acuerdo con determinada norma de diseo y se coloca en determinadaclase, identificada con una letra. Las propiedades de laconstruccinelctrica ymecnicael rotor, en las cinco clases NEMA de motores de induccin de jaula de ardilla, se resume en la siguiente tabla:

ClaseNEMAPar de arranque(# de veces elnominal)Corriente deArranqueRegulacin deVelocidad(%)Nombre de claseDel motor

ABCDF1.5-1.751.4-1.62-2.52.5-3.01.255-74.5-53.5-53-82-42-43.54-55-8 , 8-13mayor de 5NormalDe propsito generalDe doble jaula alto parDe alto par alta resistenciaDe doble jaula, bajo par y baja corriente de arranque.

Tabla 2.2.3.1.1. Caractersticas de los motores comerciales de induccin de jaula de ardilla de acuerdo con la clasificacin en letras NEMA.

1. Motores de induccin de jaula de ardilla clase AEl motor clase A es un motor de jaula de ardilla normal o estndar fabricado para uso a velocidad constante. Tiene grandes reas de ranuras para una muy buena disipacin decalor, y barras con ranurasondasen el motor. Durante el periodo de arranque, ladensidadde corriente es alta cerca de la superficie del rotor; durante el periodo de la marcha, la densidad se distribuye con uniformidad. Esta diferencia origina algo de altaresistenciay baja reactancia de arranque, con lo cual se tiene un par de arranque entre 1.5 y 1.75 veces el nominal (a plena carga). El par de arranque es relativamente alto y la baja resistencia del rotor produce una aceleracin bastante rpida hacia la velocidad nominal. Tiene la mejor regulacin de velocidad pero su corriente de arranque vara entre 5 y 7 veces la corriente nominal normal, hacindolo menos deseable para arranque con lnea, en especial en los tamaos grandes de corriente que sean indeseables.

2. Motores de induccin de jaula de ardilla clase BA los motores de clase B a veces se les llama motores de propsito general; es muy parecido al de la clase A debido alcomportamientode su deslizamiento-par. Las ranuras de su motor estn embebidas algo ms profundamente que el los motores de clase A y esta mayor profundidad tiende a aumentar la reactancia de arranque y la marcha del rotor. Este aumento reduce un poco el par y la corriente de arranque.Las corrientes de arranque varan entre 4 y 5 veces la corriente nominal en los tamaos mayores de 5 HP se sigue usando arranque a voltaje reducido. Los motores de clase B se prefieren sobre los de la clase A para tamaos mayores.Las aplicaciones tpicas comprenden lasbombascentrfugas de impulsin, lasmquinasherramientasy los sopladores.3. Motores de induccin de jaula de ardilla clase CEstos motores tienen un rotor de doble jaula de ardilla, el cual desarrolla un alto par de arranque y una menor corriente de arranque.Debido a su alto par de arranque, acelera rpidamente, sin embargo cuando se emplea en grandes cargas, se limita la disipacin trmica del motor por que la mayor parte de la corriente se concentra en el devanado superior.En condiciones de arranque frecuente, el rotor tiene tendencia a sobre calentarse se adecua mejor a grandes cargas repentinas pero de tipo de baja inercia.Las aplicaciones de os motores de clase C se limitan a condiciones en las que es difcil el arranque como en bombas ycompresoresde pistn4. Motores de induccin de jaula de ardilla clase DLos motores comerciales de induccin de jaula de ardilla clase D se conocen tambin como de alto par y alta resistencia.Las barras del rotor se fabrican en aleacin de alta resistencia y se colocan en ranuras cercanas a la superficie o estn embebidas en ranuras de pequeo dimetro. La relacin de resistencia a reactancia del rotor de arranque es mayor que en lo motores de las clases anteriores.El motor est diseado paraserviciopesado de arranque, encuentra su mayor aplicacin con cargas como cizallas o troqueles, que necesitan el alto par con aplicacin a carga repentina la regulacin de velocidad en esta clase de motores es la peor.5. Motores de induccin de jaula de ardilla de clase FTambin conocidos como motores de doble jaula y bajo par. Estn diseados principalmente como motores de baja corriente, porque necesita la menor corriente de arranque de todas las clases. Tiene una alta resistencia del rotor tanto en su devanado de arranque como en el de marcha y tiende a aumentar la impedancia de arranque y de marcha, y a reducir la corriente de marcha y de arranque.El rotor de clase F se dise para remplazar al motor de clase B. El motor de clase F produce pares de arranque aproximadamente 1.25 veces el par nominal y bajas corrientes de arranque de 2 a 4 veces la nominal. Los motores de esta clase se fabrican de la capacidad de 25 hp para servicio directo de la lnea. Debido a la resistencia del rotor relativamente alta de arranque y de marcha, estos motores tienen menos regulacin de voltaje de los de clase B, bajan capacidad de sobrecarga y en general de bajaeficienciade funcionamiento. Sin embargo, cuando se arrancan con grandes cargas, las bajas de corrientes de arranque eliminan la necesidad de equipo para voltaje reducido, an en los tamaos grandes.2.3. Trminos bsicosRPM: revolucin por minuto es una unidad de frecuencia que se usa tambin para expresar velocidad angular. En este contexto, se indica el nmero de rotaciones completadas cada minuto por un cuerpo que gira alrededor de un eje.Volante de mano: mando de direccin de la mquina. Con ella se puede acercar la posicin de a aguja a que deseamos y solo mediante ella podemos hacer el sentido inverso de rotacin del sistema de transmisin interna de la mquina. Fajas en V: se usa en la unin de dos o ms ruedas, a sujetas a un movimiento de rotacin, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza de friccin suministrndole energa desde la rueda motriz.Velocidad de costura: es la velocidad de avance de costura de forma lineal.Relacin de transmisin: es la relacin entre las RPMmayor entre las RPM menor.Trabajo a plena caga del motor: se dice que un motor trabaja a plena carga cuando se le aplica la carga a la cual va a estar trabajando al funcionar la maquina a quien le trasmite la potencia.

III. VARIABLES E HIPTESIS

3.1. Variables de la InvestigacinVariable independiente RPM en la volante de la mquina, debe girar a un rgimen de 5500 RPM pues el manual de la maquina as lo establece as. Todo nuestro sistema de transmisin se adapta a ese rgimen.

Variables dependientes Tipo de faja: de acuerdo al clculo de la potencia y la RPM del eje ms rpido se seleccion el tipo de faja.

Poleas: las poleas se escogen de acuerdo a la faja seleccionada as como su dimetro de paso

Motor: el motor se selecciona de acuerdo a la potencia que requiera la mquina para trabajar a plena carga

3.2. Hiptesis GeneralEn base al clculo y la disponibilidad de informacin que se ha encontrado acerca de las fajas tipo Z podemos formular una hiptesis general: La seleccin de una faja comercial que brinde una tabla adjunta de datos, nos permite, mediante el clculo y seleccin, determinar las variables dependientes relacionadas a la eficiencia y transmisin de potencia. Por lo cual la empresa que acepte la propuesta de cambio de faja tendr la posibilidad de usar los datos antes mencionados para determinar el desgaste, y el tiempo relacionado a las horas de trabajo de las fajas utilizadas en la flota de mquinas industriales de costura.

IV. METODOLOGA

4.1. Tipo de InvestigacinEl tipo de nuestra investigacin segn el objeto de estudio es aplicada ya que busca el conocer para hacer, para actuar, para construir, para modificar. Utilizando referentes tericos ya existentes para disear un sistema de transmisin de potencia por fajas en V.

4.2. Diseo de la investigacinSe midi la corriente que consume el motor con embrague al ponerle la carga.De la experiencia se obtuvo los siguientes datos:

Donde:

Con esto, y usando un catlogo del comerciante (WEG) de motores elctricos, seleccionamos un motor con las siguientes caractersticas:Armazn: 56Cdigo de referencia: .75360S1PA56Potencia: 0.75 HPPolos: 2Tensin: 127/220 vRpm: 3500Corriente nominal: 11.5/5.00 AFactor de Potencia: 0.61Con la eficiencia del motor al eje llegara una potencia de:

Calculo de la transmisin por faja1. Potencia de diseo:

Dnde:

Con RPM mayor = 5500 rpm y con la potencia de diseoSe concluy que usaremos correas del tipo Z (Segn la grfica que nos proporciona el fabricante de las fajas y poleas)

2. Relacin de transmisin:

3. Seleccin de dimetro de las poleas estndar:Segn la tabla del fabricante (Tabla Nro. 2 Seccin Z)Se busc el dimetro primitivo de la polea menor de acuerdo a la Potencia que va a transmitir. (Aproximado)

(en la tabla)

Dimetros estandarizados para seccin Z.

Seleccin de la longitud:

Dnde:

Pero la disposicin de la instalacin aproximada entre la mquina y el motor es de:

Reemplazando en (*):

Segn la Tabla 6 del fabricanteSe usara una correa de seccin Z de:

Dada la gran proximidad de longitud podemos usar la distancia entre centros:

Factores de correccin

Se hall el ngulo de contacto:

Potencia por faja:De Tabla nro. 2 del fabricanteA 5500 RPM y con d=60mm

Numero de Fajas (N):

Se observ que una faja es ms que suficiente para el sistema de transmisin.Entonces para nuestro sistema de transmisin se usara una faja con las siguientes caractersticas:Faja tipo VSeccin: ZLongitud: 42 o 1092mmDistancia entre centros: 430mmPoleas: d=60mm D=90mmNumero de fajas: 1 faja

4.3. Poblacin y MuestraPoblacin: la empresa N y R Chvez S.R.L cuenta con 100 (cien) maquinas industriales de costura para las cuales se desea mejorar su eficiencia. Con una propuesta de cambio de fajas comerciales disponibles en tablas.Muestra: para nuestro objetivo se tom como muestra 15 mquinas industriales de costura para realizar las pruebas y toma de medidas correspondientes

4.4. Tcnicas e Instrumentos de recoleccin de datosPara la realizacin de la toma de datos se han realizado los procedimientos de acuerdo al manual de cada instrumento, en el anexo INSTRUMENTOS DE MEDICIN encontraremos el manual de servicio de cada uno de ellos.4.4.1. Tacmetro EXTECHEs el instrumento necesario para la medicin de RPM en las poleas, motriz y conducida. Para la medicin seguiremos los siguientes pasos: Deslizar el selector de funcin a la posicin RPM Instalar en el adaptador a la opcin de RPM esperado Oprima el botn de medicin apretando ligeramente el adaptador del RPM contra la apertura central de una flecha giratoria en alineacin correcta. Suelte el botn de medicin cuando se tenga una lectura estable en la pantalla (entre 1 y 2 segundos)

FIGURA N4.4.1.1 Tacmetro en funcionamientoFuente: Manual de Servicio EXTECH 461891, Ficha tcnica4.4.2. Calibrador MITUTOYOInstrumento utilizado para la medicin de las poleas, motriz y conducida del sistema, se utilizaron medidas en milmetros y pulgadas. Las especificaciones del instrumento, sea precisin o disponibilidad de medidas en encuentran en el anexo INSTRUMENTOS DE MEDICIN. Se siguieron los siguientes pasos para la toma de medidas: Las mordazas para medidas externas se colocan de manera tangencial a la superficie circular de la polea de modo que cubran la parte ms ancha y se obtenga de este modo una medida ms precisa. Despus de fijas las mordazas de hace un pequeo ajuste en el tornillo de fijacin para que ningn movimiento genere un variacin en la medida. Se toman varias medidas y se trabaja con el promedio.

FIGURA N 4.4.2.1. Calibracin de la polea conducida4.4.3. Multmetro MASTECHInstrumento que nos permite medir el voltaje, corriente y posteriormente el consumo del motor elctrico. Las especificaciones del instrumento, sea precisin o disponibilidad de medidas en encuentran en el anexo INSTRUMENTOS DE MEDICIN. Se siguieron los siguientes pasos para la toma de medidas: Para medir el voltaje del motor se usa una conexin en paralelo. Para la medida de corriente del motor se usa conexin en serie.

FIGURA N 4.3.3.1. Multmetro utilizado para la toma de datos

FIGURA N4.4.3.2. Conexin en paralelo.

V. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADESLas actividades han sido realizadas de manera semanal y contando con la presencia de los integrantes del grupo, as como de un tcnico capacitado en mantenimiento de mquinas industriales de costura.En la siguiente tabla se ve la programacin de las visitas:SETIEMBREOCTUBRENOVIEMBRE

SEMANASEMANASEMANA

ACTIVIDAD/ FECHA123412341234

Revisin documental y bibliogrfica

Planteamiento y revisin del problema

Definicin del tema y objetivos

Revisin de antecedentes y elaboracin del marco terico

Desarrollo de la investigacin

Anlisis e interpretacin de los resultados

Presentacin de los resultados

Sustentacin

VI. PRESUPUESTOCostos de fajas de seccin ZCosto por unidad: $ 3.58 Costo total de fajas:$ 358Costos del motor Costo por unidad: $ 142Costo totalde motores: $ 14 200Costos de las poleas motricesCosto por unidad: $ 15Costo total de poleas: $ 1 500Cimentacin: $ 150Otros gastos: 5% del costo totalCostos totales: $ 17 018.400

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ALVA DAVILA. Elementos de Maquinas. Ed. 1995 Robert L. Mott-Diseo de elementos de maquinas http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml http://es.wikipedia.org/wiki/Jaula_de_ardilla http://biblio3.url.edu.gt/Libros/2013/ing/pim/9.pdf http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn121.html

ANEXOSINSTRUMENTOS DE MEDICIN

Tacmetro EXTECH

Calibrador Mitutoyo1. CATLOGOSTabla de factor de correccin para la potencia de diseo

Para la seleccin de las poleas Estndar

Tabla de Longitud estndar de la faja.

Tabla de factor de correccin por ngulo de contacto.

Tabla de factor de correccin por longitud de faja.

Grfico para la seleccin de seccin de Fajas