trabajo de diseño de elemento de maquinas

8/18/2019 Trabajo de Diseño de Elemento de Maquinas

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Diseño de elementos demáquinasC2-IV

INTEGRANTES

CARI CARMECOA, MARIO ALEXANDER

CHIRINOS VILLEGAS, BORIS ANDRE

COAQUIRA FUENTES, GODO DAVID

GALVEZ QUICAÑO FERNANDO

MACHACA HANCCO, DAVID

MEJIA BRAVO, MIGUEL ANIBAL´

MOLINA ARATA MARTIN


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Diseño de elementos de máquinas

Profesor: Moisés cruz

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Resumen

Este trabajo de diseño y ensamblado se enfocará en el cálculo y selección del

equipo neumático para una máquina de compactación de material reciclable

como, plástico y aluminio (latas de leche, gaseosa y botellas plásticas)

Este dispositivo tendrá como propósito fundamental la compactación de

material reciclable, razón de esto es que en nuestros días es de vital

importancia el uso de estos materiales. En la actualidad los procesos de

reciclaje están en constante crecimiento y evolución es por eso que será

necesaria la creación de nuevos procesos para la manipulación dedichos materiales. El dispositivo diseñado permitirá el reciclaje incluso en

nuestro propio hogar dado que es de reducido tamaño y diseño simple y así

fomentar una cultura de reciclaje y cuidado del medio ambiente

En el proceso de generación de este trabajo de diseño será necesario

recurrir a la aplicación principalmente de la neumática dándole un enfoque que

recaerá en la automatización.

De esta manera durante el contenido de este trabajo se podrán identificar

conocimientos de las ramas antes mencionadas para obtener un desarrollo

satisfactorio.

En tanto que las aplicaciones tangibles referentes a la neumática con un

enfoque en Automatización se visualizarán a través de los elementos físicos del

equipo de neumática calculados y seleccionados más convenientemente para

el proceso requerido.

Por otra parte en el desarrollo será necesario el retomar algunas aplicaciones

referentes a otras ramas de ingeniería tales como la computación (manejo de

software de diseño y simulación), ya que es de suma importancia para un

funcionamiento óptimo

La selección del equipo de neumática y demás elementos físicos

requeridos serán fundamentados con los conocimientos previos que tenemos


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de neumática dado que es n curso que an estamos desarrollando en el

transcurso del presente semestre

En complemento al cálculo y selección del equipo de neumática se

desarrollarán esquematizaciones gráficas del equipo neumático integralmentecon la máquina y su funcionamiento mediante la aplicación de diversos

programas computacionales.

Por último como resultado del desarrollo de este trabajo se contará con las

especificaciones necesarias para manipular en diferentes operaciones tales

como el funcionamiento mismo del dispositivo y las derivadas del proceso

como nuevos cálculos y selecciones, los mantenimientos preventivos y

correctivo, entre otros.


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Introducción

En la actualidad ha surgido la necesidad a nivel global de generar nuevos

procesos los cuales tengan como finalidad la reducción de la contaminación en

sus diferentes facetas y uno de los procesos mayormente utilizados es el

reciclaje. El reciclaje es un proceso que consiste en someter de nuevo una

materia o un producto ya utilizado a un ciclo de tratamiento total o parcial para

obtener una materia prima o un nuevo producto.

También se podría definir como la obtención de materias primas a partir de

desechos, introduciéndolos de nuevo en el ciclo de vida y se produce ante la

perspectiva del agotamiento de recursos naturales y para eliminar de forma

eficaz los desechos, por otro lado aunado a este proceso la creación de

empleos y por ende ganancias económicas.

Los plásticos constituyen el 6.11% del total de los residuos sólidos, aunque los

plásticos no representan gran porcentaje en cuanto a peso, si lo son en

volumen debido a su característica de ligereza y, aunado a su larga duración,

se han vuelto blanco directo de ataque de muchas corrientes ecológicas, su

reciclado aumenta cada día debido a que su costo equivale a 2/3 del

elaborado con materias primas.

La mayor parte de los metales que existen pueden fundirse y volver a

procesarse creando nuevos materiales. El Aluminio constituye cerca del 10%

del desperdicio que producimos diariamente, reciclar el aluminio reduce en un

95% la contaminación atmosférica generada durante su fabricación y sufabricación a partir de aluminio reciclado requiere el 90% menos de energía

que hacerlo a partir del mineral.


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Objetivo General.

Calcular y Seleccionar el Equipo de Neumática para Máquina de Compactación

de Material Reciclable como, Plástico y Aluminio.

Objetivo Particular.

Crear una solución mediante el empleo de tecnología Neumática ante la

problemática de la generación de desechos sólidos, interviniendo en la cadena

de reciclaje a través de la reducción de los volúmenes de tales materiales

plástico y aluminio, determinando las metas de diseño, fundamentándose en

parámetros de ingeniería.


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1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

El reciclaje

En la actualidad el proceso de reciclado es de primera importancia para la

reducción de la contaminación en todo el mundo debido a esto la industria

destinada a desarrollar este proceso ha logrado grandes avances tales como la

sustitución de diversos materiales por los reciclados.

RECICLAJE EN EL PERÚ

El Perú, debido a la poca o casi nula iniciativa de sus autoridades, tiene unsistema de reciclaje prácticamente inexistente. Reducido a casos aislados

como el de algunas municipalidades de la capital y del interior del país. Entre

las que destaca la capitalina Santiago de Surco, municipalidad que realiza la

recolección de material segregado -plástico, papel, cartón, vidrio, entre otros-

desde noviembre del 2001.

A través de su unidad de capacitación ambiental, con el apoyo de los vecinos,

el municipio recoge los desechos de más de 25 mil familias que se han inscritoal plan de reciclaje. Cada semana y en diferentes horarios, personal municipal

recoge las bolsas donde los participantes han colocado sus materiales

reciclados, previamente separados: Los orgánicos de los inorgánicos, los

papeles de los plásticos y estos de los metales al igual que de los vidrios. Una

vez almacenados son llevados a la planta de segregación donde son

separados y compactados, listos para su posterior venta.

Este proceder permite recoger 15 toneladas diarias de materiales, lo que

representa un ingreso adicional de 120 mil soles mensuales para la

municipalidad. “Sin la ayuda de 25 mil de las 100 mil familias que conforman el

distrito, este programa no hubiera sido posible”, señala Telmo Torres,

trabajador de Unidad de Capacitación ambiental de la Municipalidad de

Santiago de Surco.

Esta es una clara muestra de participación ciudadana y responsabilidad de lasautoridades. Asimismo, Telmo Torres señala que el reciclaje ha contribuido a


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mejorar los hábitos de conservación ambiental, el buen manejo de los residuos,

la disminución del costo de reciclaje final y el tiempo de reciclaje. Todo esto,

como se ha visto, genera un importante ingreso económico para el municipio.

Otro ejemplo a seguir es el de Villa El Salvador, donde se implementó desde el2004 el Programa del Bono Verde, con el cual se promueve la selección de

material reciclable en más de 11 mil familias del distrito -el 16 por ciento de la

población total-, quienes reciben a cambio de ello un descuento del 20 por

ciento en impuestos municipales. La Municipalidad de Villa El Salvador logra

así recolectar 15 toneladas diarias de residuos inorgánicos, lo que genera

puestos de trabajo para unas 70 familias del distrito dedicadas al reciclaje,

señala Jaime Zea, alcalde de esa jurisdicción.

Igualmente, por su parte la Municipalidad del Callao implantó desde el 2007 el

Bono Chalaco, que concede un descuento de S/.2 mensuales en el pago de

arbitrios de limpieza pública a los vecinos que seleccionen y entreguen la

basura reciclable. Mientras que la Municipalidad de San Borja ha ubicado en

distintas zonas concurridas, ánforas para depositar envases de tetra pak.

Perú el primer país latinoamericano que cuenta con la ley de promoción

del reciclaje

Aunque no hay duda sobre sus beneficios, el reciclaje tiene algunos obstáculos

que superar. La falta de educación y compromiso de la sociedad son un par de

estos. Por ello, si no tiene la facilidad de vivir en un distrito cuyas autoridades

están comprometidas con el medio ambiente, usted mismo puede poner su

granito de arena separando en su hogar botellas de plástico y de vidrio, pilas

usadas, papel y envases de tetra pak… para luego depositarlas en las ánforas

ubicadas en conocidos supermercados situados en los principales puntos de lacapital y del interior del país. Así, como puede verse, pretextos ya no hay...


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Más de 100 mil recicladores a nivel nacional podrán formalizarse ya que desde

ahora cuentan con un respaldo normativo que regulará su labor. El pleno del

Congreso aprobó ayer con 65 votos a favor y nueve abstenciones la Ley del

Reciclador, que regula la actividad de los trabajadores del reciclaje,

convirtiendo al Perú en el primer país con una ley de reciclaje en América

Latina.

La disposición legal, que promueve medidas de protección, capacitación,

promoción del desarrollo social y laboral de ese sector; establece que para

efectos de la aplicación de la norma se considera recicladores a las personas

que, de forma dependiente o independiente, se dedican a las actividades de

recolección selectiva de material para el reciclaje, segregación y

comercialización en pequeña escala de residuos sólidos no peligrosos.

Asimismo, la ley añade como actores institucionales vinculados a dichas

actividades a los ministerios del Ambiente y de Salud; así como a los

municipios, las asociaciones de recicladores y las unidades económicas

privadas dedicados a la prestación de servicios y comercialización de residuos

sólidos. Esta ley plantea también que exista un Día del Reciclador que se


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celebre el 1 de junio, así como un Premio Nacional al Reciclaje.

La norma precisa que las actividades de los recicladores serán reguladas por

los municipios como entes rectores, los cuales crearán programas y proyectos

de gestión y manejo de estos residuos. También son los gobiernos locales los

que llevarán un registro de inscripción de las asociaciones de recicladores,

cuyos miembros deberán operar en la jurisdicción para que puedan contar con

la autorización respectiva.

De igual manera, se indica que corresponderá a los gobiernos regionales y

locales promover la formación de las referidas asociaciones de recicladores. Se

promueve, además, por parte de los municipios, la implementación de plantas

de tratamiento, dentro de los rellenos sanitarios, en donde los recicladores

organizados puedan segregar los residuos reutilizables.

Se estima que en el Perú existen 100 mil personas que se dedican y generan

ingresos a través del reciclaje, de los cuales 20 mil se ubican en la ciudad de

Lima. A nivel de Latinoamérica el promedio de recicladores asciende a dos

millones.


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Reciclaje en Arequipa

De acuerdo a ley 29419 municipios deben realizar proceso Cumplimiento será

supervisado por el Ministerio del Ambiente y la OEFA. En Arequipa sólo el

Cercado, Yanahuara y Cayma aplican pilotos.

Aunque todos producen basura, el reciclaje en Arequipa sigue siendo un

privilegio de pocos. La población no asimila la necesidad de seleccionar lo que

produce diariamente y en sólo tres distritos se implementan planes pilotos para

aplicar el reciclaje selectivo.

Cada persona produce, en promedio al día en el Cercado de Arequipa, un kilo ymedio de basura, cuando lo normal es entre medio kilo y 1 kilo por persona,

día. El promedio por cápital de basura en el país es de 620 gramos por

habitante, día.

Silvia Tapia Medrano, responsable técnico del Proyecto de residuos sólidos del

gobierno regional de Arequipa, programa Copasa, indicó que según la Ley N°

29419 del Reciclador, los municipios deben implementar programas de

reciclaje selectivo, el plazo vence en junio de este año.

En Arequipa sólo en el Cercado, Yanahuara y Cayma, se han emprendido

proyectos pilotos para dar inicio al uso adecuado de residuos sólidos. Están

aplicando el reciclaje selectivo. Tapia Medrano, manifestó que la norma

determina que los municipios deben elaborar programas de incentivos,

vigilancia y monitoreo para promover el reciclaje selectivo en sus jurisdicciones.

La fiscalización está a cargo del Ministerio del Ambiente y la Organización de

Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA).

PROYECTOS PILOTOS

Desde el 2008, en el Cercado se aplica un proyecto piloto, en las viviendas se

selecciona la basura y 10 recicladores la recogen para llevarlos al centro de

acopio y de ahí la comercializan. Los lunes recogen en las urbanizaciones de

Asbea, La Cantuta; el martes en Manzanitos, María Isabel y Vallecito; y los


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miércoles en La Campiña Dorada, Pablo VI, y San Jerónimo.

En el 2010 se concretó una convenio entre el Programa de las Naciones

Unidas (PNUD), gobierno regional de Arequipa y municipio provincial de

Arequipa, para implementar un proyecto referido a los residuos sólidos. El

presupuesto es de 240 mil soles.Ayer se realizó la sensibilización a la

población en los mercados de San Camilo, El Palomar, Avelino Cáceres y Feria

de la Marina;

Estudiantes de las universidades Unsa y Alas Peruanas entregaron

almanaques informativos.

Continuarán con cerca de 6 mil hogares ubicados entre el estadio de la Unsa-

Manzanitos y Los Incas y la Avenida La Marina. Además, está prevista laentrega de 10 mil bolsas de tela y talleres con los integrantes de las juntas

vecinales.

Tapia Medrano señaló que se realizará un diagnóstico de la cantidad de basura

que se arroja y se implementarán acciones. La meta es reducir la cantidad de

residuos que irán al relleno y lograr que un 14% de residuos sean utilizados.

INVESTIGACIÓN

Según una investigación realizada por la ONG Ciudadanos Al Día realizada en

el 2009, en base a información del Instituto Nacional de Estadística e

Informática (INEI) sólo el 2% de la basura recolectada a nivel nacional es

reciclada y el 61% es destinado a un botadero.

DATO

El reciclaje selectivo consiste en la separación de los residuos. Por un

lado el papel, cartón, plásticos y metales y por otro los desechos orgánicos.

El costo del plástico por kilo es de S/1.00, papel a 0.40 céntimos,

metales depende del tipo, aunque el más frecuente es decir el acero se cotiza

en S/3.00.

China es el primer comprador de basura.


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Fuente:

Diario el Pueblo

Proceso de Reciclaje.

El utilizar los productos de nuevo, es un proceso en donde los materiales son

introducidos nuevamente al ciclo de producción al transformarlos en nuevos

materiales que son utilizados de nuevo, es a lo que llamamos reciclaje.

El término reciclar también se aplica cuando la vida útil de un producto para

determinada función se ha acabado y usamos ese producto para otra cosa

diferente para la cual fue fabricado. Por ejemplo, cuando un bote de mayonesa

se termina, reutilizamos, reciclamos ese bote como alcancía por ejemplo.

Cuando creamos basura, es cuando mezclamos de manera irresponsable unos

desechos con otros, se dice, que si no generamos basura, cerca del 92% de

los desechos se pueden reciclar de una manera o otra, en cambio, cuando ya

generamos la basura, sólo se puede rescatar un 30% de los desechos para

reciclarlos.

Es por eso, que para que exista un buen reciclaje general, cada individuo debe

de cooperar en el proceso de separación de residuos para no generar esa

basura que no se puede reutilizar tan eficientemente como si la separáramos.

Que beneficios existen cuando reciclamos .

Se disminuye el volumen de residuos que hay que eliminar, por lo que

no hay tanta basura en el mundo.

Por cada dos toneladas de plástico que se recicla, se ahorra una

tonelada de petróleo.

Se ahorra mucha energía a la hora de crear nuevos productos, por lo

que se reducen las emisiones de CO2.

Por cada tonelada de papel que se recicla se salvan 17 árboles

Vivimos en inmundo más limpio

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Datos interesantes sobre reciclaje

Por cada tonelada de papel o cartón que se fabrica, se cortan 150

árboles

En los últimos 47 años se ha producido más basura que en toda la

historia del hombre

Un mismo papel, se puede reciclar hasta 15 veces

El papel reciclado es perfecto visto desde un punto de vista ecológico

Cada persona genera en promedio 3.4 kilogramos de basura al día

Existe el día mundial del reciclaje

Entre los Principales Materiales Reciclables, podemos encontrar al Papel, al

Vidrio, al Aluminio y al Plástico, y a su vez estos poseen diferentes métodos

para llevar acabo su proceso de Reciclaje.

1.4. Plástico.

El plástico se origina de un componente básico llamado resina, el cual es un

derivado del aceite o gas natural (petróleo). La industria del plástico tiene un

sistema de códigos para identificar las siete categorías de este material. Los

envases de plástico son fácilmente recuperables en su fuente de origen. PETE

(1) o tereftalato de polietileno y el HDPE (2) o polietileno de alta densidad son

los más usados.

Una gran cantidad de productos son hechos de plástico reciclado. El plásticotipo PETE (1) es usado para crear envases para la leche, jugos y otros

productos. Entre el PETE (1) reciclado tenemos toallas de fregar, postes

plásticos y fibras para relleno. Mientras que del plástico tipo HDPE (2) tenemos

sustitutos de madera, juguetes y enseres del hogar. Los envases de plástico

son fácilmente recuperables en su fuente de origen.


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1.4.1. Proceso para la elaboración de plástico reciclado.

1. Este material se recupera y segrega por los números o códigos que están

establecidos de 1 al 7.

2. Una vez está separado es triturado y empacado.

3. Se exporta a otros países para completar el proceso.

4. Esta materia prima es derretida para la elaboración de envases nuevos para

diferentes productos.

1.5. Aluminio.

El aluminio es un metal que se extrae de un mineral llamado bauxita mediante

u proceso eléctrico. La producción del aluminio tiene dos etapas principales. Se

extrae la alúmina de la bauxita y se funde para obtener aluminio.

Al reciclar aluminio, se ahorra 95 % de la energía necesaria para producir

aluminio utilizando como materia prima el mineral bauxita. Gran parte del éxito


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de la recuperación de este metal se ha logrado con la participación de

personas que se dedican a su recuperación en comunidades, comercios y otros

lugares.

1.5. Proceso para la elaboración de Aluminio Reciclado.

1. Se recuperan las latas de aluminio, se compactan y empacan.

2. Luego de este procedimiento son enviadas a industrias de otros países para

completar el proceso.

3. En estas industrias el aluminio se derrite y se forman nuevas láminas de

aluminio para hacer latas u otros productos de este material.


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La neumática

Constituye una herramienta muy

importante dentro del control automático

en la industria, enumeramos aquí los

conceptos más importantes:

1.1 La evolución en la técnica del aire

comprimido

El aire comprimido es una de las formas de

energía más antiguas que conoce el

hombre y aprovecha para reforzar sus

recursos físicoEl descubrimiento consciente del aire como medio - materia terrestre - se remonta

muchos siglos, lo mismo que un trabajo más o menos consciente con dicho medi

El primero del que sabemos con seguridad es que se ocupó de la neumática, es decir, d

la utilización del aire comprimido como elemento de trabajo, fue el griego KTESIBIO

Hace más de dos mil años, construyó una catapulta de aire comprimido. Uno de lo

primeros libros acerca del empleo del aire comprimido como energía procede del siglo

de nuestra era, y describe mecanismos accionados por medio de aire caliente.

Aunque los rasgos básicos de la neumática se cuentan entre los más antiguos

conocimientos de la humanidad, no fue sino hasta el siglo pasado cuando

empezaron a investigarse sistemáticamente su comportamiento y sus reglas.

Es cierto que con anterioridad ya existían algunas aplicaciones y ramos de

explotación como por ejemplo en la minería, en la industria de la construcción y

en los ferrocarriles (frenos de aire comprimido).

La irrupción verdadera y generalizada de la neumática en la industria no se

inició, sin embargo, hasta que llegó a hacerse más acuciante la exigencia de

una automatización y racionalización en los procesos de trabajo.

A pesar de que esta técnica fue rechazada en un inicio, debido en la mayoría

de los casos a falta de conocimiento y de formación, fueron ampliándose los

diversos sectores de aplicación.

En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotación industrial sin el

aire comprimido. Este es el motivo de que en los ramos industriales más


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variados se utilicen aparatos neumáticos.

Ventajas de la Neumática

El aire es de fácil captación y abunda en la tierra

El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos

de chispas.

Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y

fácilmente regulables

El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de

golpes de ariete.

Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los

equipos en forma permanente.

Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa.

Energía limpia

Cambios instantáneos de sentido

Desventajas de la neumática

En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas

considerables

Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente

empleado

Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicargrandes fuerzas

Altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la

atmósfera

Prensas Neumáticas

2.3. La prensa.


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La prensa es una máquina herramienta que tiene como finalidad lograr la

deformación permanente o incluso cortar un determinado material, mediante la

aplicación de una carga.

2.3.1. Aplicaciones industriales de la prensa.

Una de las causas que han hecho posible la producción y popularidad de

muchos objetos de uso diario y de lujo que actualmente consideramos como de

utilización normal en nuestra vida, es la aplicación creciente de las prensas a la

producción en masa. Uno de los ejemplos más notables que podemos poner en

este sentido es el desarrollo de la industria de fabricación de automóviles. Los

primeros automóviles se fabricaron con relativamente poco equipo y

maquinando cada una de las partes metálicas que actualmente se obtienen en

el proceso que nos ocupa.

Es notable observar el trabajo de una prensa de gran tamaño que de un solo

golpe nos produce el techo de un automóvil cuya forma puede ser sencilla y

que sale de la prensa sin un arañazo o falla, a pesar de la importancia del

trabajo efectuado y de la velocidad de la operación, la prensa es capaz de

producir piezas semejantes cada 12 segundos.

Para la producción en masa, las prensas son empleadas cada día en mayor

número, sustituyendo a otras máquinas. Existe además la razón adicional de

que con una buena operación y calidad de las prensas, se pueden obtener

productos de mucha homogeneidad, con diferencias de acabado entre unas y

otras piezas de 0.002" y aun menos, lo cual es una buena tolerancia hasta para

piezas maquinadas.

El secreto de la economía de operación en las prensas estriba

fundamentalmente en el número de piezas que se produzcan. No es

económico fabricar un costoso dado para producir una pocas piezas, pero

cuando se produzcan 100 000 ó un millón de piezas, bien puede justificarse la

fabricación o compra de un dado costoso, ya que este se amortiza a través de

un elevado número de unidades. Hay prensas que pueden producir 600 piezaspor minuto o más.


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En esta forma se puede ver que las prensas a pesar de su alto costo pueden

sustituir ventajosamente los sistemas anteriores de fundir las piezas y

acabarlas maquinándolas. Claro que en cada caso hay que hacer un estudioeconómico siguiendo los lineamientos generales apuntados anteriormente,

antes de tomar una decisión.

Prensas neumáticas a baja presión de concepción moderna y compacta, con

compresor silencioso incorporado y mando electrónico totalmente autónomo. [

2 ]

Para el operario que controla la pieza y ve transformarse el pedazo de lámina

en una pieza terminada en pocos segundos y en una sola operación, el trabajo

es simple y fácil y si es un buen mecánico las herramientas o dados utilizados

le parecerán muy sencillos. Sin embargo, poner en marcha satisfactoriamente

la producción de esas piezas habrá costado seguramente mucho dinero y los

mejores esfuerzos de los ingenieros, especialista y técnicos.

El progreso de la técnica de fabricación con prensas está íntimamente ligado al

progreso de las técnicas de laminación de metales, que ha permitido obtener

láminas y soleras de diferentes metales cada día más uniformes con técnicas

de fabricación más sencillas y tolerancias cada vez menores. En el diseño de

prensas y dados hay mucho trabajo experimental, mucho más de lo necesario

normalmente en otras industrias.


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DISEÑO

-ENTRADAS

ENERGIA ELECTRONEUMATICA, es la energía que hace el piston

LATAS DE GASEOSA, es el material que será prensado

LATAS DE LECHE, es el material que será prensado

BOTELLAS DE PET, es el material que será prensado

-SALIDAS

LATAS DE GASEOSA PRENSADA

LATAS DE LECHE PRENSADA

BOTELLAS DE PET PRENSADA


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2.5.1.2. PROCESOS TECNICOS:

1. Colocar las el material en el carril.

2. Traslado del material por medio del carril.

3. Ubicación del material en la en área de prensado.

4. Prensado del material en el área de prensado.

5. Traslado del material prensado al recipiente almacén.


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MATRIZ MORFOLOGICA

FUNCIONES

PARCIALES

ALTERNATIVAS

1. Colocar el

material en el

carril

Por medio de

campanas.

Manualmente En cajas ya diseñadas.

2. Traslado del

material por

medio del

carril.

En un carril vertical. En un carril inclinado. Por medio de fajas.

3. Ubicación

del material en

el área de

prensado.

Utilizando el mismo

carril.

En una area cilindrica. En un area trangular.

4. Traslado del

material

prensado a un

recipiente.

Por medio de faja. Por efecto de la

gravedad.


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CONCEPTO DE LA SOLUCION

DISEÑO PRELIMINAR


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CUADRO

PUNTOS DE

EVALUACIÓN

factor de

importancia

(Fi)

PUNTAJE (Pi) (de 1 a 5) – (puntaje ideal 65)

Cilindrode doble

efecto

AceroAISI 304

soporte Varillade

acero

1 Materiales 3 4 4 4 4

2 Fabricación 3 4 4 4 4

3 Operación 2 4 5 5 5

4 Mantenimiento 2 4 4 4 4

5 Eficiencia 3 3 5 5 5

TOTAL = ∑(Fi*Pi) 49 57 57 57

Coeficiente Técnico=Puntaje.

Total / Puntaje. Ideal

49% 57% 57% 57%

3.5.5. LISTA DE EXIGENCIAS

LISTA DE

EXIGENCIAS

EDICION Cuadro

Proyecto : Prensa Neumática

Docente: Moisés Cruz

REDACTADO POR:

-David Machaca Hancco

Fecha: 11/10/2012

Cambios

(Fecha) D Exigencias Responsable


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FUNCIÓN PRINCIPAL

29/06/12 E Obtención de medidas David Machaca Hancco

M 29/06/12 Búsqueda de fichas técnicas de

la prensa neumática.

Miguel Mejia Bravo

29/06/12E

Diseño de la simulación en

automation

Mario Cari Camercoa

29/06/12E

Croquizado a mano del a

prensa neumática

Andrè Chirinos Villegas

29/06/12E

Encontrar materiales de los

componentes para los estudios.

David Coaquira Fuentes

29/06/12

E

Realizar los esfuerzos en

diferentes áreas (de acuerdo al

material).

Fernado Galvez Quicaño

Desplazamiento de los

actuadores

20/06/12 E Por donde se conduce las altas David Machaca Hancco

20/06/12 E ver cual es la entrada y la salida Mario Cari Camercoa 20/06/12 E tamaño de la prensa Miguel Mejia Bravo

SEGURIDAD

24/06/12E

Seguridad ante la selección de

datos

Andrè Chirinos Villegas

24/06/12 E Preveer los mantenimientos David Coaquira Fuentes

24/06/12 E Evitar la contaminación Fernado Galvez Quicaño

ERGONOMÍA

24/06/12E

Mejora de las condiciones de

trabajo

David Machaca Hancco

25/06/12 E Facilitar el trabajo al operador David Coaquira Fuentes

COSTOS

28/06/12

E

Especial cuidado del sistema

para realizar mantenimientos

necesarios

Miguel Mejia Bravo


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02/07/12E

Materiales de calidad brindan

confianza

Mario Cari Camercoa

DISPOSITIVOS Y ELEMENTOS

El uso y diseño de circuitos neumáticos se adecúa perfectamente a trabajos de

baja capacidad, entendiéndose como baja capacidad presiones que no

excedan a los 9 bares, presión suficiente para doblar o incluso punzonar

láminas con calibre muy bajo; en ese sentido el circuito neumático debe estar

protegido contra agentes externos, como polvo y humedad, y además de esa

protección de tipo ambiental se debe contar con una protección o válvula de

desfogue en caso de una variación inesperada en la presión debida a su vez a

una variación en el voltaje.

INTRODUCCIÓN.

En este capítulo se describen tanto los elementos que constituyen la prensa,

así como los dispositivos neumáticos ya manufacturados, que hacen funcionar

la prensa. Todo tipo de prensa, independientemente del tipo forma o función,

consiste básicamente de un bastidor, mesa de trabajo, elemento que transmite

energía cinética, dispositivos de control, motor eléctrico y / o hidráulico.

En este caso se trata de una prensa neumática para la cual se requiere una

instalación adecuada a la necesidad, es decir, toda instalación neumática

requiere de un equipo motocompresor y una línea de alimentación además de

dispositivos especiales requeridos para la limpieza, secado y lubricación del

aire.

El equipo para accionar un pistón neumático o actuador, que en el presente

caso es de doble efecto, está constituido principalmente por un motocompresor

de un paso, que alimenta aire a una presión determinada. La preparación del


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aire exige equipos y dispositivos para la limpieza del aire, ya que no puede

usarse el aire según sale del compresor. Las impurezas, tales como polvo de la

contaminación atmosférica, pueden dañar sensiblemente la línea de

conducción y todos los demás aditamentos neumáticos

UNIDAD DE MANTENIMIENTO.

Los dispositivos conectados en los diferentes puntos de un circuito neumático

necesitan recibir aire con una presión uniforme y libre de impurezas. Además,

muchos de estos dispositivos tienen elementos móviles que precisan ser

lubrificados.

La preparación del aire comprimido que consumen los dispositivos neumáticos

conectados en diferentes puntos se realiza mediante las llamadas unidades de

mantenimiento. Estas unidades están formadas por tres elementos diferentes:

el filtro, el regulador y el lubrificador.


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Filtro.

Tiene como objetivo detener las impurezas que arrastra el aire comprimido

(polvo, polen, restos de pequeñas oxidaciones, etc.). Su funcionamiento es el

siguiente:

El aire penetra en el filtro por la parte superior izquierda. Una placa deflectora

especialmente colocada le obliga a realizar un violento movimiento de rotación.

Las partículas más pesadas y las gotitas de vapor son impulsadas por la fuerza

centrífuga contra las paredes del recipiente, donde se condensa el vapor de

agua., que cae al fondo del recipiente junto con las impurezas. Éstas son

evacuadas al exterior a través de una abertura de vaciado tapada por un

tornillo (tornillo de purga) que se encuentra en el fondo del recipiente.

Después, el aire se filtra a través de un cartucho filtrante con material poroso,

que, aunque permite el paso del aire, impiden que pasen las partículas que

lleva en suspensión. Los cartuchos tienen que sustituirse cada cierto tiempo, ya

que, si bien siguen filtrando incluso cuando están sucios, hay que tener en

cuenta que la suciedad produce mayor resistencia al flujo del aire y, como

consecuencia, se reduce la presión del aire de utilización


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Regulador.

El regulador de presión tiene como misión mantener el aire que utiliza el

circuito neumático a una presión constante, independientemente de las

variaciones de presión que se produzcan.

La entrada de aire se regula mediante un tornillo que desplaza un vástago

apoyado en una membrana móvil, de manera que deja pasar una cantidad

constante de aire comprimido hacia el punto de utilización.

Cuando en el punto de utilización se produce un aumento de presión, la

membrana retrocede cerrándose la entrada de aire y abriéndose los escapesque hacen bajar la presión del aire de utilización, por lo que la membrana

recupera su posición desplazando el vástago y volviendo a abrir la entrada del

aire.


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Lubrificador.

Una vez filtrado, y regulada su presión, el aire comprimido pasa a través del

lubrificador mezclándose con una fina capa de aceite que arrastra en

suspensión hasta las partes móviles de los dispositivos neumáticos. De esta

manera son lubrificados disminuyendo la fricción y evitando el desgaste.

El funcionamiento del lubrificador es el siguiente:

Al pasar el aire por el estrechamiento que hay en el lubrificador,

aumenta la velocidad y disminuye la presión.

La bajada de presión produce un efecto de succión, de manera que el

aceite que permanece en el fondo del recipiente es aspirado por el

extremo del tubo sumergido en él y sube a través de dicho tubo hasta la

cámara superior (cámara de gotreo).

En la cámara de goteo se forman gotas que se precipitan a través del

fino conducto situado en su parte inferior hasta la zona donde se

encuentra el estrechamiento por el que circula el aire comprimido; allí, la

velocidad del aire lo pulveriza y lo convierte en una fina niebla de aceite

que el aire arrastra en suspensión.


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SENSORES

Un sensor es un dispositivo capaz de medir magnitudes físicas o químicas,

llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.

Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura,intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento,

presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser

una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en

un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una

corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

CARACTERISTICAS DE UN SENSOR

Entre las características técnicas de un sensor destacan las siguientes:


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Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede

aplicarse el sensor.

Precisión: es el error de medida máximo esperado.

Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la

variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores

nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto

de referencia para definir el offset.

Linealidad o correlación lineal.

Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de

salida y la variación de la magnitud de entrada.

Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede

apreciarse a la salida.

Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto

varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para

seguir las variaciones de la magnitud de entrada.

Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de

entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser

condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras

como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.

Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida

SENSORES INDUCTIVOS


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Los sensores de proximidad inductivos incorporan una bobina electromagnética

la cual es usada para detectar la presencia de un objeto metálico conductor.

Este tipo de sensor ignora objetos no metálicos.

COMPONENTES DE UN SENSOR INDUCTIVO

PRINCIPIO DE OPERACIÓN

Cuando un objetivo metálico entra al campo, circulan corrientes de Eddy dentro

del objetivo.


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Esto aumenta la carga en el sensor, disminuyendo la amplitud del campo

electromagnético. El circuito de disparo monitorea la amplitud del oscilador y a

un nivel predeterminado, conmuta el estado de la salida del sensor.

Conforme el objetivo se aleja del sensor, la amplitud del oscilador aumenta. A

un nivel predeterminado, el circuito de disparo conmuta el estado de la salida

del sensor de nuevo a su condición inicial.

BLINDAJE

Los sensores de proximidad tienen bobinas enrolladas en núcleo de ferrita.

Estas pueden ser blindadas o no blindadas. Los sensores no blindados

generalmente tienen una mayor distancia de censado que los sensores

blindados.


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SENSORES DE PROXIMIDAD INDUCTIVOS BLINDADOS

El núcleo de ferrita concentra el campo radiado en la dirección de uso.

Se le coloca alrededor del núcleo un anillo metálico para restringir la

radiación lateral del campo.

Pueden ser montados al ras del metal, pero se recomienda dejar un

espacio libre de metal abajo y alrededor de la superficie de sensado.


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Interruptor de proximidad que responde a señales de luz y emite una señal. La

istancia de detección puede ajustarse con un potenciómetro. El sensor de

proximidad tiene salida PNP y está diseñado como contacto normalmente

abierto. Un LED amarillo indica el estado. El interruptor está protegido contra

polaridad inversa y cortocircuito.

A CONTINUACIÓN SE MUESTRA COMO DEBEN CONECTARSE LOS

SENSORES.

Por lo general los sensores capacitivos, inductivos y ópticos constan de 3

entradas que son la terminal positiva, la terminal negativa, y su señal como se

muestra a continuación en la figura.

RELEVADORES

Con los relevadores fue posible establecer automáticamente una secuencia de

operaciones, programar tiempos de retardo o conteo de eventos, pero aún con

todas sus ventajas, por su naturaleza electromecánica, tienen un solo periodo

de vida, sus partes conductoras de corriente en algún momento pueden

dañarse y mas aun, la inconveniencia más importante de la lógica con

relevadores, es su naturaleza fija, es decir, la lógica de un panel de relés esestablecida por los diseñadores desde un principio y mientras la máquina


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dirigida por este panel este llevando los mismos pasos en la misma secuencia,

todo esta perfecto, pero cuando se necesite un cambio de producción en las

operaciones de ese proceso, la lógica del panel debe ser re-diseñada, y si el

cambio es muy grande puede ser mas económico desechar el panel actual y

construir uno nuevo involucrando gran cantidad de tiempo, trabajo y materiales,

a parte de las perdidas ocasionadas en la producción.

El módulo incluye tres relés con conexiones y dos barras colectoras para la

alimentación de tensión. Todos los conectores de seguridad son de 4 mm. La

unidad se monta sobre un bastidor o en el panel de prácticas perfilado

mediante cuatro adaptadores enchufables.


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El relé tiene una bobina con núcleo (1), devanado (3) con lengüetas de

conexión (7), el inducido (4), un muelle de recuperación (2) y un conjunto de

cuatro contactos conmutadores (5) y sus respectivas lengüetas de conexión

(6). Al aplicar tensión en las conexiones de la bobina, fluye corriente eléctrica a

través del devanado, creándose un campo magnético. El inducido es atraído

por el núcleo de la bobina y así se activa el conjunto de contactos. Estos

contactos cierran o abren circuitos eléctricos. Al interrumpir la alimentación de

tensión, desaparece el campo magnético y el inducido con sus respectivos

contactos vuelve a su posición inicial por efecto del muelle de reposición.

ESTADOS DE CONTROL DE UN RELEVADOR

Es importante recordar que todos los relevadores tienen contactos asociados

que se activan cuando la bobina de éste, se energiza, (también los

interruptores tienen contactos que se activan al activarse estos).

Todos los contactos tienen un estado normal, y es la posición en la cual están

inactivos o la bobina del relé esta desenergizada, este estado puede ser abierto

(contacto normalmente abierto) o cerrado (Contacto normalmente cerrado).

Cuando se energiza la bobina del relevador, sus contactos se activan,

cambiando al estado opuesto de su estado normal (estado no activo), es decir,

un contacto normalmente abierto se cerrará y un contacto normalmente cerrado

se abrirá.


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BOTONERAS

CONSTRUCCIÓN

La unidad tiene una tecla luminosa (de contacto con retención del estado de

conmutación) y dos teclas luminosas (de contactos sin retención del estado de

conmutación) y dos barras colectoras para alimentación de tensión. Todos losconectores son de seguridad, de 4 mm. La unidad se monta sobre un bastidor

o en el panel de prácticas perfilado mediante cuatro adaptadores enchufables.

FUNCIONAMIENTO

La tecla luminosa de contacto con retención del estado de conmutación tiene

un conjunto de contactos que incluye dos contactos normalmente abiertos y

otros dos normalmente cerrados. La tapa de la tecla es transparente e incluye


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una lámpara miniaturizada. Pulsando la tecla se activa el conjunto de

contactos.

Estos contactos abren o cierran circuitos eléctricos. Al soltar la tecla se

mantiene el estado de conmutación. Pulsándola nuevamente, los contactos

vuelven a su posición inicial. La tecla de contactos sin retención del estado de

conmutación tiene un conjunto de contactos que incluye dos contactos

normalmente abiertos y otros dos normalmente cerrados. La tapa de la tecla es

transparente e incluye una lámpara miniaturizada. Pulsando la tecla se activa el

conjunto de contactos. Estos contactos abren o cierran circuitos eléctricos. Al

soltar la tecla, los contactos

Vuelven a su posición inicial.

DATOS TECNICOS

CILINDROS DE DOBLE EFECTO

Poseen dos tomas de aire situadas a ambos lados del émbolo. Son los más

utilizados, aprovechando la carrera de trabajo en los dos sentidos.


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Las ventajas con relación a los de simple efecto son, entre otras:

Aprovecha toda la longitud del cuerpo del cilindro como carrera útil.

No realiza trabajo en comprimir el muelle.

Se puede ajustar con mayor precisión en régimen de funcionamiento.

A igualdad de presión, la fuerza del émbolo es mayor en el avance que en el

retroceso, debido a la mayor sección.

La carrera no tiene la limitación de los de simple efecto al no poseer muelle,

pero no puede ser muy larga debido al peligro de pandeo y flexión del vástago.

entra po

Los cilindros neumáticos son unidades que transforman la energía potencial del

aire comprimido en energía cinética o en fuerzas prensoras.Básicamente

consisten en un recipiente cilíndrico provisto de un émbolo o pistón.

Al introducir un determinado caudal de aire comprimido, éste se expande

dentro de la cámara y provoca un desplazamiento lineal. Si se acopla al embolo

un vástago rígido, este mecanismo es capaz de empujar algún elemento, o

simplemente sujetarlo. La fuerza de empuje es proporcional a la presión del

aire y a la superficie del piston:

F = P x A donde:


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F = Fuerza

p = Presión manométrica

A = Área del émbolo o pistón

Fuerza en cilindros

La fuerza disponible de un cilindro crece con mayor presión y con mayor

diámetro. La determinación de la fuerza estática en los cilindros está

sustentada por la siguiente fórmula, o el ábaco adjunto:


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ELECTROVÁLVULAS

La válvula de solenoide eléctrica funciona al suministrar corriente eléctrica al

imán de la bobina, el campo magnético mueve el cuerpo de cilindro deslizante

de la válvula, el cual dirige el aceite.

Cabe recordar que la única diferencia entre una válvula hidráulica / eléctrica y

unaválvula hidráulica ordinaria es la forma en que se mueve el cuerpo de cilindro.

Las válvulas de solenoide constan de una válvula de cartucho y una de

solenoide.

Para desarmar la válvula quite el conjunto de la válvula solenoide y luego

destornille cuidadosamente el cuerpo de la válvula. Los anillos “O” y los sellos

deberían ser reemplazados cada vez que se retire o reemplace el cuerpo de la

válvula.

En el interior de la válvula de cartucho está el cuerpo de cilindro de la válvula,

el inducido y el resorte del inducido. Las tolerancias de fabricación son

extremadamente estrechas y se debe tener sumo cuidado al limpiar este tipo

de válvulas.


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Se les llama SOLENOIDES por estar accionados con corriente continua,

cuando están accionados por corriente alterna, se llaman ELECTROIMANES.

Los electroimanes comúnmente utilizados son del tipo "AIR GAP”, esto significa

que cuando el electroimán está energizado, el "tragante" tiene su circuito

magnético abierto a través del aire.

Cuando la bobina del electroimán recibe corriente eléctrica, el tragante del

mismo es violentamente atraído hacia el interior del electroimán hasta que losramales de la T del tragante tocan el frente de la armadura, cerrándose el

circuito magnético. En el momento que el electroimán, estando abierto, se

energiza, la corriente inicial es de un valor muy alto, aunque de una duración

de algunos milisegundos. Cuando el electroimán ha cerrado su entrehierro o

"air gap " y permanece así, la corriente disminuye a un valor sumamente bajo,

con lo cual el electroimán zumba muy poco o nada, y además el

sobrecalentamiento es mínimo.

Compresor de aire

La función del compresor de aire es proveer y mantener aire bajo presión para

operar los dispositivos en el freno de aire y/ o los sistemas de aire auxiliares. El

compresor Bendix® Tu Flo® 550 es un compresor reciprocante de una sola


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etapa, de dos cilindros con una velocidad de desplazamiento de 13,2 pies

cúbicos por minuto a 1.250 RPM.

El ensamblaje del compresor consiste en dos sub ensamblajes mayores, la

cabeza del cilindro y la caja del cigüeñal. La cabeza del cilindro es una

fundición de hierro con orificios de entrada, descarga y válvula de seguridad.

La cabeza del cilindro contiene el orificio de entrada de aire y está diseñada

con los orificios superior y lateral de la descarga de aire. Los tres orificios de

agua refrigerante proveen alternativas de conexión para la tubería de

enfriamiento. Se proveen superficies de montaje del gobernador tanto en el

frente como atrás de la cabeza del cilindro. La cabeza está montada sobre la

caja del cigüeñal y está asegurada por seis tornillos. El compresor Tu-Flo® 550

es diseñado en forma tal, que la cabeza del cilindro puede ser instalada en una

de dos posiciones separadas 180 grados. La caja del cigüeñal aloja los orificios

del cilindro, pistones, cigüeñal y rodamientos y provee el reborde o superficie

base de montaje.

CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPRESORES

Las 3 características que definen un compresor son el caudal , la presión que

es capaz de

proporcionar y la potencia que consume.

Se dispondrá siempre un compresor capaz de suministrar 2 o 3 bares más de

la presión necesaria

para abastecer a los diferentes consumidores. La presión suministrada por el

compresor debemantenerse dentro de unos límites prefijados de antemano, cualquiera que sea

el caudal demandado por la instalación. Para realizar esta función se dispone

un regulador de presión cuya acción se ejecuta actuando: sobre el compresor,

sobre el circuito o sobre el motor de arrastre.

En algunos compresores de émbolo, el regulador mantiene abierta la válvula de

admisión cuando se alcanza el valor de la presión regulada, así, se permite el

escape de aire por ella y el compresor gira en vacío hasta que desciende la


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presión en el circuito. Llegado el momento en que la presión ha bajado, la

válvula de admisión queda liberada permitiendo el normal funcionamiento.

En otros casos se dispone una válvula a la salida del compresor, que permite el

vertido del

aire a presión hacia la atmósfera cuando se supera el valor de presión

establecido; este sistema no se utiliza actualmente porque es antieconómico.

Mangueras Para Aire Comprimido.

La elección de una manguera debe basarse en el consumo de aire libre que

requiere la herramienta cuando funciona a plena carga y a máxima potencia.

Para su elección atenderemos a los siguientes puntos:

Gastar sólo mangueras de la mejor calidad.

No usar mangueras de diámetro pequeño en tramos largos (las perdidas

de presión por rozamiento anularan enseguida cualquier ahorro en el

costo de adquisición de las mangueras de diámetro menor que el

requerido).

No usar mangueras de superficie porosa con defectos o parches.


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Manguera altamente flexible, entelada, reforzada con PVC para altas

demandas de aire comprimido

Características:

Bajo peso y alta flexibilidad.

Alta dureza lo que significa mayor vida útil.

Muy alta resistencia al UV lo que permite usarla en aplicaciones al aire

libre.

Resistencia al impacto.

No la daña el aceite ni el petróleo.

Máxima presión 16 bar.

Temperatura de operación -15ºC a +60ºC.


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CONDUCTOR ELÉCTRICO TW 14 AWG

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL BIEN

Denominación del bien : CONDUCTOR ELÉCTRICO TW 14 AWG


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Denominación técnica : CONDUCTOR DE COBRE ELECTROLÍTICO

RECOCIDO. . SÓLIDO AISLAMIENTO PVC

TW 14 AWG

Descripción General : Conductor eléctrico TW 14 AWG, alta resistencia

dieléctrica a la humedad productos químicos y grasas, al calor hasta la

temperatura de servicio, retardante a la llama.

Conductores electrolítico TW 14 AWG

Conductores de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado, comprimido o

compacto, aislamiento y cubierta individual de PVC. En la conformación dúplex

los conductores son trenzados entre sí.

En la conformación triple, los conductores son ensamblados en forma paralela.

Características

Conductores TW 14 AWG

Tensión de servicio 600 Voltios

Tipo de cubierta exterior PVC

Número de conductores Uno

Color del embalaje indicado según cliente.

Composición

El alambre o conductor TW es un material que combina el hierro, silicio y cobre

formando un núcleo de uno o más elementos o varillas.

Agentes en el producto

Cobre sólido electrolítico recocido.

Propiedades físicas


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La propiedad física y mecánica del conductor eléctrico TW 14 AWG es de

2000 psi.

Soporta una temperatura de operación máxima de 80° C

Requisitos físicos

Es de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado, aislamiento de PVC

espesor de cubierta 1,15 mm.

Tensión de servicio 600 volts.

Temperatura de operación 60° C

Conductor de cobre trenzado por multiconductores flexibles, forrado con

jebe aislante.

Especificaciones Técnicas Conductor TW 14 AWG

Calibre Conductor

mm²14

Sección Nominal 2,1 mm²

Número de Hilos 1

Diámetro Hilo 1,6 mm

Diámetro de

Conductor1,6 mm

Espesor aislante 0,7 mm

Diámetro Exterior 3,0 mm

Peso Kg/Km 25

Aire 25 A

Ducto 20 A


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OTRAS ESPECIFICACIONES

Envases

El término envase no se aplica para el caso de los conductores eléctricos o

cables eléctricos, desde su proceso de fabricación, los conductores son

aislados con una cubierta de PVC o Nylon, bobinados en rollos o carretes de

madera lo suficientemente robustos y dogados que soporten cualquier tipo de

transporte de modo que se proteja al conductor de daños y permita un

almacenamiento prolongado inclusive a la intemperie en ambiente salino.

Embalaje

Los embalajes para este tipo de material deben de ser de:

De 0,5 a 35 mm²: en rollos estándar de 100 metros.

De 10 a 500 mm²: en carretes de madera.

El fabricante está en la obligación de grabar o rotular con la mayor claridad el

tipo, la característica, las medidas y la extensión del cable.

Pintura industrial

La Pintura Industrial tiene dos objetivos principales. Por un lado, proteger los

diferentes soportes de las agresiones a las que puedan ser sometidos, tantofísicas como químicas. Y por otro lado conferir a la pieza un mejor aspecto

estético para conseguir un mejor acabado, llegando incluso a incrementar su

valor añadido.

Dado que el aspecto estético es algo subjetivo y cambiante en función de los

ambientes y mercados a los que la pieza irá destinada y más propio del

marketing, centraremos este apartado en la búsqueda de un sistema de


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pintado que nos garantice la resistencia al medio en el que vaya a estar

expuesto.

Una pintura puede definirse como el producto que presentado en forma líquida

o pastosa, aplicada por el procedimiento adecuado sobre una superficie, se

transforma por un proceso de curado en una película sólida, plástica y

adherente que protege y/o decora aquella. Básicamente, se compone de los

siguientes elementos:

PIGMENTOS

Su función consiste primordialmente en conferir color y opacidad a la capa de

pintura.

LIGANTES

Es el componente básico de la pintura a la que confiere la posibilidad de formar

película una vez curada por el procedimiento específico de cada tipo. De él

dependen las propiedades mecánicas y químicas de la pintura, y por tanto sucapacidad protectora.


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DISOLVENTES

Su misión consiste básicamente en permitir la aplicación de la pintura por el

procedimiento elegido, confiriéndole una consistencia apropiada ya que en

general una pintura sin disolvente, sólo a base de pigmento y ligante, tendríauna viscosidad muy elevada.

Otra de sus misiones es la de facilitar la fabricación de la pintura y mantener su

estabilidad en el envase.

ADITIVOS

Son productos químicos de acción específica que se añaden a los

componentes principales de la pintura, ya citados, en pequeñas proporciones

para conseguir una mejora de calidad, evitar defectos, producir efectos

especiales, acelerar el endurecimiento, conferir tixotropía, matizar, etc.

Electrodos para soldadura


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Planchas metálicas

Al haberse laminado en caliente, nuestras de las barras cuentan con una

distribución uniforme de sus propiedades, lo cual garantiza seguridad en el

trabajo en cualquier sección de la barra, sin afectar su resistencia y facilitando

el doblado.

FÁCILES DE TRABAJAR: Las más fáciles de trabajar, porque tienen el

contenido preciso de carbono. Son flexibles, pero resistentes en el trabajo final.

MAYOR SOLDABILIDAD: Las más soldables, permitiendo un buen cordón de

soldadura con los distintos tipos de electrodos, porque tienen el contenido

preciso de manganeso y azufre.

VARIEDAD DE MEDIDAS: Ofrecidas en la mayor variedad de formas, medidas

y espesores del mercado peruano y se adecuan a las necesidades de la

industria.


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Planchas Especiales


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Tubos Cuadrados

Plancha de acero


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Descripción:Producto plano, obtenido por la laminación de planchones de acero estructural,calentado hasta los 1,250ºCUsos:Vigas, puentes, estructuras metálicas, tanques de almacenamiento, autopartes,torres de alta tensión, equipos, mecánicos, etc.


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FUNCIONES DE LA MÁQUINA PROTOTIPO.

La función o funciones especifican lo que debe hacer el dispositivo, mediante afirmaciones

generales no cuantitativas, por ello, las funciones que cumple está máquina son:

• Perforar, a través de un actuador neumático, los envases de plástico PET.

• Compactar el envase de plástico PET y la lata de aluminio.


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• Separar y almacenar el envase compactado de acuerdo al material del cual está hecho

y así este se pueda dirigir al estante adecuado.

RECONOCIMIENTO DEL PRODUCTO ANTES DE LA COMPACTACIÓN

• Se realizara una preclasificación de la materia prima, la cual permitirá eliminarlíquidos y elementos no deseados que impedirán el óptimo desempeño de la máquina.

• Una vez realizada la actividad anterior, el usuario deberá colocar el producto en el

cubículo de ingreso de la máquina.

• A continuación, se deberá oprimir el pulsador de latas de aluminio o el pulsador debotellas plásticas que el prototipo entre en funcionamiento y que a través del uso de

sensores capacitivos, permita reconocer si el material a compactar es o no metálico.

Una vez que el producto es reconocido, se accionara el sistema neumático, el cual intervienen

4 cilindros:

• El primer cilindro es el que permitirá que el envase se dirija a la camisa en la cual será

compactado.

• A continuación se accionará el cilindro que permite cerrar tanto la puerta de ingresa

como salida de la camisa.

• Una vez realizado este proceso, intervendrá el cilindro que compactará al envase (Solo

si es que el envase ingresado es de plástico, se acciona el cuarto cilindro, el cual

perfora el envase plástico para que el aire existente dentro del mismo pueda fugar.

• Una vez compactado el producto, los cilindros regresarán a su posición inicial,

permitiendo que el envase compactado descienda por gravedad al lugar donde será

separado.

CALIBRACIÓN DE LA MÁQUINA.

• La presión de trabajo entregada por el compresor hacia los actuadores neumáticos, ya

que la presión influye de manera directa a la fuerza que generará cada cilindro.

• La alineación de los actuadores neumáticos.

• La posición de los sensores capacitivos, ya que deben enviar de manera eficiente la

señal al sistema.

• La ubicación de los sopladores de aire.

• La abertura de la válvula bidireccional y unidireccional.

• La posición de los sensores.

Listado de necesidades. Brain Storm


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• A continuación se propone, antes de empezar a pensar en formas y configuraciones,

una lista de necesidades e ideas que creo que la compactadora debería cumplir,

sacada de las conclusiones de los antecedentes, de la encuesta de mercado y de los

envases a compactar. Creo que es interesante para ayudar a sintetizar ideas a modo de

brain storm.

Así, la compactadora deberá cubrir las siguientes necesidades:

•

• Que se pueda compactar un gran número de envases, para ello ya fijamos

• el volumen de la “cámara de compresión” en: 32cm de hondo un ancho de

• 20cm.

• Ser lo más reducida posible, respetando los mínimo nombrados anteriormente.

• Que no solo sirva para envases cilíndricos.

• Mecanismo manual para abaratar el coste.

• Sencillez de manejo y accionamiento del mecanismo.

• Deberá estar protegida para no engancharse los dedos con el mecanismo.

• Se deberá poder tapar los envases tipo botella antes de recuperar la posición inicial de

la compactadora.

• Disponer de una bandeja en la parte inferior para recoger los posibles residuos líquidos

restantes de dentro de los envases.

• Disponer en la base de gomas antideslizantes para que no resbale en superficies

comunes en las cocinas y parecidos.

• No se deba ejercer una fuerza excesiva para poder compactar los productos más

grandes o más rígidos.

• Reducir las complejidades de diseño a modo de poder abaratar el coste, ya que el

precio es clave en este proyecto, dato sacado de la encuesta de mercado.

• No dispondrá de depósito, ya que no permitiría un reducido volumen. Los envases se

deberán remover manualmente y depositar los en otro cubo manualmente.


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CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A

MAYOR ESFUERZO:

CARRERAS POR MINUTO

El número de carrera por minuto por una prensa hidráulica se determina en

calcular un tiempo particular en cada fase de la carrera del vástago. Se calcula

el tiempo de aproximación rápida, el tiempo de la fuerza, (la carrera de trabajo);

luego, si no hay duración de profundidad, el regreso (reverso) rápido.

La fórmula básica para determinar la duración en segundos de cada fase de la

carrera es:

T = Tiempo en segundos

D = Distancia de una distinta fase del vástago en pulgadas

IPM = la velocidad del vástago de una prensa con definición en pulgadas por

minuto

La actuación eléctrica y el tiempo de cambio de la válvula varían con el tipo del

circuito

Hidráulico. Se calcula normal medio segundo.

CILINDROS NEUMATICO.

En los sistemas hidráulicos y neumáticos la energía es transmitida a través de

tuberías. Esta energía es función del caudal y presión del aire o aceite que

circula en el sistema.

Una de las características destacables de los sistemas de potencia fluidos es

que la fuerza, generada por la fuente fluida, controlada y dirigida por válvulas

convenientes, y transportada por las líneas, puede ser convertida fácilmente a


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casi cualquier clase de movimiento mecánico deseado en el mismo lugar que

sea necesario.

Sea tanto movimiento lineal (línea recta) como rotatorio, éste puede ser

obtenido usando un dispositivo de impulsión conveniente. Un actuador es un

dispositivo que convierte la potencia fluida en fuerza y movimiento mecánicos.

Los cilindros, los motores, y las turbinas son los tipos más comunes de

dispositivos actuadores usados en sistemas de potencia fluida.

CILINDROS DE DOBLE EFECTO.

Un cilindro actuador es un dispositivo que convierte la potencia fluida a lineal, o

en línea recta, fuerza y movimiento. Puesto que el movimiento lineal es un

movimiento hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una línea recta, este tipo

de actuadores se conoce a veces como motor recíproco, o lineal. La presión

del fluido determina la fuerza de empuje de un cilindro, el caudal de ese fluido

es quien establece la velocidad de desplazamiento del mismo. La combinación

de fuerza y recorrido produce trabajo, y cuando este trabajo es realizado en un

determinado tiempo produce potencia. Ocasionalmente a los cilindros se los

llama "motores lineales".

El cilindro consiste en un émbolo o pistón operando dentro de un tubo

cilíndrico. Los cilindros actuadores pueden ser instalados de manera que el

cilindro esté anclado a una estructura inmóvil y el émbolo o pistón se fija al

mecanismo que se accionará, o el pistón o émbolo se puede anclar a la

estructura inmóvil y el cilindro fijado al mecanismo que se accionará. Loscilindros actuadores para los sistemas neumáticos e hidráulicos son similares

en diseño y operación.

El cilindro es el dispositivo más comúnmente utilizado para conversión de la

energía antes mencionada en energía mecánica. Un cilindro actuador en el

cual la superficie transversal del pistón es menos de una mitad de la superficie

transversal del elemento móvil se conoce como cilindro tipo pistón. Este tipo de


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cilindro se utiliza normalmente par aplicaciones que requieran funciones tanto

de empuje como de tracción.

El cilindro tipo pistón es el tipo más comúnmente usado en los sistemas de

potencia fluida. Las partes esenciales de un cilindro tipo pistón son un barril

cilíndrico o camisa, un pistón y un vástago, cabezales extremos, y guarniciones

convenientes para mantener el sellado.

Los cabezales se encuentran fijados en los extremos de la camisa. Estos

cabezales extremos contienen generalmente los puertos fluidos. Un cabezal

extremo del vástago contiene una perforación para que el vástago de pistón

pase a través del mismo. Sellos convenientes llamados guarniciones se utilizan

entre la perforación y el vástago del pistón para evitar que el líquido se escape

hacia fuera y para evitar que la suciedad y otros Si nuestro manómetro indica

en Kg. /cm2, la regla para hallar la fuerza total de empuje de un determinado

cilindro es:

"El empuje es igual a la presión manométrica multiplicada por la superficie total

del pistón", o: F (Kg.) = P (Kg. /cm²) x A (cm²)

Área de un pistón

Fuente:www.taringa.net

Importante: La fuerza de retracción del pistón de la figura está dada por la

presión multiplicada por el área "neta" del pistón. El área neta es el área total

del pistón menos el área del vástago.


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DIMENSIONANDO UN CILINDRO.

Un cilindro neumático debe ser dimensionado para tener un empuje MAYOR

que el requerido para contrarrestar la carga.

El monto de sobredimensionamiento, está gobernado por la velocidad deseada

para ese movimiento; cuando mayor es la sobredimensión más rápida va a

realizarse la carrera bajo carga.

En la figura el cilindro neumático soporta una carga con un peso de 450 Kg., su

diámetro es de 4", y la presión de línea es de 5,7 Kg. /cm2. El cilindro en es tas

condiciones ejerce un empuje exactamente igual a 450 Kg., en estas

circunstancias el cilindro permanecerá estacionario soportando la carga, pero

sin moverla.

Cilindro doble efecto sometido a una carga


CALCULO DE ACTUADORES

En la mayoría de los casos, para herramientas neumáticas no necesitaremos

realizar cálculos, ya que los fabricantes nos proporcionarán las características

necesarias, pero en otras ocasiones necesitaremos calcular los elementos,


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generalmente cuando se trate de actuadores. Las fases de cálculo y diseño de

los actuadores neumáticos que se han de considerar son:

1) Selección del actuador (lineal o rotativo), en función de la carga problema y

dimensionamiento.

2) Determinación del flujo másico (normalmente caudal) requerido. Este paso

implica una descripción en cuanto a tiempos de las distintas fases.

3) Obtención de la presión de trabajo de la instalación en sus distintas partes.

4) Tipo y velocidad de giro del accionamiento del compresor

5) Selección del acumulador

6) Descripción detallada del resto de equipos auxiliares.

7) Consideraciones adicionales (ruido, pérdidas de caudal

Habitualmente, este proceso descrito da lugar a un cálculo iterativo, hasta

llegar a una optimización del elemento y, por ende, de la instalación completa

(requerimientos básicos y minimización de aspectos negativos).

DIMENSIONADO DE LOS ACTUADORES

Para el dimensionado de los actuadores se requiere conocer el valor de la

carga o efecto útil a realizar. Se puede tener una carga lineal, en cuyo caso se

debe conocer o poder estimar el valor de la fuerza que dicha carga opone al

movimiento.

Para el caso de actuadores lineales de simple efecto con retorno por muelle

posicionado horizontalmente (los más complejos por el número de fuerzas que

aparecen), tendríamos la distribución de fuerzas que se muestran a

continuación (el equilibrio de fuerzas se plantea sobre el émbolo):


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Distribución de fuerzas en actuadores lineales de simple efecto.


Donde:

- P: Presión en la cámara posterior

- Pc: Presión en la cámara anterior

- S: superficie del émbolo en la cámara posterior

- S´: Superficie del émbolo en la cámara anterior

- Sv: Superficie de la sección del vástago

- Pe: Peso del émbolo

- R1 y R2: Reacciones del émbolo con la camisa debidas a Pe.

- Fr: Fuerza de rozamiento en el émbolo debida a R1 y R2.

- Fn: Fuerza a vencer

- Fm: Reacción del muelle

Tenemos, planteando el equilibrio en el émbolo:

Siendo:


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De otra parte, si el cilindro es de doble efecto (no existe Fm) y suponemos que

Pc es despreciable, experimentalmente se obtiene que Fn ~ 0,95 P*S.

Asimismo, para obtener la tensión a la que está sometido el vástago:

Este valor es importante, no solo para la tensión máxima que soporta el

vástago, sino más bien para la carga crítica de pandeo del mismo (que será

menor).

Los fabricantes han desarrollado el programa estándar para las dimensiones de

los cilindros. Los diámetros estándar (en realidad siempre se hace referencia al

diámetro del émbolo) son bastante similares para todos los fabricantes. En la

tabla siguiente se indica: en la primera columna la serie de diámetros de un

determinado fabricante. Salvo algunas excepciones, los diámetros se suceden

en este orden, de manera que la fuerza de émbolo indicada para un diámetro

se duplica o se reduce a la mitad respecto al diámetro más próximo, según sea

el diámetro inmediato superior o el inmediato inferior, con una presión del aire

de 6 bar (columna 3 de la tabla).


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Tabla 1 Fuente:www.taringa.net

Las longitudes de las carreras son también por lo general estándar para la

gama de un fabricante (columna 4 de la tabla); es decir, determinados

diámetros de cilindros pueden producirse como elementos en serie para

distintas longitudes de carrera. Naturalmente, todas las longitudes intermedias

también se fabrican bajo pedido, hasta las longitudes máximas posibles o que

estén comprendidas en las carreras previstas por el fabricante. Las longitudes

máximas de las carreras están delimitadas, debido a que para grandes

diámetros del cilindro y carreras largas las sobrecargas mecánicas del vástago

y del cojinete se hacen muy grandes, y debe preverse el efecto de pandeo del

vástago.

En el caso de cargas rotativas, se debería conocer el par requerido para el

movimiento de la misma. En este sentido se tratarían de igual forma los

movimientos rotativos completos (360º) como los movimientos con limitación

del ángulo de giro.


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Diagrama Fuerza-Presión-Diámetro [29]. Fuente:www.taringa.net

1) Cálculo de carga crítica de pandeo

Conocido el valor de la fuerza (o par) que se necesita en el actuador, se

dimensiona el mismo atendiendo a criterios estructurales. En general se usa el

criterio de minimización (actuador más pequeño que soporta la carga

existente), con el fin de ahorrar costes, con lo que se debe calcular el límite de

uso de cada actuador, fijado por su carga de pandeo.

Las principales razones para la limitación de las carreras son la disponibilidad

comercial de los materiales para la fabricación de piezas largas y la proporciónentre la longitud del vástago y su diámetro. Si esta es grande, existe el riesgo

de pandeo en compresión, y por esta razón es necesario calcular el valor del

pandeo para el vástago y, consecuentemente, la longitud máxima permisible

del vástago. Para el cálculo de la carga crítica de pandeo) debe tomarse por

base la fórmula de Euler:


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Donde:

- Lk = Longitud libre de pandeo (cm). Depende de las ligaduras del cilindro.- E = Módulo de elasticidad (kp/cm2).

- I = Momento de inercia (cm2).

Valores de la longitud de pandeo según el tipo de fijación [30].

Fuente: http:/ /maqlab.uc3m .es/NEUMATICA/Capitulo2/C2_apartado2.htm

Es decir, con cargas iguales o superiores a esta, el vástago pandea. Con lo que

definimos la máxima carga de servicio como sigue:

Siendo n el coeficiente de seguridad, que suele e

trabajo de diseño de elemento de maquinas

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