Apéndices APÉNDICES Apéndice A. Traslape de las cuchillas. La primera grafica muestra la relación entre el grosor de la lámina a cortar y el traslape vertical de las cuchillas rotativas y la segunda muestra el claro horizontal que deberían tener las cuchillas dependiendo del grosor de la lámina a cortar. [12]
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Apéndices
APÉNDICES
Apéndice A. Traslape de las cuchillas.
La primera grafica muestra la relación entre el grosor de la lámina a cortar y el traslape
vertical de las cuchillas rotativas y la segunda muestra el claro horizontal que deberían tener
las cuchillas dependiendo del grosor de la lámina a cortar. [12]
Apéndices
También se puede calcular el traslape vertical de las cuchillas de la siguiente manera: [39]
𝑆 = 𝑟1 + 𝑟2 − 𝑂𝐿
𝐴 = cos−1 (𝑟2
2 + 𝑆2 − 𝑟12
2𝑟2𝑆)
𝐶 = 2𝑟2 sin 𝐴
OL: OverLap – Traslape
C: Chord – Cuerda
S: Span, 2lade centers – Distancia entre
centros
Apéndices
Apéndice B. Perfil de las cuchillas.
Peter Wood expone en su presentación de optimización de las cuchillas en el proceso del
corte longitudinal varios aspectos acerca de cómo debe diseñarse la cuchilla dependiendo de
la aplicación que va a desempeñar. La siguiente imagen muestra el ángulo que debe tener la
cuchilla superior dependiendo de cuál sea el material del que esté hecha la lámina: [39]
También Wood expone cómo debe ser el perfil de las cuchillas inferiores:
Apéndices
Otro aspecto a tener en cuenta es el ángulo de corte al que van a estar sometidas las
láminas:
Apéndices
Apéndice C. Fuerza y potencia para el corte.
La deducción de la ecuación para el cálculo de la fuerza de corte a una lámina se hace de
la siguiente manera:
𝐹 = 𝜎 ∗ 𝐴
𝐴 = 𝑥 ∗ 𝑡
2
tan 𝛼 = 𝑡
𝑥 => 𝑥 =
𝑡
tan 𝛼
𝐴 = 𝑡2
2 tan 𝛼
𝐹 = 𝜎 ∗ 𝑡2
2 tan 𝛼
F: Fuerza necesaria para efectuar el corte
σ: Resistencia última del material
A: Área de la sección trasversal al corte
t: espesor de la lámina
x: longitud horizontal entre la cuchilla inferior y la cuchilla superior en el corte
α: Ángulo entre la horizontal de la lámina y el punto de contacto de corte
Y la potencia para efectuar el corte es la siguiente: [14] (p22)
𝑃𝑜𝑡 =1,44 ∗ 𝑁 ∗ 𝑉 ∗ 𝑡2 ∗ 𝜎
50.000 ∗ ɳ
N: Numero de cortes
V: Velocidad lineal de la lámina (ft/min)
t: Espesor (in)
σ: Resistencia última del material (psi)
Apéndices
ɳ: Eficiencia de la máquina de corte
Pot: Potencia necesaria para que el sistema genera la fuerza F (Hp)
Apéndices
Apéndice D. Angulo de corte.
La deducción de la fórmula para el cálculo ángulo de corte Alpha (α), es la siguiente:
180 = 𝛼 + 𝛽 + 90
𝑋 = 𝑟 sin(𝛽)
𝑋 =𝐶
2−
𝑡
2
𝑟 sin(𝛽) =𝐶
2−
𝑡
2
𝑟 sin(90 − 𝛼) =𝐶 − 𝑡
2
𝑟[sin(90) cos(𝛼) − sin(𝛼) cos(90)] =𝐶 − 𝑡
2
cos(𝛼) =𝐶 − 𝑡
2𝑟
𝛼 = cos−1 (𝐶 − 𝑡
2𝑟)
t: Espesor de la lámina
r: Radio de la cuchilla
C: Distancia entre centros de las cuchillas
Tv: Traslape vertical de las cuchillas
α: Ángulo de corte
Apéndices
Apéndice E. Fuerza en el eje.
La fuerza que ejercen las cuchillas sobre un eje es la siguiente: [14] (p74-77)
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = √(𝐹𝑡1 + 𝐹𝑡2)2 + (𝑁 ∗ 𝐹𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙)2
Ft1: Fuerza de corte tangencial a las cuchillas
Ft2: Fuerza tangencial generada por el torque del sistema y el radio de las cuchillas
N: Número total de cuchillas
FCtotal: Fuerza de corte total perpendicular al espesor aplicada a la lámina
Para llegar a este cálculo primero se deben hacer otros cálculos previos, mostrados a
continuación:
𝐹𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 =𝑡2 ∗ 𝑆𝑢
2 tan(2𝛼)
t: Espesor de la lámina (mm)
Su: Esfuerzo último del material de la lámina (Kg/mm2)
α: Ángulo de corte
𝐹𝑡1 = 𝐹𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 ∗ tan(𝛼) ; 𝐹𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝐹𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒
cos(𝛼) ; 𝐹𝑡2 =
𝑇
𝑟
T: Torque del sistema
r: Radio de las cuchillas
Apéndices
Apéndice F. Transmisión por engranajes.
Siguiendo la metodología del libro Mott sobre el diseño de transmisión por engranajes
rectos y teniendo en cuenta la potencia del sistema, la velocidad angular del sistema y la
distancia entre centros, el diseño de transmisión de potencia para el cambio de giro entre los
El modelo de chumacera seleccionado para ese tramo originalmente fue de 12,7 mm de
diametro, por lo que aun teniendo en cuenta este aspecto del peso de la lámina sigue
cumpliendo con la resistencia de las cargas. Desde luego el resto de las dimensiones del eje
varia mas o menos en la misma medida, por lo que este contratiempo no afecto los resultados
finales del diseño.
Apéndices
Apéndice I. Catalogo NORD.
El catalogo de motorreductores de la empresa NORD se muestra a continuación: [29]
Apéndices
Apéndices
Apéndice J. Catalogo Martin engranes rectos.
El catalogo de engranes de martín se puede ver a continuacion: [35]
Apéndices
Apéndices
Apéndice K. Catalogo Martín ruedas dentadas.
Catalogo de ruedas dentadas de martín: [35]
Apéndices
Apéndices
Apéndice L. Catalogo SKF.
Catalogo de chumaceras SKF: [37]
Apéndices
Apéndices
Apéndice M. Diagrama Ladder.
El diagrama Ladder de la programación de automatización se muestra en seguida:
Apéndices
Apéndices
Apéndices
Apéndice N. Precios del mercado.
Precio de mercado del motorreductor NORD. [40]
Precio de mercado de la cadena. [41]
Precio de mercado de la banda. [42]
Apéndices
Precio de mercado del variador de frecuencia. [43]
Precio de mercado del PLC. [44]
Apéndices
Precio de mercado de los sensores. [45] [46]
Apéndices
Precio de mercado de los tornillos. [47]
Precio del mercado del tubo estructural. [48]
Apéndices
Precio del mercado de las cuchillas. [49]
Apéndices
Precio del mercado de los ejes. [50]
Apéndices
Apéndices
Apéndice O. Cotizaciones.
Cotizacion de las chumaceras SKF.
Cotizacion engranes y piñones martin.
Apéndices
Apéndice P. Máquinas actuales del mercado.
Precio de las cizallas en el mercado actual. [38] [51] [52] [53] [54] [55]
Apéndices
Apéndices
Apéndice Q. Planos.
110
2.63
289
90
868
.39
1672.40
207
1230
TÍTULO:
ESCALA:1:15HOJA 1 DE 1
A3
CizallaLongitudinalA A
B B
C C
D D
E E
F F
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
28
25
26
27
23
18
22
7
8
24
16
1
69
3
17
5
2
4
13
N.º DE ELEMENTO N.º DE PIEZA DESCRIPCIÓN CANTIDAD
1 Catarina 12 DiscoInferior Plano piezas 8
3 DiscoSuperior Plano piezas 8
4 EjeInferior plano Ejes 1
5 EjeSuperior Plano ejes 1
6 Engranaje 2
7 Motorreductor_SK1SI50VAI-IEC90-90SH4TF 1
8 Piñón 1
9 _housingSY_503_M_housing_2 2
10 _1_4_28_SAE_LT_4 4
11 _YAR_203_008_2F_24_21030023008_bearing_6 2
12 _12_7_40_27_4_12_ybrg1_38_6_747_ball_8 16
13 _housingSY_510_M_housing_2 2
14 _YAR_210_2F_62_51103002210_bearing_6 2
15 _50_90_51_6_22_ybrg1_96_12_7_ball_8 20
16 Base Plano Base 1
17 BaseMotorTubos Plano BaseMotor 1
18 ansi_50_01 55
19 ansi_50_02 55
20 ansi_50_03 1
21 ansi_50_04 122 TapaCadena Plano Tapas 1
23 TapaEngranaje Plano Tapas 1
24 mesa 125 Carcasa1 Plano piezas 1
26 Carcasa2 Plano Tapas 1
27 Carcasa3 Plano Tapas 1
28 TapaCuchillas Plano Tapas 1A A
B B
C C
D D
E E
F F
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
953
926
74 74
1302.25
330
.20
90
139.13°
20.
44°
11
2
Vista frontal 183
.20
183
.20
80
285
492
.80
54.66°
62.67
°
2
1
20
74
20
20
2
2
Perfil de los tubos
19
.70
94
14
.60 6
4
2
2
Ambos orificios de Atienen el mismo diametroy se encuentran a la mismadistancia entre el centro yel extremo de la estructura
Ambos orificios de Btienen el mismo diametroy se encuentran a la mismadistancia entre el centro yel extremo de la estructura
1 2
A B
Los globos indican cuáles partes de laestructura estan hechas con tubosrectangulares y cuáles con tubos cuadrados, en general, los tubos que comprenden las zonas A y B son rectangulares y los tubos que conformanlas uniones entre las zonas A y B soncuadrados
Vista Derecha
Vista Superior
Medidas en mmA A
B B
C C
D D
E E
F F
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
N.º DE DIBUJO
ESCALA:1:10
HOJA 1 DE 1
A3PlanosBase
Perfil del tubo
122
125
65
141.50 254.26
40
18.
03
403
.70
70
80 60
47.
94
82
10
20
20
2
medidas en mm
Los cuatroorificios tienen
el mismo diametro y sus centros formanun cuadrado
A A
B B
C C
D D
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
31.40
1327
53.60
152.40
34
28.
05
Eje inferior 16
R26.99
12.70
4.3
0
12 3.3
0 8
3.3
0 50 R19.05
16
4.3
0
12
.70 R26.99
31.40
1327
53.60
152.40
Eje superior
50
R19
.05
12
3.3
0
Eje superior
Eje inferior
medidas en mm
A A
B B
C C
D D
E E
F F
G G
H H
12
12
11
11
10
10
9
9
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
N.º DE DIBUJO
ESCALA:1:8
HOJA 1 DE 1
A2Ejes
101
2.63
1230
20
211
.03
555 595
2
10
6
200
1450.25
289
2
197
16
4.3
0
R26.99
A
A
20
3.20
8
3°
5 2
SECCIÓN A-A
ESCALA 1 : 2
16
4.3
0
R26
.99
B
B
2.35
1.38°
SECCIÓN B-B
ESCALA 1 : 2
A A
B B
C C
D D
E E
F F
G G
H H
12
12
11
11
10
10
9
9
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
TÍTULO:
ESCALA:1:10HOJA 1 DE 1
A2
Piezas
439
R46.28
115
.83
103
.67
114.75 R25.70
R25.70
2
03.2
0 1
17.9
0
114.75
143.40
229
.50
R106
R87.50
828
.50
R43.10
R46.28
1230
210
.85
615 595
2
192 6
R5
289
101
2.63
2
289
101
2.63
229.50
2
Caja de protección Engranaje
Caja de protección Cadena
Tapa lateral izquierda de la máquina
Tapa de las cuchillas
Tapa lateral derecha de la máquina
Medidas en mm
TÍTULO:
ESCALA:1:10HOJA 1 DE 1
A2
TapasA A
B B
C C
D D
E E
F F
G G
H H
12
12
11
11
10
10
9
9
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
NOTA:*Es recomendable para la caja reductora, sustituir la primeravez el aceite luego de 200 horas de trabajo.*Se recomienda cambiar la cadena cuando esta alcance el 2%de su longitud inicial.*Se recomienda cambiar el rodamiento de la chumacera en Racada 66200 horas y en Rb cada 7800 horas.
Para el mantenimiento de la máquina se deben retirar la tapa de la cadena y el contenedor de los engranes, seguido a esto se deben desatornillar las chumaceras y sacar los ejes (si se trata del eje inferior, tambien se debe retirar la cadena), seguido a esto se saca la chumacera más pequeña y posterior a esto la cuchilla. Finalmente se desancla la cuchilla del buje
Para el mantenimiento especifico del motorreductor,los engranes, el piñon, la catarina, la cadenay las chumaceras debe dirigirse a los manualesde mantenimiento especificos de cada uno.