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Proyecto de Elementos III

Oct 12, 2015

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE HONDURAS

    FACULTAD DE INGENIERA

    DEPARTAMENTO DE INGENIERA MECNICA INDUSTRIAL

    ELEMENTOS DE MAQUINAS III

    PROYECTO: SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

    POR: ELDER JULIAN MOTIO VELASQUEZ

    20091004329

    CIUDAD UNIVERSITARIA JOS TRINIDAD REYES

    TEGUCIGALPA M.D.C. 25 DE ABRIL 2014

    1

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • NDICE # Pagina

    1. Parte I ----------------------------------------------------------------------------------------3 2. Introduccin --------------------------------------------------------------------------------4 3. Resumen ------------------------------------------------------------------------------------5 4. Planteamiento del problema --------------------------------------------------------------5 5. Anlisis del problema ---------------------------------------------------------------------6 6. Alternativa a la solucin -----------------------------------------------------------------6 7. Clculos especficos de los elementos --------------------------------------------------7 8. Mecanismo pin-cremallera utilizado en la altura de corte de la sierra de cinta-7 9. Lubricacin ---------------------------------------------------------------------------------8 10. Sistema de cremallera anlisis -----------------------------------------------------------8 11. Diseo de cremallera pin anlisis -----------------------------------------------------8 12. Calculo del torque que ejerce la cremallera sobre el pin ---------------------------9 13. Seleccin del paso diametral ------------------------------------------------------------10 14. Clculos para el pin --------------------------------------------------------------------12 15. Clculos para la cremallera --------------------------------------------------------------13 16. Diseo del eje 1 ----------------------------------------------------------------------------14 17. Diseo de potencia ------------------------------------------------------------------------17 18. Calculo de la chaveta ---------------------------------------------------------------------19 19. Calculo de trasmisin de velocidades ---------------------------------------------------21 20. Velocidades altas --------------------------------------------------------------------------22 21. Velocidades bajas -------------------------------------------------------------------------30 22. Mejoras al diseo -------------------------------------------------------------------------37 23. Referencias bibliogrficas ---------------------------------------------------------------37 24. Parte II --------------------------------------------------------------------------------------38 25. Piezas acotadas ----------------------------------------------------------------------------39 26. Subensambles -----------------------------------------------------------------------------46 27. Anexos --------------------------------------------------------------------------------------52

    2

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • I.PARTE

    3

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Introduccin

    En este documento se muestra el diseo de una sierra de cinta tanto para metal como para madera, la solucin a este problema tanto los clculos como el diseo.

    El objetivo del proyecto es lograr obtener una sierra que haga cortes en diferentes materiales con diferentes velocidades en la cinta de corte y con una mesa que se mueva con varios ngulos.

    La informacin perteneciente de los clculos se obtuvo de los libros de A. R. HOLOWENKO; diseo de elementos de mquina de ROBERT MOTT segunda edicin; ROBERT.L.NORTON. Al final del documento se da presenta las piezas diseadas para la construccin de la sierra de cinta.

    4 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • RESUMEN

    El problema propuesto es disear una sierra de cinta para madera y metal la cual tenga una altura de corte ajustable y una mesa de inclinacin de 45 grados, con gua de inglete ajustable 60 grados que pueda utilizar sierras de cinta de 3 a 30 mm de ancho. Lo cual presentan los siguientes datos se quiere que la sierra tenga una longitud de 3.480 mm de largo el tamao de la mesa es de 485x485 mm con los dimetros de volantes de 470 mm, y que trabaje con velocidades de 259, 450, 850 m/min esta en madera y de 20, 40, 70 m/min para metal se pide hacer el diseo ms eficiente que se pueda.

    Que tenga dos bandejas recogedoras de viruta las cuales sern utilizadas para madera y metal estas sern independientes una de la otra.

    La carcasa que sostendr el sistema de la cierra ser de haceros lo cual ira soldada y atornilladas alrededor del mecanismo para mejorar la seguridad del sujeto que la est operando con una mesa de corte de fundicin y que se incline en ambos sentidos para un mejor realizacin del trabajo.

    PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El problema propuesto fue disear una sierra de cinta tanto como para madera como para cortar hierro. Las especificaciones de funcionamiento fueron las siguientes, dos bandejas recoge virutas que separan de metal y las de madera, con un sistema de ajuste de la altura de corte o gua superior de la cinta mecanismo de cremallera incluyendo un lector de altura de corte exacto, con un sencillo cambio de la sierra, y mesa de fundicin extra larga, inclinarle en ambos sentidos., Gua de inglete ajustable a 60 grados en ambos sentidos, gua paralela de presin, hoja de sierra para madera y metal con un paso de 8 DPP. Con altura de corte que va en un rango de 300mm, un ancho de corte (escote) de 460 mm, una hoja de sierra mnima de 3mm y una mxima de 30 mm con una longitud de sierra de 3480 mm. El tamao de la mesa es de 460 mm x 460 mm y su inclinacin es de entre 45 grados y 10 en el tope de ajuste. El tope de ajuste a 90 grados, la altura de la mesa es de 950 mm y el dimetro de los volantes es de 470 mm. Tambin los dieron las velocidades de trabajo de 250 / 450 / 820 m/min velocidades altas para madera y las velocidades bajas para metal las cuales son 20 / 40 / 70 / m/ min.

    5 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • ANLISIS DEL PROBLEMA

    El problema se analiza tomando en cuenta todos los datos que se dan anteriormente lo cual lleva a un diseo muy complejo ya que pide muchas piezas mviles en dicha mquina.

    Se unificaron criterios de eje, bolineras, poleas y bandas para que los clculos de los ruedas y de la trasmisin del motor lo cual lleva a un diseo complejo. Se decidi utilizar un motor de 3HP y de 900 rpm para el funcionamiento de la mquina. Los materiales utilizados son aceros AISI 1045, 1095 y 1035 utilizando solo estos para el cambio de piezas o fabricacin de ellas sean ms fcil de elabora y no se desperdicie tanto material. Este trabajo se presenta los clculos obtenido mediante frmulas, tablas y dems recursos didcticos para obtener el mejor diseo. Para la altura de corte se tuvo que disear una cremallera corredera por medio de un engrane lo cual llevo a un diseo muy complejo.

    Alternativa de la solucin La solucin al problema planteado se realizara con las siguientes piezas: Se fabricaran 2 ruedas por las cuales se conducir la sierra de cinta las cual van montadas en dos ejes los cuales sern una solo para sostener la rueda y el otro llevara las rueda y 20 poleas y bandas con 3 ejes las cuales este trasmitir la potencia a la sierra de cinta desde el motor asta. Se fabricaran 4 poleas con dimetro diferentes para las velocidades esto ira conectada con 2 bandas desde el motor y se para velocidades altas disear un tercer eje con 6 poleas que se compartirn para las velocidades altas y bajas las ultimas polea que es la que mover el eje donde van conectada la rueda que hace girar la banda y se disearan otras 4 poleas que irn en eje del motor y eje 1 y 2 para las velocidades bajas. Se disear un mecanismo para que la sierra cuando corte no se desplac de su punto de fijacin este consta de 6 rodamientos y 3 ejes este va montada en la cremallera la que ajusta la altura de corte. Se utilizara una pin-cremallera lo cual es para ajustar la altura de corte de lo cual subir y bajara entre 300 mm que ser la altura mxima de corte. En la rueda superior se disear un tornillo que es el que tensa la sierra de cinta lo cual consta de un resorte y un tornillo que al girar tense la sierra de cinta.

    6 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • CLCULO Y ESPECIFICACIONES DE LOS ELEMETOS

    Mecanismo pin-cremallera utilizado en la altura de corte de la sierra de cinta.

    El mecanismo pin cremallera permite transformar el movimiento circular en rectilneo alternativo. Tambin a la inversa, aunque es ms habitual encontrar aplicaciones del primer tipo, Est compuesto por los siguientes elementos el pin un engrane normal y la cremallera que tambin se puede considerar un engrane solo que se ha aplanado en la figura podemos observar el mecanismo y como es su funcionamiento.

    Como se mencion antes la prensa constara de un mecanismo del de este tipo aprovechando el movimiento circular que se hace en la palanca convirtindolo en lineal.

    7 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Sistema de cremallera

    Este se llev a cabo para ajustar la altura de corte que debe de tener la sierra de banco este se lleva a cabo bajo varios criterios que son los utilizados para hacer un sistema de cremallera en seguida se demuestra los siguientes clculos realizados para este mecanismo.

    Diseo de la cremallera y pin.

    Para disear el pin y la cremallera nos apoyaremos en la frmula de Lewis para seleccionar un

    paso diametral adecuado y un material q tenga las propiedades adecuadas.

    Al trabajar esta frmula se necesit un acero para nuestro inters se escogi un acero AISI 1045

    para comenzar con los clculo.

    8 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Calculo del torque que ejerce la cremallera sobre el pin.

    Fuerzas q actan en el diente.

    Con la siguiente figura observamos el punto de aplicacin de la fuerza.

    9 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Partiendo de la fuerza de presin q ejerce la cremallera y sabiendo q el pin tendr un dimetro

    primitivo podemos conocer elemento tensor que tendr dicho pin con la siguiente ecuacin.

    F=Wt = Mt / (D/2)

    Donde;

    F es la fuerza de presin (300kg)

    Wt es la carga tangencial

    Mt es el momento torsor del engrane

    D es dimetro primitivo (2 pulg)

    Despejamos para el momento torsor y convertimos la fuerza a libras tenemos

    Mt =(300)(9.81)(0.22481)(2/2)

    Mt =660.940 lb pulg

    Una vez que hemos encontrado el momento torsor podemos darle lugar a la seleccin del paso

    diametral apoyndonos en la ecuacin de Lewis

    Seleccin del paso diametral.

    Para la seleccin del paso diametral nos apoyaremos en la ecuacin de Lewis

    F = s*b*c*y

    Como conocemos el esfuerzo de fluencia del material y conocemos el nmero de dientes del pin podemos calcular el paso diametral del pin con la siguiente ecuacin

    10

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • S = ;Pd=

    Dnde:

    S es el esfuerzo de fluencia

    Mt momento torsor del pin

    Pd paso diametral

    N es el nmero de dientes

    Y factor de forma

    K factor de seguridad

    Sd=Su/3=32000psi

    Mt= 660.940lb.pulg

    N=24 Dientes

    K=4

    Y=0.1125 segn la siguiente tabla I

    11 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Como podemos observar para el numero de diente que tenemos en el pin no aparece tabulado en la tabla interpolamos entre 23 y 25 para encontrar el factor de forma de esta manera lo encontramos y el valor es 0.1125.

    Sustituyendo valores encontramos

    Pd=

    Pd =12.85 dientes/pulg

    Por lo tanto tomamos el paso diametral de

    Pd=12 dientes/pulg

    Clculos y diseo para la cremallera y el pin

    Clculos para el pin

    Angulo de la envolvente: =

    Paso diametral: pd=12 dientes/ pulg

    Numero de dientes: 24 dientes

    Dimetro primitivo: Dp= =24/12 pulg

    Dimetro exterior: Do = = = 2.167 pulg

    Cabeza: a = 1/Pd = 1/12 =0.083 pulg

    Raz: b = 1.25/Pd = 1.25/12= 0.104 pulg 12

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Dimetro de raz: Dr = Dp-2b = 2- 2(0.104) = 1.792 pulg

    Espesor de cara: F = 12/Pd =12/12 = 1 pulg

    Clculos para la cremallera

    Angulo de la envolvente: =

    Paso diametral: pd=12 dientes/ pulg

    Dimetro primitivo Dp =

    Dimetro exterior Do =

    Raz: b = 1.25/Pd = 1.25/12= 0.104 pulg

    Dimetro de raz: Dr = Dp-2b = 2- 2(0.104) = 1.792 pulg

    Longitud de la cremallera: 13.77 pulg

    Numero de dientes: (12diente/pulg) (13.77pulg)=165.35 dientes

    Espesor de cara: F = 12/Pd =12/12 = 1 pulg

    Resumen:

    PION CREMALLERA Paso diametral 12 12 Numero de dientes 30 165.35 Angulo de envolvente Dimetro primitivo 2.5 pulg 13.77 pulg Dimetro exterior 2.667 pulg 13.7 pulg Cabeza 0.083 pulg 0.083 pulg Raz 0.104 pulg 0.104 pulg Dimetro de raz 2.292 pulg 4.374 pulg Espesor de cara 1 pulg 1 pulg

    13 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Diseo del eje 1 para el engranaje que va en el engranaje de la cremallera.

    Para disear el eje que soportara el engrane nos apoyaremos en la frmula del libro de Robert

    Mott, teniendo en cuenta las fuerzas que actan en el pin tanto la fuerza radial como la fuerza

    radial.

    Wt =660.940 Lb

    Wr =Wt ) = (660.940) (tan 20)

    Wr=240.00 Lb

    T=660.940 Lb*pulg

    Con las fuerzas radiales y tangenciales podemos aplicar momentos en A para encontrar

    reacciones horizontales y las reacciones verticales

    Reacciones Horizontal

    MA=0 661.25 (2.5) 5Rcy= 0

    Rcy=330.805 Lb*pulg

    Ray=330.805 Lb*pulg

    Reacciones Verticales

    MA=0 240.806(2.5) 5Rcy= 0

    Rcy=120.40 Lb*pulg

    Ray=120.402 Lb*pulg

    14

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Plano Horizontal

    k

    15 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Plano Vertical

    16 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Diseo por resistencia

    Para este diseo se desea un material que sea de nuestra conveniencia para ello

    proporcionaremos datos del acero AISI 1015 SWOQT350, para el diseo del eje que soportara

    la fuerza que se genera en el pin.

    Utilizando la siguiente ecuacin

    D min =

    Dnde:

    D es el dimetro mnimo del eje

    N es el factor de diseo

    M es el momento total

    Sy es el esfuerzo de tensin

    Sn es la resistencia por durabilidad

    Sn es el esfuerzo por fatiga

    T es el torque

    Kt es el factor de concentracin de esfuerzo (2.0)

    Factores que modifican la resistencia por durabilidad

    Cs=0.8

    Cr=0.81

    17 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Determinando el esfuerzo por fatiga Sn = SnCsCr = (40,000) (0.8) (0.81) = 25,920 psi

    Diseo en el eje de entrada

    En el punto A observamos que en este punto no hay un par torsor ni un momento, pero si hay en

    cortante

    Calculo de cortante total en el punto A

    VA = = 352.035 Lb

    Encontramos la tensin por esfuerzo de corte de diseo con la siguiente ecuacin

    = = 15,290.5 psi

    A= = = 0.030697

    D1= / = 0.197669pulg Del clculo obtenido sabemos que ese es el menor dimetro que puede tener el eje en el punto A y tambin sabemos q el dimetro en A es igual al dimetro en C. Calculo del eje central En el punto B se tendr un cunero de perfil con Kt=2.0 Calculo del momento flexinate MB= = 880.088 Lb*pulg Aplicamos la ecuacin para encontrar el dimetro que tendr el punto en B

    D min =

    18 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Sustituyendo valores en la ecuacin tenemos que:

    D min =

    D min=0.55155 pulg =14.00937 mm

    Como podemos ver el dimetro mnimo que debe tener el eje en el centro es 14 mm entonces nuestro eje tendr un dimetro de 15 mm

    Calculo de la chaveta.

    Diseo por teora del esfuerzo cortante mximo.

    Para disear la cuna nos apoyaremos en la teora del esfuerzo cortante mximo y en la norma ANSI B17.7, la cuna la disearemos de forma cuadrada y estar hecha de acero AISI 1050 OQT 400 que tiene como propiedades

    Sy = 143ksi Resistencia de fluencia

    Su =110ksi Resistencia por tensin

    Fuerzas que actan en la chaveta

    Encontramos el esfuerzo de corte con la siguiente ecuacin

    19 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • =0.5 (Sy/N) , N=3

    =18,333.33 psi

    De la tabla 11-1 mott::495 obtenemos q W=3/16 pulg cuadrada, luego de esto calculamos la

    longitud q tendr la chaveta

    Donde:

    T es el toque ejercido en el eje

    D es el dimetro del eje

    es el esfuerzo de cote

    W es el ancho de la cuna

    Sustituyendo en la ecuacin tenemos

    L=0.651122 pulg 11/16 pulg

    Para fijar el pin en el eje se utilizara un tornillo prisionero de cabeza hexagonal el cual lo

    elegiremos mediante las normas ASTM

    El tornillo que se escogi ser de 28- UNF de grado A574 con las siguiente propiedades

    Su=170 ksi;

    Sp=135 ksi;

    El torque de apriete para el tornillo que se usara est definida por la siguiente ecuacin

    T=K*D*At*Sp

    20 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Donde:

    T es el torque de apriete del tornillo

    K es el coeficiente de lubricacin

    At es el rea transversal del tornillo (0.01135 pulg cuadrada)

    Sp tensin de prueba

    D es el dimetro del eje

    Sustituyendo en la ecuacin tenemos

    T= 181.197 Lb. Pulg

    Clculos de transmisin de velocidades.

    Esta se realiz por medio de bandas y poleas lo cual los lleva a los siguientes clculos se realizaron barias poleas un numero de 20 poleas los cuales llegaron a los siguientes clculos.

    Velocidades fue utilizando un motor de 3HP con 900 rpm de salida en el eje

    Tipo de impulsor es un motor elctrico de (CA) (AP).

    Velocidades altas es

    V1 = 820 m/min. 3500 rpm

    V2 = 450 m/min. 1950 rpm

    V3 = 250 m/min. 1100 rpm

    V4 = 70 m/min. 300 rpm

    V5 = 40 m/min. 170 rpm

    21 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • V6 = 20 m/min. 85 rpm.

    1. Factor de servicio.

    Fs=1.3

    2. Potencia de diseo.

    Pot diseo=Fs*potencia de entrada = (1.3) (3HP)

    Pot diseo=3.9HP

    3. Tipo de banda.

    3V decid utilizar la banda que ledas de las tablas de bandas del libro de Robert Mott

    Velocidades altas.

    Primera trasmisin parcial (poleas A-C).

    Asumidos Vd.=4000 ft/min calculamos Da.

    ne =900 rpm

    ns =1500 rpm

    Da=12Vd = (12)*(400) = 16.95 pulg.

    *na *(900)

    Da = 5.95 pulg dimetro corregido de la polea A figura 7-10

    22 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Relacin de transmisin.

    Primera transmisin parcial.

    900Da = 1500 Dc

    RY= 1500 rpm = 1.67

    900 rpm

    Dc = 900Da

    1500

    Dc = 3.57 pulg dimetro de la polea C.

    Distancia entre centros C1 = 10 pulg

    De < C1 < 3(Dc+Da)

    3.57 < C1 < 3(3.57+5.95)

    3.57 < C1 < 28.56

    Longitud de la banda. 23

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • L = 2C1 + 1.5 (Dc+Da) + (Dc-Da)^2

    4 C1

    L = 2*10 + 1.5 (5.95+3.57) + (5.95+3.57)^2

    4*10

    L = 34.42 pulg

    L1 = 35.5 pulg longitud de la banda corregida de la tabla (7-2).

    C = B+(B^2+32(Dc-Da)^2)^(-1/2)

    16

    B = 4L- 6.28 (Dc+Da)

    B = 4*35.5 6.28 (5.95+3.57)

    B = 82.2144

    C = 82.2144 + ((82.2144)^2 32(3.57-5.95)^2)^(-1/2)

    16

    C = 10.2074 pulg distancia entre ambos corregida.

    Resumen:

    Da = 5.95 pulg

    Dc = 3.57 pulg

    na = 900 rpm

    nc = 1500 rpm

    L1 = 35.5 pulg

    C1 = 10.2074 pulg

    24 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • L1 = na = Dc = 0.6

    nc Da

    Segunda trasmisin parcial.

    ne = 1500 rpm

    ng = 1750 rpm

    L2 = ne = ng = 0.857

    Dg De

    Asumiendo una Vb = 4000 ft/min, calculemos De.

    De = 12 Vb =12*4000

    ne* *1500

    De = 10.18 pulg

    De = 4.45 pulg es el dimetro corregido de la polea E en la tabla (7-10).

    1500De = 1750Dg

    Dg = (1500*4.45)/1750

    Dg = 3.814 pulg es el dimetro de la polea G

    Distancia entre centros C2 = 13 pulg

    25 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Dg < C2 < 3(Dg+De)

    3.814 < C2 < 3(3.814+4.450)

    3.814 < C2

  • ng = 1750 rpm

    L2 = 40 pulg

    C2 = 14 pulg

    Velocidades altas de la cierra de cinta.

    1. Transmisin parcial (polea I-J) (1750-3500) rpm.

    ni = 1750 rpm

    nj = 3500 rpm

    i = ni = Dj = 0.5

    nj Di

    RV = 0.5

    Si asumimos que L = 45 (tabla 7-2) y C = 14 pulg entonces debemos calcular Dj y Di de la siguiente ecuacin.

    L = 2C2 + 1.57 (Dj+Di) + (Dj-Di)^2

    4 C2

    45 = 2*14 + 1.57 (1.5+Di) + (-0.5Di)^2

    4*14

    Di^2+527.52Di-3808 = 0

    Di = 7.122 pulg y Di = 3.561 pulg 27

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Resumen:

    Di = 7.122 pulg

    Dj = 3.561 pulg

    ni = 1750 rpm

    nj = 3500 rpm

    C = 14 pulg

    L = 45 pulg

    2. Transmisin parcial (polea K-L) (1750-1420) rpm.

    nk = 1750 rpm

    nl = 1950 rpm

    i = nk = Dl =0.9114558

    nl Dk

    RV = 0.9114558

    Como las poleas usaran las mismas bandas y las mismas distancias entre ambos entonces.

    C = 14 pulg

    L = 45 pulg

    L = 2C + 1.57 (Dg+De) + (Dg-De)^2

    4 C

    28 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • L = 2*14 + 1.57 (1.911458+Dk) + (-0088541Dk)^2

    4*14

    Dk^2 + 21429.93813Dk 121438.1816 = 0

    Dk = 5.665 y Dl = 5.164

    Resumen:

    Dk = 5.665 pulg

    Dl = 5.164 pulg

    nk = 1750 rpm

    nl = 1950 rpm

    C = 14 pulg

    L = 45 pulg

    3. Trasmisin parcial de poleas (M-N)(1750-1100)rpm.

    nm = 1750 rpm

    nn = 1100 rpm

    i = nm = Dn = 1.591

    nn Dm

    Utilizando la misma distancia entre centros y la misma longitud de banda tenemos que:

    C = 14 pulg y L = 45 pulg

    29 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • L = 2C2 + 1.57 (Dm+Dn) + (Dm-Dn)^2

    4 C2

    L = 2*14 + 1.57 (2.591Dm) + (-0.591Dm)^2

    4*14

    Dm^2 + 652.199Dm 2723.260131 = 0

    Dm = 4.149 y Dn = 6.601

    Resumen:

    Dm = 4.149 pulg

    Dn = 6.601 pulg

    nn = 1100 rpm

    nm = 1750 rpm

    C = 14 pulg

    L =45 pulg

    Velocidades bajas

    Segunda trasmisin parcial (poleas B, A). Asumimos Vb = 4000 ft/min

    nb = 900 rpm

    nd = 450 rpm 30

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Db = 12 Vb = 12*4000

    nb* *900

    Db = 16.97

    i = nb = Dd = 2

    nd Db

    Como utilizamos la misma distancia entre centros entre ambos como en las velocidades altas, y las mismas longitudes de bandas, es decir C = 10.2074pulg y L = 35.5 pulg.

    L = 2C + 1.57 (Dd+Db) + (Dd-Db)^2

    4 C

    35.5 = 2*10.2074 + 1.57 (3Db) + (Db)^2

    4*C

    (Db)^2 = 192.307416Db 615.9226818 = 0

    Db = 3.151 pulg y Dd = 6.302 pulg

    Resumen:

    Db = 3.151 pulg

    Dd = 6.302 pulg

    nb = 900 rpm

    nd = 450 rpm

    C = 10.2074pulg

    L = 35.5 pulg

    31 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Segunda transmisin parcial (poleas F-H) (450-180) rpm.

    nf = 450 rpm

    nh = 180 rpm

    i= nf = Dh = 2.5

    nh Df

    (Dh = 5.5Df)

    Como tambin utilizamos la misma banda y la misma distancia entre centros L = 40 pulg y C =14 pulg

    L = 2C + 1.57 (Dh+Df) + (Dh-Df)^2

    4*C

    40 = 2*14 + 1.57 (3.5Df) + (1.5Df)^2

    4*14

    12 = 5.495Df + (2.5Df)^2

    4*14

    DF^2 + 136.7644Df 296.6667 = 0

    Df = 2.150 pulg y Dh = 5.375 pulg

    Resumen:

    Df = 2.150 pulg

    Dh = 5.375 pulg 32

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • nf = 450 rpm

    nh = 180 rpm

    L = 40 pulg

    C = 14 pulg

    1. Trasmisin parcial (poleas O-P) (180-300) rpm.

    no = 180 rpm

    np = 300 rpm

    i= no = Dp = 0.6

    np Do

    En este rango de bajas revoluciones tambin se utilizan las mismas distancias entre centros y la misma banda L = 45 pulg y C = 14 pulg.

    L = 2C + 1.57 (Dp+Do) + (Dp-Do)^2

    4*C

    45 = 2*14 + 1.57 (1.6Do) + (-0.4Do)^2

    4*14

    17 = 2.512Do + (0.16Do)^2

    56

    Do^2 + 879.2Do 5950 = 0

    Do = 6.716 pulg y Dp = 4.030 pulg

    33

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Resume:

    Do = 6.716 pulg

    Dp = 4.030 pulg

    no = 180 rpm

    np = 300 rpm

    L = 45 pulg

    C = 14 pulg

    2. Transmisin parcial (poleas Q-R) (180-170) rpm.

    nq = 180 rpm

    nr = 170 rpm

    i= nq = Dr = 1.05882

    nr Dq

    En este rango de bajas revoluciones tambin se utilizan las mismas distancias entre centros y la misma banda L = 45 pulg y C = 14 pulg.

    L = 2C + 1.57 (Dr+Dq) + (Dr-Dq)^2

    4*C

    45 = 2*14 + 1.57 (2.058823Dq) + (0.058823Dq)^2

    4*14

    17 = 3.23235211Dq + 0.00346Dq^2

    56

    Dq^2 + 52313.3264Dq 275132.9524 = 0 34

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Dq = 5.259 pulg y Dr = 5.568 pulg

    Resumen:

    Dq = 5.259 pulg

    Dr = 5.568 pulg

    nq = 180 rpm

    nr = 170 rpm

    L = 45 pulg

    C = 14 pulg

    3. Trasmisin parcial (poleas S-T) (180-85) rpm

    ns = 180 rpm

    nt = 85 rpm

    i= ns = Dt = 2.11764

    nt Ds

    Dt = 2.11764Ds

    En este rango de bajas revoluciones tambin se utilizan las mismas distancias entre centros y la misma banda L = 45 pulg y C = 14 pulg.

    L = 2C + 1.57 (Dt+Ds) + (Dt-Ds)^2

    4*C

    35

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • 45 = 2*14 + 1.57 (3.11764Ds) + (1.11764Ds)^2

    4*14

    17 = 4.8946948Ds + 1.24911917Ds^2

    56

    Ds^2 + 219.4369564Ds 762.130505 = 0

    Ds = 3.419 pulg y Dt = 7.242 pulg

    Rsumn:

    Ds = 3.419 pulg

    Dt = 7.242 pulg

    ns = 180 rpm

    nt = 85 rpm

    L = 45 pulg

    C = 14 pulg

    Estos son todos los clculos realizados para la elaboracin de la sierra de cinta.

    36 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Mejoras al diseo.

    Las mejoras de diseo una de ellas es la trasmisin de potencia dese la salida del motor hasta que llega a la rueda inferior que mueve la sierra esto fue calculado atreves de bandas con lo cual llega al no ser muy eficiente pidiendo utilizar un motor con variador de frecuencia lo cual dara las velocidades con solo tocar un botn en vez de andar cambiando las bandas.

    Referencias bibliogrficas.

    1. https://www.youtube.com/watch?v=3M1NQZO13ts 2. https://www.youtube.com/watch?v=gx_3ly_UsPo 3. http://books.google.hn/books/about/Dise%C3%B1o_de_elementos_de_m%C3%A1quina

    s.html?id=nrYd_BjTL0UC&redir_esc=y 4. http://books.google.hn/books?id=KEyDAMa_0ngC&pg=PA228&dq=medidas+de+las+p

    oleas&hl=es&sa=X&ei=vlJaU9uuCO_KsQSm-4HYBA&ved=0CEkQ6AEwAw#v=onepage&q=medidas%20de%20las%20poleas&f=false

    5. http://es.wikipedia.org/wiki/Sierra_de_cinta 6. https://www.youtube.com/watch?v=o88ydYCwv4U

    37 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • II. PARTE

    38 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Piezas. Inglete de para mesa.

    Manivela.

    39 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Mesa de la sierra.

    Manivela para el tornillo de ajuste de la sierra.

    40

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Poleas A y B.

    Polea que sostiene la sierra.

    41

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Soporte del muelle.

    Soporte que sujeta la polea superior.

    42

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Soporte que sostienae la cremallera.

    Lamina trasera de la sierra.

    43 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Eje de transmicion 1.

    Eje de transmicion 2.

    44 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Eje de transmicion 3.

    45 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Subensambles.

    Mecanismo de la cremallera para la altura de corte.

    Ensamble de las poleas y rueda que sostiene la sierra.

    46 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Ensamble de eje 2 con sus respectivas poleas.

    Ensamble con eje 1 y sus respectivas poleas.

    47

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Ensamble de carcasa de la sierra con todo y poleas.

    48

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Ensamble que sostiene la rueda de la sierra superior.

    Ensamble de la carcasa poleas y soporte que mueve la polea superior de ajuste.

    49 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Ensamble con mecanismo de ajuste a la sierra.

    Poleas ya instaladas.

    50

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • Diseo de la sierra.

    51

    SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • ANEXOS

    52 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • 53 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • 54 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • 55 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • 56 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL

  • 57 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL