Diseño de una rola para planchas de acero estructural de 2.60 mts x 4 mm

Abstract

Las técnicas para el uso de máquinas roladoras son variadas, pudiéndose usar para rolado en forma cilíndrica o en forma cónica. Cuando se trata de rolar piezas cilíndricas o cónicas de calidad, se debe tener sumo cuidado con la presentación del producto y no maltratar loe extremos de la plancha con combas, como se hace en las máquinas del sistema piramidal, esto da lugar adicionalmente que este sistema (piramidal), no sea eficiente en la producción en serie, teniendo en cuenta que el factor tiempo es muy importante en la producción. Por el contrario, las máquinas del sistema de doblado inicial, presentan importantes ventajas en calidad y rendimiento, en comparación con el otro sistema, tanto en la producción de unidades como en serie. El presente trabajo está referido a los criterios de diseño, fabricación y utilización de máquinas roladoras con sistema de doblado inicial, para lo cual se ha considerado una máquina roladora de 2.60 m. x 4 mm de espesor, de gran utilidad para el medio local.

Este trabajo comprende 7 capítulos, como se describen a continuación:

En el primer capítulo, se hace una breve introducción indicando los antecedentes, objetivos de la tesis, alcances, factibilidad de fabricación en el país, importancia para los trabajos de metal mecánica y metodología de trabajo. En el segundo capítulo, se ve el fundamento teórico de cada uno de los sistemas de la máquina roladora, así como su proceso e curvado, mencionando sus ventajas y desventajas en los dos sistemas, se muestran diversos tipos de máquinas construidas, se hace una descripción de la máquina a diseñar, se presentan loe criterios generales de diseño, así como las especificaciones técnicas. El tercer capítulo comprende el diseño de loe rodillos, donde se desarrolla el momento necesario para curvar la plancha, el cálculo del diámetro del rodillo superior, por resistencia y deflexión, luego se determina las fuerzas en los rodillos para la capacidad máxima, haciendo el rediseño del rodillo, tanto para el cálculo de resistencia como deflexión y la selección de los diámetros comerciales de loe rodillos. En el cuarto capítulo se realiza el cálculo del sistema motriz, donde se calcula la potencia necesaria para el curvado, haciendo mención las revoluciones de los rodillos de arrastre, así como una descripción del sistema de accionamiento, el torque para mover la plancha, para poder calcular la potencia necesaria en cada engranaje, por consiguiente, la selección del motorreductor. En el capítulo V se realiza el diseño del sistema de transmisión, en donde se desarrolla el diseño de los engranajes, el cálculo de los ejes de transmisión , por torsión y por resistencia, donde actúa las diversas fuer¬zas en el eje, para las dos posiciones mostradas, se hace el cálculo del eje por deflexión y luego la selección del diámetro comercial del eje, se calcula la chaveta y las bocinas en loe apoyos del eje, se diseña la articulación por tensión y compresión. En el capítulo VI se efectúa el diseño del sistema de accionamiento del rodillo curvado, calculando su tornillo de potencia por deflexión, teniendo en cuenta el torque sobre el tornillo, el torque necesario para descender la carga, así como el esfuerzo de compresión en el tornillo, también se calcula las bocinas donde se apoya el rodillo y el esfuerzo del tornillo sobre el soporte. Una vez concluido con el rodillo curvado, pasamos a ver el sistema de accionamiento de los rodillos de arrastre, tanto para el rodillo inferior, como para el rodillo superior, así mismo se ve las fuerzas que actúan en dicho rodillo, para las dos posiciones mostradas, para poder efectuar el diseño del tornillo de potencia en los rodillos inferiores. Para el análisis de la chumacera giratoria del rodillo superior de arrastre, se hace previo cálculo de las bocinas en los apoyos, así como el diseño de los muñones. Para poder soportar la contratapa de la caja de engranajes se diseña los esparragas, teniendo en cuenta el esfuerzo total de flexión, de corte y esfuerzo de tracción. Se diseña la tapa de la caja de engranajes por compresión, se diseña el tubo separador, tensor, plancha base del motorreductor, donde va a ir anclado el motorreductor mediante pernos. Finalmente, en el capítulo VII se evalúan los costos de los diversos componentes de la máquina roladora, así como su valor total de fabricación. Las conclusiones son presentadas al final, así como la bibliografía y anexos que complementan el estudio presente. Para la elaboración del presente trabajo, ha sido muy importante el apoyo incondicional, brindado por la empresa “Servicio Nacional de adiestramiento en Trabajo Industrial (SENATI)“ de lo cual hago público mi reconocimiento. Para terminar, quisiera agradecer el apoyo brindado para el desarrollo del presente al Ing. Luis Moreno F. por las pautas y guías en el asesoramiento de este.