Diseño de una máquina roladora hidráulica con cuatro rodillos para planchas de hasta 20mm de espesor y radio máximo de 250mm para la Empresa Metal Sur E.I.R.L.

Abstract

RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo principal satisfacer la necesidad de mejorar los procesos de fabricación en la empresa METAL SUR E.I.R.L. dedicada a la fabricación de tanques en acero inoxidables; debido a que, desde hace poco tiempo atrás, por diversos factores no ha logrado implementar en su proceso productivo una máquina roladora que acelere el proceso de rolado de láminas metálicas de acero inoxidable. La lista de exigencias se tomó de la empresa METAL SUR E.I.R.L. Tres conceptos fueron estudiados a través de una matriz morfológica y posteriormente evaluadas a través de análisis económicos y técnico. Luego se estimaron las dimensiones generales del equipo considerando los requerimientos de la empresa. Obtenidos estas dimensiones se calculó teóricamente el factor de seguridad y luego se validó a través del programa de simulación Solidworks para tener un factor de seguridad más cercano a la realidad. Finalmente se procede a seleccionar motor reductor y los pistones que brindaran la fuerza y el movimiento del equipo. La roladora de cuatro rodillos con mesa de polines resulto ser la más adecuada para nuestro caso. El Diámetro de rodillo resulto 274 mm y la distancia entre rodillo de 0.6 m. El factor de seguridad calculado analíticamente fue de 4.04 mientras que el calculado por elementos finitos fue de 3.13 cumpliendo con lo requerido por la empresa METAL SUR E.I.R.L (𝑁 ≥ 3). El motor que brinda la potencia necesaria para el trabajo de rolado es de 14.72KW, velocidad angular con la cual girara el cilindro superior es de 𝜔 = 6.97 𝑟𝑝𝑚 , el menor diámetro de vástago que soporta pandeo es de d=195mm, la presión mínima de servicio para el funcionamiento de los pistones laterales es de p=23239.28 MPa y el recorrido del émbolo dentro del cilindro y para nuestro caso es de I=300mm. Los resultados de análisis de la simulación por elementos finitos son cercanos a los calculados en 77.48% aproximadamente en cercanía. Por lo tanto, son simulaciones de tipo estáticas, a través del software Solidworks permitió validar mi calculo teórico además de brindar una opción versátil para acercar el diseño a lo solicitado, manteniendo un factor de seguridad adecuado (𝑁 = 3.13)