87870746 Fuerza y Potencia de Corte

7/28/2019 87870746 Fuerza y Potencia de Corte

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Determinacin del nmero de revoluciones por medio de grficos develocidad de corte:

A vece sen el taller, el clculo de velocidad de corte exige mucho tiempo, espor ello que es muy comn leer el nmero de revoluciones en un grfico. Estos

grficos o diagramas, que pueden tener muchas formas muy variadas, venfrecuentemente dispuestos en las mismas mquinas.

Ej: d= 250 mm; Vc = m/min ; n= ?.

En el diagrama se sigue hacia arriba la vertical que arranca de los 250mm yhacia la derecha la horizontal que arranca en 35 m/min. El punto deinterseccin de estas rectas de halla comprendido entre las rayas n3= 53 y n2 =37, en este caso se elige n2 = 37 rpm. Con esto se obtiene una velocidad de

corte (vase la flecha hacia la izquierda) de 29 m/min.


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Velocidad de corte (clculo en pulgadas)

Velocidades de corte en torno en pie y metros por minuto, utilizando unaherramienta de acero rpido.

MATERIAL

Torneado y torneado de interioresRoscado

Corte de desbaste Corte de acabado

Pie/min m/min Pie/min m/min Pie/min m/min

Acero paramaquinaria

90 27 100 30 35 11

Acero paraherramienta

70 21 90 27 30 9

Hierrofundido

60 18 80 24 25 8

Bronce 90 27 100 30 25 8

Aluminio 200 61 300 93 60 18

Vc [pie/min] =

Como la mayora de los tornos tienen velocidades preestablecidas, se utilizauna frmula simplificada.

Vc =

Calcular las r/min necesarias para tornear en desbaste una pieza de acero paramaquinaria de 2 de dimetro. Vc = 90 pie/min

n=

=> n=

n= 180 /min


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Avance y Profundidad de corte:

Adems de la velocidad de corte y el nmero de revoluciones en el arranque deviruta hay que tener cuidado en elegir correctamente el avance y la profundidadde corte.

Avance (s): Es el recorrido en mm que efecta la pieza por cada revolucin.EJ: S = 0,8 mm/rev

Profundad (a): Se mide en mm perpendicularmente al plano de trabajo.

Del avance (s) multiplicado por la profundidad de corte (a) se deduce la seccintransversal de viruta S, cuya unidad es [mm2].

Ej.

S= 0,8 mm/revolucin; a= 3 mm. Calcular S

S = s . aS= 0,8 mm . 3 mmS= 2,4 mm2

Las secciones a; b; c son de igual magnitud. La seccin c es, no obstante,menos conveniente que las a y b porque la presin de la viruta (presin decorte) y el calor desarrollado durante el torneado, solamente se reparten sobrela poca seccin de filo de la herramienta que est actuando, con lo cual resultamuy castigada y disminuye su duracin. En las secciones a y b el avance y laprofundidad de corte son los mismos, pero en virtud del menor ngulo de ajustela viruta a resulta ms ancha y ms delgada que la b.


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Avances para diversos materiales,utilizando una herramienta de acerorpido.

MaterialCortes de desbaste Cortes de acabado

Pulgadas mm Pulgadas mm

Acero paramaquinaria

0,010-0,020 0,25-0,5 0,003-0,010 0,07-0,25

Acero paraherramienta

0,010-0,020 0,25-0,5 0,003-0,010 0,07-0,25

Hierofundido

0,015-0,025 0,4-0,65 0,005-0,012 0,13-0,3

Bronce 0,015-0,025 0,4-0,65 0,003-0,010 0,07-0,25

Aluminio 0,015-0,030 0,4-0,75 0,005-0,010 0,13-0,25

Fuerza y Potencia de Corte :

De las fuerzas que intervienen en el arranque de viruta, la Fuerza de corte Fces la mayor, esta fuerza puede ser calculada.La fuerza para arrancar una viruta de 1mm2 de seccin transversal se llamaFuerza especfica de corte Ks. Para Aceros tipo ST 50, Ks vale unos 2000N/mm2, para Aceros ST 70 unos 2300 N/mm2 , para aleaciones de Al,aproximadamente 800 N/mm2. Para igual potencia de accionamiento unafuerza de corte exige una velocidad de corte pequea.

Ej.

Calcular Fuerza de corte si utilizamos acero ST 50. S = 4 mm2

Fc = S.Ks S= Seccin [mm2]

Fc = 4 mm2 . 2000

Fc = 8000N


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Del esfuerzo de corte multiplicado por la velocidad de corte puede obtenerse la

potencia del motor de accionamiento del torno. Como la potencia deaccionamiento es fija, por ejemplo 5kW, una gran fuerza de corte exige unavelocidad de corte reducida y viceversa.


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Tiempos de Realizacin de tarea

Para la realizacin de cualquier actividad industrial, por ejemplo la fabricacinde un rbol cigeal, se necesita una cierta cantidad de tiempo para poderefectuar el trabajo y conocer bien las operaciones que se deben realizar. De

esto se encarga el Estudio del Trabajo que es una rama de la OrganizacinIndustrial que se basa en un conjunto de tcnicas y experiencias utilizadas enla investigacin y anlisis de sistemas laborales de diferentes magnitudes, conel objetivo de bajar las cargas o solicitaciones y aumentar la productividadlaboral.Para ello es menester la determinacin de los tiempos a emplear, Para ello seasigna un Tiempo Concedido Tc cuyo fin es la determinacin de los distintostiempos de trabajo. Dichos tiempos se pueden determinar de la siguientemanera:

Encuestas

EstimacinDatos histricosCronometraje Medicin

Determinacin detiempos

Tiempos evaluados Tablas

Tiempospredeterminados

(MTM)Microfases

Frmulas de proceso ClculosComparacin y

estimacinDatos y clculos

Para el Estudio del Trabajo existen los siguientes tiempos, a saber:

Tiempo Real (TR): son los tiempos empleados realmente en el trabajo(cronometrados).

Tiempo Terico (TT): son los tiempos fijados para los procesos detrabajo planeados (clculados).

Tiempo disponible para un encargo (T): es el tiempo prefijado para laejecucin de un trabajo encargado.

Tiempo Normal (TN): es el tiempo real cronometrado, valorizado por laefectividad de la persona.

TN = Ritmo Observado x 100 (valora compara el ritmo de trabajo)Ritmo Normal

Valorar el ritmo de trabajo es juzgar la calidad y velocidad de los movimientos,tambin la calidad aplicada al mtodo.Ritmo normal es la afectividad normal de una persona que se valora como el100% y coincide con los consumos energticos mnimos y cuya imagen visiblees armnica, natural y equilibrada.


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Tiempo de Ocupacin (TO): es el tiempo prefijado de empleo de unmedio de produccin, por ejemplo, una fresadora.

Tiempos Especiales o Tiempos de preparacin (TP): es el tiemposupuesto para preparar las mquinas o herramientas a utilizar en la

ejecucin del trabajo sumado al tiempo invertido en volver a dejar todoigual al momento de comenzar la tarea. Tambin se emplea en lamedicin del tiempo al realizar mediciones de la pieza, sujetarherramientas, apretar o aflojar piezas, etc. Este tiempo es independientedel nmero de piezas a fabricar y se calcula slo una vez.

Tiempo de Ejecucin (TE): es el tiempo supuesto para producir lacantidad deseada. Se calcula: tiempo por pieza x nmero de piezas.

Tiempo por Pieza (TpP): tambin llamado tiempo por unidad, es lasuma del Tiempo Total, Tiempo improductivo y los Tiempos por Polticade la empresa (suplementos).

Tiempo Concedido (TC): es el tiempo para la ejecucin del trabajoencargado.

Tiempo Improductivo (TI): interviene de modo irregular, aleatorio oestocsticamente, por ejemplo, rotura de la mquina, malfuncionamiento de la misma, mala calibracin, accidentes, falta demateria prima, etc.

Tiempos por Poltica de la Empresa (TPE): los fija la organizacin y seutilizan cuando hay desarraigo, condiciones insalubres de trabajo o unanueva lnea de produccin.

Tiempo de Descanso (TD): depende de la tarea (trabajo fsico omental), se aplica en necesidades personales como ir al bao, comer,tomar agua. Por lo general est en el orden de lo 5-7% del TiempoNormal.

Tiempo til (TU): Se utiliza en mquinas y se mide cuando sta, estrealizando arranque de viruta.

TC = TU + TP + TpP

TpP= TC + TI + TD

TE = TpP x Q (Cantidad)

T= TpP + TE

TU= 60% TD= 5- 7% TP = 20% TI = 10 %. Quedando el resto destinado al

TPE.


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Clculo de Tiempo til:

Los tiempos para el proceso automtico puede ser calculado.

Denominaciones:

L = Longitud a tornear (recorrido del avance).La= Recorrido anterior.Lu= Recorrido ulterior.l = Longitud de la pieza.s= avance [mm/rev].n= nmero de revoluciones.

TU =

TU =

Torneado cilndrico:

L = l + (La + Lu)

D= 90 mm; l =490 mm, La = Lu = 5 mm; L = 500 mm Vc = 800 M/min; S = 0,5mm/rev ; n = 250/ min

TU =

=

TU= 4min

Frenteado:

D= 190 mm ; La = 5 mm; L= 100 mm; Vc = 80 m/min ; s= 0,5 mm/rev ; n= 150 /min

TU =

=

TU= 1,6min


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Muestra de un plan de trabajo:

n Opereracin Herramienta Vc n s a la lu l L Nv Tu observaciones

1Desbaste

"a"Buril de

desbaste20 74 1 1 5 1 150 156 3 6.33

2Frenteado

"c"Buril

derecho20 74 1 1 5 1 42.5 47.5 1 0.64

3 Desbaste"d"

Buril dedebaste

20 74 1 1/0.5 5 0 89 94 15 19.05

4Frenteado

"d"Buril

derecho20 74 1 1 5 0 14.5 19.5 1 0.26

5 Acabado "b" til de afino 24 105 0.5 0.1 5 0 90 95 1 1.8

6 Girar pieza ------ -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Tiempo:

7Desbaste

"e"Buril de

desbaste20 74 1 1/0.5 5 0 29 34 15 6.89

8 Desbaste "f"Buril de

desbaste

20 74 1 1 5 0 14.5 19.5 1 0.26

9 Acabado "e" til de afino 24 105 0.5 0.1 5 0 30 35 1 0.66

10Frenteado

"g"Buril

derecho20 74 1 1 5 0 27.5 32.5 10 4.39

Vc Velocidad de corte.L es la longitud total incluyendo la longitud anterior y ulterior, en mm.s es el avance de la herramienta en mm/rev.n es el nmero de revoluciones.la es la longitud anterior.lu es la longitud ulterior.

Tu es el tiempo tl.A es la profundidad del corte.


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El tiempo principal de la mquina es de 40.28 minutos.Pero como este tiempo es slo el 60% del tiempo total, se tiene que el tiempototal , para hacer esta pieza es de 67.13 minutos.

A continuacin se presenta un plano de taller con las caractersticas de un eje

de acero. Elabore un plan de trabajo y calcule el tiempo que tardar, con untorno horizontal, en la fabricacin de los ejes solicitados.

Funtes:

Tecnologa de las Mquinas Herremienta 5ta edicin de Krar/Check EditorialAfaomega.

Alrededor de las Mquinas Herramienta de H. Gerling Ed. Revert.

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