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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
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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
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Soporte que sostienae la cremallera.
Lamina trasera de la sierra.
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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.
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Ensamble de eje 2 con sus respectivas poleas.
Ensamble con eje 1 y sus respectivas poleas.
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Ensamble de carcasa de la sierra con todo y poleas.
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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.
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ANEXOS
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53 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL
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55 SIERRA DE CINTA PARA MADERA Y METAL
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