DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN SISTEMA DE REGULACIÓN DE VELOCIDADES DE 0 A 20 RPM PARA EL PROCESO DE SOLDADURA EN LA EMPRESA GERCASA S.A.

Abstract

En este estudio de titulación se revisó la factibilidad de la creación de un accesorio para un torno paralelo horizontal, con la finalidad de que éste complemento haga girar al mandril de la máquina de forma automática, por medio de un motor eléctrico, dentro de los rangos de velocidad de 0 a 20 RPM. Para este propósito se presentaron tres alternativas que tienen como característica el uso de un eje de transmisión, de la cual se escogió una por el método de ponderación de datos; el sistema con pines retráctiles. Las propiedades mecánicas del acero AISI 4340, presentan excelentes resultados para trabajos de carga, por lo tanto, será utilizado en este estudio. Como los elementos van a estar montados en el mandril del torno se requiere encontrar la inercia necesaria para sacarlos del reposo, con esto se define una fuerza de giro y así se sabe la potencia requerida por el motor eléctrico y los demás componentes electrónicos. El eje, al ser roscado, requiere el dato de apriete sobre la rosca y se determina que es de 1421 N m. A partir de este dato se empiezan a calcular las fuerzas que actúan sobre el pin retráctil y se determina la fuerza con la que va a girar el motor. Luego se especifican las tensiones que actúan sobre los elementos y el factor de seguridad. Se utilizó el software Inventor de Autodesk para realizar la simulación de tensiones sobre los elementos que van a trabajar a mayor presión o en los que se realice un esfuerzo cortante máximo al generarse un torque. El valor que se compara es el del factor de seguridad obtenido en el software con el valor obtenido por cálculos teóricos, los cuales no deben superar el 15% de error entre estos valores.