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ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA CON IMPRESIÓN 3D Proyecto Final de Grado Julen Domingo Herrezuelo Ingeniería mecánica Directora: Monsterrat Sánchez Romero Codirector: Rafael Weyler Perez

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ESTUDIO DE DISEÑO Y

CONSTRUCCIÓN DE UNA

REDUCTORA CON

IMPRESIÓN 3D Proyecto Final de Grado

Julen Domingo Herrezuelo

Ingeniería mecánica

Directora: Monsterrat Sánchez Romero

Codirector: Rafael Weyler Perez

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RESUMEN

Inicialmente este proyecto consistía en el diseño y construcción de una reductora, visto

que ha sido un tipo de proyecto que se ha repetido estos últimos años. Se ha buscado

una aplicación al reductor. El proyecto se basa en diseñar y construir una compactadora

de latas utilizando la impresión 3D. De esta manera el proyecto no se centra solamente

en el reductor, sino que también en el mecanismo utilizado para comprimir latas.

El diseño de la maquina está pensado para uso doméstico, por lo tanto, debe ser

compacta y fácil de usar.

Las impresoras 3D han tenido un gran desarrollo estos últimos años, ampliando tanto

sus aplicaciones que ahora es posible encontrarlas para uso doméstico. Permitiendo

poder desarrollar cualquier idea hasta hacerla realidad.

Para este proyecto se requiere un estudio previo de reductores que se pueden encontrar

en el mercado, además de los diferentes tipos de prensas. A partir de esto, se diseña

con una combinación entre estas dos variantes que sea capaz de comprimir una lata de

refresco vacía. Todo esto debe ser compatible con la impresión 3D, ya que será

desarrollado con esto.

Todos los diseños de componentes necesarios se añadirán en un anexo con los planos

pertinentes. Además, se incluye presupuesto del diseño y fabricación de la máquina.

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ÍNDICE

RESUMEN ............................................................................................................................... 2

ÍNDICE ......................................................................................................................................... 3

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................ 5

1. ASPECTOS GENERALES ................................................................................................... 7

1.1 Introducción ...................................................................................................................... 7

2. ESTUDIO DE DISEÑO.......................................................................................................... 8

2.1 Introducción a los reductores ......................................................................................... 8

2.1.1. Tipos de reductores ................................................................................................ 8

2.2 Introducción a las impresoras 3D ................................................................................ 14

2.2.1 Tipos de impresoras 3D ........................................................................................ 15

2.3 Introducción a las prensas............................................................................................ 17

2.3.1 Tipos de prensas .................................................................................................... 17

2.4 Información sobre la lata de refresco ......................................................................... 20

3. PARTE PRÁCTICA .............................................................................................................. 23

3.1 Disponibilidad de impresora ......................................................................................... 23

3.2. Selección de la transmisión de movimiento ............................................................. 24

3.3. Opciones de diseño ...................................................................................................... 25

3.3.1. Piñón-cremallera.................................................................................................... 26

3.3.2. Cigüeñal-biela ........................................................................................................ 26

3.3.3. Eje roscado ............................................................................................................. 27

3.4. Diseño conceptual ........................................................................................................ 28

3.4.1. Reductor ................................................................................................................. 28

3.4.2. Mecanismo de transmisión .................................................................................. 34

3.3.3 Bancada ................................................................................................................... 37

3.4.4 Circuito eléctrico ..................................................................................................... 40

3.5 Impresión de las piezas ................................................................................................ 40

3.6 Montaje ............................................................................................................................ 41

3.7 Problemas encontrados ................................................................................................ 45

3.8 Mejoras ............................................................................................................................ 46

5. PLANIFICACIÓN .................................................................................................................. 52

7. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 53

7.1 Máquina final .................................................................................................................. 53

7.2 Impacto ambiental ......................................................................................................... 55

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8. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 57

9. ANEXO .................................................................................................................................. 59

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: reductor de velocidad por cadenas ................................................................................ 9

Figura 2: reductor con transmisión por correa ........................................................................... 10

Figura 3: engranajes rectos (izquierda) y engranajes helicoidales (derecha) ............................. 11

Figura 4: engranajes cónicos rectos ............................................................................................ 12

Figura 5: sinfín con corona .......................................................................................................... 13

Figura 6: partes de un reductor cicloidal .................................................................................... 13

Figura 7: partes de un reductor planetario simple ..................................................................... 14

Figura 8: impresión de estereolitografía ..................................................................................... 15

Figura 9: impresión 3D mediante SLS .......................................................................................... 16

Figura 10: impresión por FDM .................................................................................................... 17

Figura 11: prensa mecánica de alta velocidad ............................................................................ 17

Figura 12: prensa hidráulica ........................................................................................................ 18

Figura 13: prensa de banco ......................................................................................................... 19

Figura 14: prensa de husillo Wolff RSP ....................................................................................... 19

Figura 15: prensa excéntrica ....................................................................................................... 20

Figura 16: dimensiones lata 33cl ................................................................................................. 21

Figura 17: vaso de aluminio para formar lata ............................................................................. 21

Figura 18: Consumo energético en función de las veces que se ha reciclado ............................ 22

Figura 19: impresora 3D Anycubic i3 Mega ................................................................................ 23

Figura 20: esquema distribución de la máquina ......................................................................... 25

Figura 21: esquema mecanismo cremallera ............................................................................... 26

Figura 22: esquema mecanismo cigüeñal ................................................................................... 27

Figura 23: esquema mecanismo eje roscado .............................................................................. 27

Figura 24: motor eléctrico utilizado ............................................................................................ 29

Figura 25: primer diseño de la máquina ..................................................................................... 29

Figura 26: diseño eje engranado ................................................................................................. 35

Figura 27: diseño rueda del cigüeñal .......................................................................................... 35

Figura 28: diseño biela ................................................................................................................ 36

Figura 29: diseño pistón .............................................................................................................. 37

Figura 30: diseño estructura donde se sitúa la lata .................................................................... 38

Figura 31: pieza de encaje entre bancadas ................................................................................. 38

Figura 32: diseño bancada .......................................................................................................... 39

Figura 33: estructura reductor .................................................................................................... 39

Figura 34: problema de adhesión de las primeras capas impresas ............................................ 40

Figura 35: warping al imprimir una rueda del cigüeñal .............................................................. 41

Figura 36: pieza de donde se extraen los ejes del reductor ........................................................ 42

Figura 37: tornillo y taco utilizados para la sujeción de la tapa .................................................. 42

Figura 38: proceso para fundir la tuerca en la pieza ................................................................... 43

Figura 39: herramienta utilizada para crear la ranura en el eje .................................................. 43

Figura 40: material utilizado para hacer el pasador en la biela .................................................. 44

Figura 41: componentes utilizados para formar el cigüeñal ....................................................... 44

Figura 42: abrazadera metálica ................................................................................................... 45

Figura 43: nuevo diseño del eje dentado .................................................................................... 45

Figura 44: problema al comprimir una lata ................................................................................. 45

Figura 45: alargamiento de tres dientes en el eje dentado ........................................................ 46

Figura 46: protector del reductor ............................................................................................... 47

Figura 47: protector de las ruedas y el eje dentado ................................................................... 48

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Figura 48: nuevo esquema eléctrico ........................................................................................... 48

Figura 49: soporte interruptor sin modificar .............................................................................. 49

Figura 50: herramienta utilizada para instalar el final de carrera ............................................... 49

Figura 51: tubo de desagüe ......................................................................................................... 50

Figura 52: vistas máquina ............................................................................................................ 54

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1. ASPECTOS GENERALES

1.1 Introducción

Hoy en día, el reciclaje es algo esencial y en boca de todos. Se busca la manera de

contribuir favorablemente con el medio ambiente. Y las latas, después del vidrio es el

envase más reciclado en España.

Con este proyecto se puede conseguir que se pueda aportar cada uno su granito de

arena.

Hoy en día, hay diferentes opiniones acerca de chafar las latas antes de tirarlas a la

basura. En internet hay muchas páginas que informan el impacto negativo que tiene

chafar una lata. Supuestamente desfavorece la clasificación del residuo. Hay que dejar

claro, que en España chafar una lata para tirarla a la basura no desfavorece el reciclado

de esta, al contrario, está favoreciendo el medio ambiente consiguiendo reducir el

volumen innecesario en una bolsa de basura.

De manera nacional, las latas son recicladas el 70%, dejando a España por encima de

la media de la Unión Europea.

El reciclaje del envase amarillo (donde se depositan las latas) se encuentran tanto

plásticos, como tetrabriks o metales.

Simplificando el proceso, lo que se hace es separar los metales mediante imanes,

después crean corrientes de Foucault que simplemente lo que hacen es que le aluminio

salte literalmente de la cinta transportadora dejando solamente el plástico.

Eje de entrada o de salida: hace referencia en el caso de eje de entrada, al eje

proveniente del motor y el de salida al eje que aporta a la máquina el par modificado.

Número de entradas: utilizado para los tornillos sinfín, hace referencia al número de

roscas que tiene.

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2. ESTUDIO DE DISEÑO

Este apartado se divide en cuatro subapartados, que serán la base para poder diseñar

la compactadora.

Se hace vistazo general a los tipos de reductores que se fabrican, después se miran los

tipos de impresoras 3D del mercado, estas dos opciones deben ser compatibles para

que sea factible su fabricación. Y por último variedades de prensas, para el diseño de

la estructura y la forma de comprimir.

Además, se hace un breve estudio de una lata de refresco. El porqué de su forma,

puntos débiles para una mejor compresión, etc.

2.1 Introducción a los reductores

2.1.1. Tipos de reductores

Un reductor de velocidad hace que la velocidad de salida de un motor eléctrico pueda

ser modificada.

Toda máquina que requiera el uso de un motor eléctrico debe tener una regulación de

velocidad o potencia que se le suministra para que se encuentre en sus parámetros

funcionales. Esto explica porque los reductores de velocidad son tan comunes en

máquinas industriales.

La principal ventaja de usar un reductor es que se puede conseguir un equilibrio entre

velocidad y potencia ideales para la máquina a la que va dirigida. En el caso más común,

cuando vamos con el coche y hay una subida, no requerimos tanto de velocidad sino de

fuerza por lo que, con una marcha corta, el coche pierde velocidad, pero gana potencia.

Por lo contrario, en bajada no se necesita potencia ya que no hay que vencer al peso

del coche y con una marcha larga casi sin fuerza que simplemente permite ir a mayor

velocidad es suficiente

Un reductor parte de un motor eléctrico con una velocidad y potencia determinada, que

es el eje de entrada del reductor. Mediante engranajes esta velocidad es variada según

las especificaciones deseadas de la máquina a diseñar y se entregada mediante un eje

de salida con un par determinado.

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Según como se hace la transmisión mecánica del eje de entrada al eje de salida, se

pueden diferenciar tipos de reductores.

2.1.1.1 Tipos de transmisión flexible

Reductor por cadena Es un tipo de reductor en el que la transmisión en el que el eje de entrada y el de salida

se encuentran en paralelo y además están separados. La manera de transmitir la

potencia es mediante cadena y unos platos dentados, que suelen ser más económicos

que un engranaje.

Una de las características de este modo de transmisión es la posibilidad de mover más

de dos platos con una misma cadena y tiene gran vida útil. Por otra parte, se necesita

gran espacio para hacer este tipo de transmisión, es muy ruidoso y requiere gran

lubricación y cuidado frente al polvo.

Figura 1: reductor de velocidad por cadenas

Reductor por poleas

Este tipo de reductor es similar al de cadenas, parte de ejes paralelos y a distancia. La

correa hace de cadena y los platos dentados son sustituidos por poleas.

Este tipo de transmisión requiere de gran limpieza, el movimiento se transmite mediante

rozamiento y en caso de que haya polvo o suciedad entre la polea y las correa, este

podría perder fricción y por lo tanto la potencia transmitida. Las ventajas respecto a la

transmisión de cadena es que es permite transmitir más velocidad y es más económico.

.

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Figura 2: reductor con transmisión por correa

2.1.1.2 Tipos de transmisión mecánica

Reductor de engranajes

Es el método de transmisión más utilizado ya que tiene un gran abanico de aplicaciones,

tanto como en potencia, velocidad, espacio necesario, relación de transmisión…

Este consiste en la transferencia mecánica entre dos o más ruedas dentadas que están

en contacto.

Hay considerables ventajas a la hora de usar engranajes:

• No requiere mucho mantenimiento

• Espacio requerido reducido

• Gran rendimiento

• Larga vida útil

• Relación de transmisión constante

Por otro lado, nos encontramos que:

• Dificultad a la hora de absorber golpes

• Es ruidoso

• Coste elevado

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Dentro de este tipo de reductores encontramos diferentes tipos de engranajes y

diferentes maneras de transmitir la potencia, a continuación, se comentan algunas:

Reductor con engranajes cilíndricos

Son engranajes de dientes rectos o helicoidales y se utilizan en reductores de ejes

paralelos. Con este tipo de transmisión llegamos a los rendimientos mayores, entre el

96% y el 99%, se consiguen valores elevados cuando hay lubricación ya que al haber

contacto constante se genera calor que si no se disipa hace disminuir el rendimiento

final.

Encontramos dos tipos de engranajes cilíndricos, los engranajes rectos y los

helicoidales.

Los rectos son más económicos, sin embargo, los helicoidales son más silenciosos y no

generan vibración.

Este tipo de engranajes se utilizan en las marchas del coche, para marchas normales

se utilizan helicoidales y para la marcha atrás, rectos. Por eso, es más ruidoso y vibra

más el coche cuando metemos la marcha atrás.

Figura 3: engranajes rectos (izquierda) y engranajes helicoidales (derecha)

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Reductor con engranajes cónicos

Estos engranajes son utilizados para ejes cruzados. Además, se pueden utilizar tanto

engranajes rectos como engranajes helicoidales si se requiere de grandes esfuerzos. El

funcionamiento y ventajas son iguales que las comentadas en los engranajes

cilíndricos.

Figura 4: engranajes cónicos rectos

Reductor sinfín con corona

Utilizado para ejes perpendiculares, es una manera de transmitir el movimiento en el

que interviene un sin fin que tiene que ser el eje de entrada y una corona dentada que

será el eje de salida, es un mecanismo irreversible.

Cada vuelta que realiza el sin fin, la corona avanza en dientes el mismo número de

entradas que tiene el sinfín. Por lo que, si el sinfín tiene una sola entrada, para conseguir

que la corona dé una vuelta, debe dar tantas vueltas como dientes tenga. De esta

manera sabiendo número de dientes y de entradas es muy simple sacar la relación de

transmisión.

Utilizando un sinfín con corona se consiguen relaciones elevadas.

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Figura 5: sinfín con corona

Reductor cicloidal

Los reductores cicloidales son utilizados en robótica y sectores de alta tecnología. Su

mecanismo es bastante más complejo que los comentados anteriormente.

Las ruedas dentadas son eliminadas por pernos y rodillos.

El término cicloidal hace referencia a la trayectoria que toma un círculo rotativo en el

interior de otro mayor y estático.

A partir de esta imagen se explica el funcionamiento de este tipo de reductor.

Figura 6: partes de un reductor cicloidal

El eje de entrada (izquierdo) mueve la balinera excéntrica, este empuja a los discos

cicloidales contra los casquillos y los pines. Ahora se realiza el movimiento cicloidal

comentado antes, creando que la carcasa de pines gire al sentido contrario al de los

discos y consiguiendo una reducción. Cada vuelta que realiza el eje de entrada, los

discos cicloidales avanzan un diente. El movimiento se transmite al eje de salida

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mediante unos pines soldados al eje e introducidos dentro de la carcasa de pines. La

reducción se puede saber miranda el número de dientes que tiene el disco.

Reductor planetario

Es un tipo de reductor muy completo, con grandes ventajas respecto a otros. Ruido muy

reducido, poca vibración, gran precisión, buena durabilidad y un rendimiento elevado

(puede llegar al 99%), son algunas de las ventajas que tienen estos reductores.

Los componentes que lo forman son: un engranaje central que va conectado al eje de

entrada, varios engranajes, llamados satélites, que dan vueltas alrededor del central, un

porta satélites que transmite el movimiento de los satélites y una corona central por la

parte exterior de todos los satélites.

Figura 7: partes de un reductor planetario simple

2.2 Introducción a las impresoras 3D

La impresión 3D es una tecnología revolucionaria en los últimos años. Gracias a esto

se pueden crear objetos diseñados por uno mismo sin necesidad de nada más que una

impresora 3D. Actualmente el precio de una impresora 3D particular empieza a ser más

asequible y en un futuro es probable que sea algo tan cotidiano como un microondas.

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Se originó por la necesidad de facilitar el proceso a la hora de fabricar una pieza de

plástico, ya que requería del diseño de un molde de inyección previo.

2.2.1 Tipos de impresoras 3D

Se pueden clasificar en 4 grandes grupos que veremos a continuación: Estereolitografía (SLA)

Como material para imprimir, se utiliza resina líquida sensible a la luz. Se le aplica luz

UV y va solidificando la resina a capas para formar el objeto.

Consiste en un contenedor lleno de resina con una placa que se desplaza en el eje de

la Z. El láser refleja contra esta superficie, solidificando una capa de resina. La placa se

desplaza para que se pueda volver a crear otra capa adyacente. (ver figura 8)

Una vez se tiene el objeto deseado, se lleva a un horno para hacer el post-curado.

Con estereolitografía, se consiguen acabados de alta calidad y con propiedades

mecánicas muy buenas. Por lo contrario, es un proceso caro y peligroso ya que se

generan gases tóxicos.

Figura 8: impresión de estereolitografía

Sinterizado selectivo por láser (SLS)

El modo de generar la pieza se asemeja a la estereolitografía, solidificando capa a capa

y con un elevador que va formando la figura.

Consiste en una plataforma llena de material en polvo como cerámicas, nylon, cristal…

y un láser que calienta hasta casi el punto de fusión para que solidifique.

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El láser crea una capa en una cubeta donde se quiere generar la figura. Una vez creada

la capa se añade polvo encima, mediante un rodillo, para volver a crear una encima de

esta. La cubeta va bajando el nivel cada vez que crea una capa para permitir que se

añada polvo encima.

Es un método de impresión para uso profesional ya que su precio es bastante elevado.

Tiene bastante ventajas utilizar este tipo de impresión, como la posibilidad de hacer

piezas con geometrías muy complejas. Además de tener una velocidad de impresión

aceptable.

Figura 9: impresión 3D mediante SLS

Deposición de hilo fundido

Funciona depositando capas para formar la pieza. Se extruye un polímero termoplástico

a una temperatura levemente por encima del punto de fusión. Se consigue que una vez

el material se ha extruido se solidifica junto a la capa que se había impreso antes.

Este tipo de impresoras 3D es el más utilizado para uso doméstico. Es una impresora

muy económica si se compara con las demás, la calidad de las piezas es buena pero

no se comparan a la calidad con la que imprime una impresora de uso profesional.

El material utilizado para este tipo de impresión predomina el PLA y el ABS.

El PLA (poliácido de láctico) es el material que más se consume para impresión 3D

debido a su facilidad a la hora de imprimir. Además, es un material que proviene del

almidón por lo que una pieza de PLA no tiene tanto impacto medioambiental. Referente

a las propiedades no tiene gran resistencia mecánica y a 60ºC se deforma.

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El ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) es un material formado de tres bloques que cada

uno aportar propiedades. Es resistente a agentes químicos, es duro, resistente a altas

y bajas temperaturas y tiene gran resistencia mecánica. A la hora de imprimir piezas con

grandes superficies puede generar defectos entre capas, además durante la impresión

genera gases tóxicos.

Figura 10: impresión por FDM

2.3 Introducción a las prensas

Las prensas, principalmente, son máquinas que entregan gran cantidad de energía de

forma controlada. Para casi todo proceso industrial seguramente se utilice una, tanto

para operaciones en frío o caliente.

A partir de una prensa se puede cortar, doblar, perfilar, curvar, estirar, forjar…

mayormente utilizado con materiales metálicos.

Los elementos principales son la bancada (la estructura en sí) y el ariete (lo que ejerce

el esfuerzo sobre el elemento a modificar).

Figura 11: prensa mecánica de alta velocidad

2.3.1 Tipos de prensas

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Las prensas se dividen en dos grandes grupos: prensas hidráulicas y prensas

mecánicas.

• Las hidráulicas se alimentan de un pistón que presiona una placa y un circuito

por el que circula un fluido, por lo general aceite, y transmite la fuerza a otro

pistón mediante el principio de Pascal. Es utilizado para operaciones de

embutición profunda y procesos que precisen de altísimas fuerzas.

Figura 12: prensa hidráulica

• Las mecánicas parten de un motor eléctrico y se utilizan para trabajos de corte,

estampación, forja y pequeñas embuticiones.

Nos centraremos en ver qué tipos de prensas mecánicas hay, ya que para este proyecto

partimos de un motor eléctrico y no sería posible crear componentes con impresión 3D

para prensas hidráulicas.

Dentro del grupo de prensas mecánicas, podemos encontrar varios modelos con

aplicaciones diferentes. Se enseñarán algunos ya que una prensa puede tener varias

utilidades.

• Prensa de banco: herramienta muy común en talleres, es utilizada para la

sujeción del objeto a trabajar. Deja el objeto inmóvil y bien sujeto en la posición

que se quiere trabajar. Esta prensa suele sujetarse a una mesa.

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Figura 13: prensa de banco

• Prensa de husillo: prensa manual o un motor eléctrico que girar un husillo, este

desplaza una tuerca que será el útil para estampar, embutir…

Figura 14: prensa de husillo Wolff RSP

• Prensa excéntrica: este tipo de prensa trabaja en ciclos, es decir transmite la

potencia en un momento determinado y vuelve. Funciona con volantes de inercia

que acumulan la energía cinética y la sueltan en un instante en un punto en

concreto mediante una biela y cigüeñal.

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Figura 15: prensa excéntrica

2.4 Información sobre la lata de refresco

Las latas son usadas para mantener y transportar líquidos. Actualmente se fabrican de

aluminio y con un volumen que va de los 33cl a los 50cl. El diseño actual se puede

considerar una obra de ingeniería, debido a la constante evolución y mejoras que ha

tenido en el trascurso del tiempo. Las latas actuales se fabrican con un 40% menos de

material que hace 25 años.

El éxito de este envase es debido al peso tan reducido, el consumo de energía y las

materias primas necesaria para fabricar. Según el presidente de la Asociación de Latas

de Bebidas, en España se consumieron 7.534 millones de latas al año en la península

ibérica con una media de 130 latas por persona.

Para este proyecto se utiliza el estándar de lata más usual en España, de 33cl. Estas

son las dimensiones.

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Figura 16: dimensiones lata 33cl

El proceso de fabricación de una lata, parte de una plancha de aluminio con un espesor

de 0.25mm. Esta pasa por una troqueladora que corta un círculo le da forma de vaso

que será la base de la lata.

Figura 17: vaso de aluminio para formar lata

Esta base es estirada por un ariete, dando forma al cuerpo de lata. El ariete está

lubricado para no romper la lata y además se utiliza como refrigerante ya que el aluminio

se caliente al ser trabajado. A continuación, una devastadora endereza y limpia los

bordes. Las latas pasan por cuatro lavados a 60ºC, los dos primeros con ácido

clorhídrico y los siguiente con agua sin pH. Se secan y se pintan con un rodillo, para

proteger la tinta se aplica una capa de barniz.

55mm

65mm

5mm

15mm

115mm

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Para evitar que el contenido de la lata sepa a metal se aplica un barniz especial en el

interior creando una barrera entre la bebida y el aluminio. Después las latas pasan por

una máquina que crear el cuello superior y seguido se hace le hace un borde. Se envían

a la fábrica de la bebida donde se vuelven a lavar, se rellenan con la bebida y se coloca

la tapa encima. Por último, con la ayuda de un rodillo de soldadura la tapa se fija y la

lata queda lista para el consumo.

A diferencia del plástico, el aluminio se puede reciclar indefinidamente. Es tan reciclable

que actualmente hay en uso más del 70% del aluminio que se fabricó desde 1888. Una

de las características más significativas del reciclado del aluminio viene por el ahorro

energético. Ya que se ahorra el 95% de energía que, si se fabricara el aluminio de nuevo

a partir de la bauxita.

A continuación, se muestra consumo de energía que se consume cada vez que el

aluminio se recicla. Es bastante significativo el ahorro de energía entre la primera vez

que se fabrica el aluminio a cuando se reciclado 5 veces.

Figura 18: Consumo energético en función de las veces que se ha reciclado

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3. PARTE PRÁCTICA

A partir de aquí con el soporte del marco teórico, se desarrolla una idea. La viabilidad

del diseño y a la hora de imprimirlo.

Por último, se realiza el montaje y se resuelven los problemas que se van encontrando.

3.1 Disponibilidad de impresora

Antes de todo, se debe conocer qué tipo de impresora se podrá utilizar. Por una parte,

será la opción que restrinja algunas opciones, ya sea por el diseño, por incompatibilidad

de fabricación de algunas piezas o por materiales utilizados.

La universidad daba la opción de utilizar una impresora de FDM que utiliza PLA o ABS,

pero en este caso ya tenía acceso a una impresora de las mismas condiciones en casa.

La impresora es la Anycubic i3 Mega, una muy buena impresora relación calidad precio.

Puede imprimir PLA, ABS o Wood filament (filamento formado por 70%PLA y 30%

madera).

Figura 19: impresora 3D Anycubic i3 Mega

Se utilizará únicamente PLA, ya que ABS da mayores problemas a la hora de imprimir,

como el warping (explicado más adelante) y genera olores fuertes mientras se imprime,

contando que la impresora se encuentra en un sitio cerrado y donde suele haber gente,

no es buena idea. Por otro lado, el filamento de madera no se tiene en consideración ya

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que tiene propiedades bastante similares al PLA y no es tan económico (1kg PLA cuesta

entre 20-25€ / 1kg madera cuesta entre 35-40€).

Referente a dimensiones, tiene un volumen de impresión de 210x210x205mm. Esto se

debe tener en cuenta a la hora de hacer el diseño de piezas grandes.

El único inconveniente es que la impresora ha estado mucho tiempo parada, además

de que se ha cambiado la ubicación de la impresora y hay que cambiar algunos

parámetros de impresión.

3.2. Selección de la transmisión de movimiento

Una vez se sabe la impresora que se utilizará, se puede descartar algunas opciones

comentadas en el marco teórico.

Además, la intención de diseñar el mecanismo de transmisión de movimiento es que la

mayor parte se haga en impresión 3D. Por lo que esto también ayuda a descartar

algunas opciones. Por último, el reductor que se haga debe ser lo más compacto

posible.

Los sistemas de transmisión flexible no son compatibles del todo con la impresión 3D.

Por un lado, la transmisión con cadena implica tener acceso a una impresión de gran

calidad por tal de poder hacer una cadena que sea funcional y en el caso de que se

compre una cadena de metal, los piñones impresos tienen gran posibilidad de ruptura o

desgaste debido a la fricción generada con la cadena ya que son dos tipos de material

con durezas muy opuestas.

Por otro lado, la transmisión por poleas, la correa no se puede imprimir, debido a que

no podemos imprimir materiales flexibles con la Anycubic. Pero en el caso de comprarla

la polea podría ser compatible con piezas impresas, es de plástico y puede ser

compatible con un piñón hecho con impresión 3D, pero también se descarta esta opción

ya que requiere de bastante espacio para hacer reducciones grandes.

Se debe que diseñar un reductor que dé la potencia necesaria por tal de poder comprimir

la lata. La fuerza necesaria no se conoce, por lo que en la práctica se encontrará a base

de prueba y error.

El reductor sinfín pueda dar problemas a la hora de imprimirlo debido a la geometría de

la pieza. Se podría llegar a imprimir con la ayuda de soportes pero la calidad de la pieza

no sería muy buena.

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Un factor a tener en cuenta es que a medida de lo posible el reductor se hace la mayor

parte con impresión 3D. En el caso de los reductores cicloidales requieren de

componentes como rodamientos o casquillos que no se pueden ser impresos debido a

que son componentes de un uso especifico con características en concreto y una pieza

impresa no tiene.

En el caso de los reductores planetarios, para aportar la reducción de velocidad que se

necesita requieren de mucho espacio. Por lo que se descarta su uso.

Se considera como opciones válidas los reductores de engranajes cilíndricos o cónicos.

Ya que la impresión puede ser de buena calidad, la mayoría de los componentes se

pueden imprimir.

3.3. Opciones de diseño

Teniendo claro las opciones de reductores válidas y con la variedad de prensas, se ha

llegado a tres diseños factibles. Hay algunos puntos que comparten todos los diseños.

La estructura que sujeta la lata debe ser bastante robusto ya que era la parte que reciba

más fuerza. La forma debe ser en U para que se pueda comprimir equivalentemente por

todos las sin torceduras. En el caso de tener esquinas, la lata acabaría doblándose por

un lado antes, haciendo que no quede bien comprimida.

Las piezas diseñadas tienen que facilitar al máximo su impresión. La impresora utilizada

funcionada creando capas por lo que lo ideal es hacer una figura que vaya de capas con

mayor superficie a menor. En el caso de no ser así, siempre se puede girar la pieza para

que se imprima de la manera más optima.

La estructura general del compactador de latas tiene forma de L por tal de tener una

mejor sinergia con una basura.

Figura 20: esquema distribución de la máquina

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3.3.1. Piñón-cremallera

Para esta primera opción, se utiliza una cremallera como mecanismo para comprimir la

lata. Esta cremallera es diseñada con un pistón integrado en el extremo, además lleva

ranuras laterales que permite que vaya guiada.

Para generar suficiente potencia, se ha pensado en un reducto de engranajes rectos

con ejes paralelos. Los engranajes van escalonados por tal de que el último piñón

engrane directamente con la cremallera.

Figura 21: esquema mecanismo cremallera

3.3.2. Cigüeñal-biela

Esta opción funciona mediante un cigüeñal, biela y pistón. El reductor es similar al

comentado en la primera idea, en este caso el último piñón del reductor engrana con un

cigüeñal. Para que esto ocurra el cigüeñal es diseñado a partir de un engranaje mayor

y es modificado para que se puede añadir la biela.

El pistón va guiado y da estabilidad a la hora de comprimir. Lo que se consigue con un

cigüeñal es hacer un ciclo cerrado ya que el pistón comprime y expande en una vuelta

por lo que no es necesario cambio de rotación del motor.

CREMALLERA PISTÓN EJE MOTRIZ

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Figura 22: esquema mecanismo cigüeñal

3.3.3. Eje roscado

Por último, se ha pensado en el diseño de un mecanismo en el que le reductor da

potencia a un eje roscado. Este atraviesa un pistón con rosca por dentro, el cual avanza

cuando el eje gira.

La bancada es igual al cigüeñal-biela, pero en este caso el pistón es mucho más largo

para evitar el eje roscado a la hora de comprimir la lata. Por otro lado, el reducto contiene

los primeros engranajes cónicos por tal de conseguir la forma de L.

Figura 23: esquema mecanismo eje roscado

Una vez hay varias opciones de diseño, se tienen en cuenta las ventajas y problemas

que puede tener cada diseño para finalmente desarrollar uno. Por parte de los

PISTÓN

CIGÜEÑAL

BIELA

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reductores todos son factibles por lo que se valoran los mecanismos para saber cuál de

las opciones se desarrollará.

La opción de la cremallera no tiene gran dificultad a la hora de diseñar e imprimir las

piezas. Además, la fuerza que se puede transmitir mediante este mecanismo es muy

elevada.

Por otro lado, se requieren varios componentes eléctricos para conseguir que funcione,

como dos finales de carrera o un inversor para hacer que la cremallera vuelva.

La segunda opción tiene un diseño más factible, con un ciclo cerrado y las piezas son

compatibles con la impresora 3D.

Como inconveniente, el mecanismo no transmite tanta fuerza como el anterior y hay

algunas piezas en las que recae muchos esfuerzos, como en la unión de la biela.

Por último, en el caso del eje roscado es un método para comprimir la lata bastante

completo, se pueden transmitir grandes esfuerzos. Por otro lado, la impresión del eje

podría dar problemas, igual que pasaría imprimiendo un sinfín. Además, el ciclo no es

cerrado por lo que hay el mismo problema que en la cremallera.

Como conclusión, el diseño a desarrollar es el cigüeñal-biela. Es la idea más factible

para conseguir hacer una compactadora de latas.

3.4. Diseño conceptual

Una vez se tiene una idea de cómo será la máquina, se empieza a diseñar y a hacer las

piezas en SolidWorks para ver el conjunto en 3D.

Este apartado se divide en cuatro grupos que engloban toda la máquina: reductor,

mecanismo de transmisión, bancada y sistema eléctrico.

3.4.1. Reductor

Esta es la parte con mayor importancia ya que es necesario generar suficiente fuerza

como para poder comprimir la lata.

Para intentar hacer lo números más cuadrados posible, los engranajes se han diseñado

con módulo 2.

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Primeramente, se ha comprado un motor eléctrico:

Funciona con corriente continua a 12V. Puede funcionar

conectado a una fuente de alimentación con un

transformador a 12V o con una batería. En este caso, se

escoge utilizar una batería, para darle independencia a

la máquina. Se utiliza una batería que se usa para dar

luz al frontal de la bicicleta.

Gira a una velocidad teórica de 3.000 rpm por lo que se puede crear una gran reducción

ya que para nuestra máquina se requieren velocidades mucho menores.

Una vez se tiene motor, se estudia cómo van distribuidos los engranajes y como se

transmite la potencia al cigüeñal. La primera opción diseñada es la que se ha mostrado

en la figura 24.

Hay varios puntos a mejorar de este diseño. El reductor ocupa mucho espacio, para

optimizar espacio se hace un nuevo diseño agrupando ejes. Por otro lado, el cigüeñal

es complicado que esté bien sujeto a la bancada de esta manera ya que solo se puede

sostener por el lado opuesto a la biela y teniendo en cuenta que en este punto habrá

muchos esfuerzos, este primer diseño no es válido.

Figura 25: primer diseño de la máquina

De esta manera, el reductor es más compacto. Al cigüeñal se le añade una rueda, no

dentada, para poder tener una sujeción por los dos lados de la biela y que no haya riego

de que la rueda se tuerza.

Figura 24: motor eléctrico utilizado

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Para los cálculos del reductor, se parte de la idea de hacer los engranajes no muy

grandes para hacerlo lo más compacto posible.

Como no está definida la fuerza necesaria para aplastar una lata, se hacen los cálculos

en función del tiempo necesario para comprimir. En caso de que una vez se haga el

montaje y sea necesaria más fuerza, se rehacen los cálculos aplicando mayor

reducción.

Se considera que la compactadora chafe latas 10 segundos. Por lo tanto, debe tardar

20 segundos como mucho en dar una vuelta completa.

Los engranajes del reductor se hacen todos iguales para facilitar el diseño.

El engranaje motriz o piñón se acopla en un eje roscado de M8, por lo que se diseña el

contorno de la rosca en el interior del piñón para que se encajen a presión y de esta

manera se consigue el engranaje con rosca interna. Por lo que no pierde tracción de

esta manera.

Por lo tanto, el engranaje motriz se diseña con un diámetro interior mínimo de diámetro

18mm para que los dientes no toquen con la tuerca, el diámetro que se deja para meter

la tuerca son 8mm más 5mm de espesor por cada lado.

Por lo tanto, se calcula con Dientes (Z)=10

Diámetro primitivo (Dp)= M · N= 20mm

Diámetro exterior (Dext)= Dp + 2M= 24mm

Altura del diente (H)= 2.167 · M = 4.334mm

Diámetro interno (Dint)= Dext – 2H= 15.332mm

Se recalcula aumentando el número de dientes.

Engranaje motriz

M=2

Z=12

Dp= M · N= 24mm

Dext= Dp + 2M= 28mm

H= 2.167 · M = 4.334mm

Dint= Dext – 2H= 19.332mm

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Con este número de dientes se hace el diseño, para poder pasarlo a Solidworks se

requieren algunos datos más.

Paso (P)= 3.1416 · M=6.283mm

Ángulo de presión= 20º

Ancho del hueco= P/2= 3.142

Referente al espesor del engranaje, debería ser: espesor=P/2=3.142mm, pero se

diseñan a 6.5mm para dar robustez al engranaje ya que está hecho de plástico.

Ahora se diseña el engranaje reductor, que se basa en dos engranajes juntos uno mayor

y otro pequeño.

Engranaje reductor entrada

Este engranaje debe ser mayor al piñón y al engranaje reductor de salida, por lo que

debe ser mayor a 12.

M=2

Z=26

Dp= M · N= 52mm

Dext= Dp + 2M= 56mm

H= 2.167 · M = 4.334mm

Dint= Dext – 2H= 47.332mm

Paso (P)= 3.1416 · M=6.283mm

Ángulo de presión= 20º

Ancho del hueco= P/2= 3.142

Engranaje reductor salida

M=2

Z=10

Dp= M · N= 20mm

Dext= Dp + 2M= 24mm

H= 2.167 · M = 4.334mm

Dint= Dext – 2H= 15.332mm

Paso (P)= 3.1416 · M=6.283mm

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Ángulo de presión= 20º

Ancho del hueco= P/2= 3.142

Cigüeñal engranado

En este caso no se puede poner un numero de dientes aproximado ya que esto dará la

carrera final que recorre el pistón. El mínimo requerido si se quiere cumplir el objetivo

de comprimir la lata hasta 55mm más un pequeño espacio para colocar la lata es de

75mm de carrera. Con esto se obtiene que la biela debe ir a un radio de 37.5mm del

centro del cigüeñal. Suponiendo que el eje que aguanta la biela es de diámetro 6, más

2mm de seguridad. Obtenemos un diámetro mínimo interior de 85mm.

Haciendo varios cálculos con diferente número de dientes, se llega a:

M=2

Z=45

Dp= M · N= 90mm

Dext= Dp + 2M= 94mm

H= 2.167 · M = 4.334mm

Dint= Dext – 2H= 85.332mm

Paso (P)= 3.1416 · M=6.283mm

Ángulo de presión= 20º

Ancho del hueco= P/2= 3.142

Una vez están todos los engranajes, se calcula la velocidad a la que se comprimen las

latas y el par que se consigue.

Relación de transmisión (i) = Zin/Zout

i1-2= z1/z2= 12/26= 0.462

i2-3= z2/z3= 10/26= 0.385

i3-4= z3/z4= 10/26= 0.385

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i4-5= z4/z5= 10/26= 0.385

i5-6= z5/z6= 10/26= 0.385

i6-7= z6/z7= 10/26= 0.385

i7-8= z7/z8= 10/45= 0.222

itotal= i1 · i2 · in= 0.000867

Vfin=Vinicio · i= 3000rpm · 0.000867= 2.6rpm

1 rev → 60s/2.6rpm= 23.1 s en dar una vuelta

En este caso se ha hecho demasiada reducción por lo que en vez de utilizar 5

engranajes reductores se utilizan 4.

itotal= i1 · i2 · in= 0.462 · 0.3854 · 0.222= 0.002253

Vfin=Vinicio · i= 3000rpm · 0.002253= 6.76 rpm

1rev → 60s/6.76rpm= 7.7s

Por lo tanto, se comprime una lata en 3.85s en condiciones ideales. En caso de que el

motor gire a 3000 rpm y no haya perdidas en el reductor.

Ahora, se calcula el par generado con el reductor.

Pot (W) = T (Nm) · ω (rad/s)

Tin= 30 W / (3000rpm · 2𝜋

60)= 0.0955Nm

Tout= 𝑇𝑖𝑛·𝛈

𝑖

Suponemos rendimiento de 1, más adelante se saca el rendimiento real.

Tout= 0.0955 / 0.002253= 42.4Nm

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Esta es la distribución final que queda del reductor.

3.4.2. Mecanismo de transmisión

Una vez el reductor está diseñado, se diseñan las demás piezas que conllevan el

movimiento. El engranaje que se acopla con el cigüeñal se hace diferente ya que debe

engranar lo mejor posible. Esto sugiere una idea, la idea principal es simplemente con

el cigüeñal compuesto por una rueda dentada que es traccionada y otra lisa. Esto podría

dar problemas ya que solo viene potenciado por un lado y puede facilitar que se tuerza.

Por lo tanto, el cigüeñal se rediseña constando de las dos ruedas engranadas y el último

engranaje se alarga considerablemente consiguiendo un eje engranado que da tracción

a las dos ruedas.

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Figura 26: diseño eje engranado

Ahora hay que diseñar como van unidas las dos ruedas ya que la biela irá sujeta en

medio. Para ellos se ha pensado en dejar agujereadas las dos ruedas y a la hora de

montar collar una varilla roscada. El problema es en hacer compatible la varilla metálica

con la rueda de PLA, ya que no se puede hacer rosca en la rueda.

Para ello se ha pensado en fundir una tuerca dentro de la rueda, con la ayuda de un

soldador.

Un soldador alcanza temperaturas suficientemente elevadas como para fundir el PLA,

por lo que puede calentar la tuerca a 230ºC aproximadamente y de esta manera funde

el PLA que contiene alrededor y una vez se enfría, la tuerca queda fijada.

Ahora que se sabe cómo se monta el cigüeñal, es el momento de diseñarlo.

Simplemente, se diseña un engranaje de 45 dientes de módulo 2, con un espesor de

20mm para darle consistencia.

Figura 27: diseño rueda del cigüeñal

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El eje se ha hecho con una pared exterior que ayudará a evitar que la rueda se mueva

y que apoye mejor en el soporte. Referente al aguajero se han hecho dos tamaños

diferentes. Uno de mayor diámetro donde se fundirá la tuerca para que quede fijada en

si interior y otro menor para que la varilla roscada toque en la pared interna de la rueda

y de esta manera hay mayor superficie donde se transmite la fuerza, sino se hace de

esta manera la rueda podría fracturarse debido a que toda la fuerza transmitida recae

sobre el punto de contacto de la tuerca.

Continuamos con el diseño de la biela, hay que tener en cuenta que la parte en contacto

con el cigüeñal da vueltas sobre un eje roscado con gran fuerza aplicada, por lo tanto,

es necesario usar un casquillo interior para no romperla.

Se usa como casquillo una varilla hueca. Por el lado en contacto con el pistón no es

necesario colocar casquillo ya que no gira sobre una rosca.

El espesor de la pieza es de 10mm, suficiente para que sea resistente.

Figura 28: diseño biela

Para terminar con el mecanismo de transmisión, queda diseñar el pistón.

Este se va a diseñar con forma de U ya que así se va a hacer el diseño de la bancada

donde se coloca la lata. Asimismo, se diseña con unas guías para asegurar que no

tuerce en caso de que la lata se doble antes, por un lado. Por último, la cara que está

en contacto con la lata se hace con una ligera inclinación ya que interesa que se doble

antes por un lado y de esta manera facilitar que se comprima con mayor facilidad.

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Figura 29: diseño pistón

3.3.3 Bancada

A la hora de diseñar la estructura de la máquina se debe hacer rígida ya que estará

sometida a grandes esfuerzos y dentro de lo posible intentar ahorrar el mayor material

posible.

Imprimir la estructura es donde se requiere mayor material y hay que tener en cuenta

que se deben partir las piezas dentro de las capacidades de la impresora, un máximo

de 210 mm Esto conlleva que las piezas se deben dividir para poder imprimirlas.

Se distribuye en tres partes la bancada: estructura donde se deposita la lata, donde irán

colocadas las ruedas del cigüeñal y el soporte del reductor.

Se empieza diseñando la bancada donde se deposita la lata. Para ello, se deben saber

las magnitudes generales, que suelen ser 115mm de alto y 65mm de ancho. La intención

es comprimir la lata hasta 55mm de alto, por lo que se comprime aproximadamente la

mitad de la altura inicial. Para saber a qué anchura queda la lata final, se ha hecho

mediante ensayos en latas, simulando la máquina en funcionamiento y chafándolas

hasta la altura de 55mm. Se comprimen varias y se observa que ninguna llega a 80mm

de diámetro por lo que se diseña la base con 85mm de diámetro para asegurar que la

lata se expande sin problema.

Con estas medidas ya se puede diseñar donde irán depositadas las latas en la máquina.

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El resultado es este:

Se ha hecho una guía por cada lado para que el pistón no se gire en caso de que la lata

se doble antes, por un lado.

Por último, en la parte inferior de la pieza se ve como se le ha diseñado una pequeña L

que hace de sujeción entre las dos bancadas diseñadas. El enganche es simétrico para

los dos lados resistiendo así la fuerza a tracción que se genera.

Seguidamente, se diseña la estructura donde va acoplado el cigüeñal y el eje

engranado. Esta es conjunta con la bancada de la lata por lo tanto tiene un L diseñada

en la parte inferior para conseguir el acople.

El primer tramo continua con la forma de U, hasta una vez llegado donde se sitúan las

ruedas dentadas. Para ello se colocan dos pilares con el hueco para insertar los ejes y

se diseña una tapa superior para amarrar la tapa.

El eje engranado debe ir a distancia exacta para engranar con la rueda. Para ello los

diámetros primitivos de ambos engranajes deben ser tangenciales. Una vez ubicado

Figura 30: diseño estructura donde se sitúa la lata

Figura 31: pieza de encaje entre bancadas

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donde irá el eje engranado, se contempla como se sujeta. Por un lado, está el reductor

por lo que ya queda fijo y por el otro se hace la misma sujeción que a las ruedas del

cigüeñal.

Como esta pieza contiene una parte del soporte del reductor. Se debe hacer un agujero

donde irá colocado el segundo eje del reductor. Se vuelve a hacer lo mismo, diámetro

primitivo de un engranaje con otro y que sean tangenciales.

El resultado de la pieza es el siguiente:

Figura 32: diseño bancada

Por último, se diseña la estructura del reductor. Consta de una L que se acopla

a la última bancada comentada. En ella se crea un soporte para colocar el motor.

Como se ha comentado antes, la distancia entre el motor y el eje que contiene

los engranajes viene definida por los diámetros primitivos.

En este caso, no es necesario crear cavidades para unir esta bancada con la del

cigüeñal ya que no hay posibles esfuerzos de tracción.

Figura 33: estructura reductor

Agujero para el eje reductor

Eje del reductor

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3.4.4 Circuito eléctrico

Inicialmente, el circuito eléctrico se ha diseñado simple. Utilizando solamente un

interruptor para actuar y parar el motor. No es necesario ningún componente más ya

que la máquina tiene un ciclo cerrado.

3.5 Impresión de las piezas

Con las piezas diseñadas y preparadas para imprimir, se debe poner a punto la

impresora.

Se hizo una primera prueba con una pieza pequeña para ver el resultado y observar si

había fallos.

Lamentablemente, no hubo que esperar mucho para encontrar el primer error, las

primeras capas no se adhieren a la cama caliente.

Figura 34: problema de adhesión de las primeras capas impresas

Este problema ya se había tenido anteriormente, la solución más normal es que la cama

caliente (superficie donde se imprimen las capas) no está calibrada. Con la ayuda de un

papel, se calibra la cama y se vuelve a probar a imprimir. El problema persiste por lo

que con ayuda de internet se busca una solución.

Finalmente, se vio que el problema era la temperatura de la habitación en la que se

imprimió. La impresora se encontraba al lado de la ventana creando que el plástico se

enfriara demasiado rápido.

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Por otro lado, la temperatura de la cama caliente se aumenta en 10 grados. Esto se

debe a que varias piezas, sobre todo las de gran superficie, salían con las puntas

dobladas, como en este ejemplo:

Figura 35: warping al imprimir una rueda del cigüeñal

Este defecto es llamado warping (deformación), es un defecto muy común a la hora de

utilizar la impresión 3D. Se debe a la contracción que sufre el material extruido por la

diferencia de temperaturas, se extruye a 220ºC y la cama caliente a 60ºC, cuando el

material toca la cama caliente se contrae. El defecto aparece en las esquinas debido a

la contracción que se genera en la parte central y estira de las esquinas.

Para reducir este problema, es importante evitar que se generen corrientes de aire, por

lo que se coloca en una esquina de la habitación y con la puerta cerrada durante toda

la impresión.

3.6 Montaje

Con todas las piezas terminadas, se procede al montaje. A partir de aquí sen los fallos

que tiene la máquina y en que se puede mejorar. Durante el montaje se enseña los

componentes que no son impresos, en la mayoría se intenta utilizar piezas recicladas

del desmontaje de cosas viejas o rotas. Como última opción si algo no se encuentra se

compra.

Empezando por el montaje del reductor, se requieren dos varillas para utilizar como eje.

Para ello se ha cortado una varilla de 5mm de diámetro utilizando una radial, una de

73mm de longitud y otra de 163mm para pasar por el interior del eje engranado.

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Figura 36: pieza de donde se extraen los ejes del reductor

De aquí se han cortado los ejes

A continuación, se monta la bancada, para ello se tiene que introducir el encaje por la

parte inferior. Es tan justo el encaje que se necesita usar martillo. La pieza se lubrica

con jabón y con cuidado se va martillando por los laterales hasta que se consigue

encajar.

Para fijar las tapas que sujetan el cigüeñal en la bancada, se hace mediante tornillos. El

problema es que los tornillos no pueden roscar en una pieza hecha con impresión 3D

ya que el interior no es 100% sólido. Por lo que el agujero se hace más grande para

introducir un taco y poder roscarlo. En la tapa se hace un agujero pasante y ya que fijo.

Figura 37: tornillo y taco utilizados para la sujeción de la tapa

Esta operación se repite con la tapa que sujeta el eje engranado.

Continuando con el cigüeñal, se le funde una rosca circular donde posteriormente se

introduce una varilla roscada M6.

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Figura 38: proceso para fundir la tuerca en la pieza

La varilla se corta de un tornillo M6 de 80mm de longitud. Se corta a medida exacta

para que no sobresalga nada, en caso de que fuera larga podría tocar con la bancada

y quedar clavado.

Para facilitar el montaje, debido a que la varilla queda inaccesible una vez montada, se

ha hecho una pequeña ranura en un extremo para poder desenroscar con un

destornillador plano.

Figura 39: herramienta utilizada para crear la ranura en el eje

Para la biela, se tiene que hacer un casquillo. Como la varilla roscada es de

M6 se utiliza un taco para hormigón de diámetro 8, que encaja con esa medida.

Para introducir la varilla, nuevamente se lubrica con jabón y con un martillo se introduce

en la biela.

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Figura 40: material utilizado para hacer el pasador en la biela

Se encuentra un problema, la biela tiene mucho juego por toda la varilla roscada. Se

decide poner una tuerca con una arandela por cada lado para eliminar el movimiento no

deseado.

Figura 41: componentes utilizados para formar el cigüeñal

Por último, con un tornillo y una tuerca se amarra el pistón a la biela. El motor se

empalma a un interruptor de forma provisional y se conecta a una batería. Ya se puede

probar la máquina y ver lo fallos. El motor se amarra a la bancada mediante una

abrazadera metálica.

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Figura 42: abrazadera metálica

3.7 Problemas encontrados

Con la máquina lista, primero se comprueba que el reductor funcione. De primeras el

pistón se mueve y parece funcionar. Con un par de ciclos se vé el primer error. La biela

en el lado del cigüeñal toca con el eje engranado, no limita el movimiento, pero se debe

arreglar. Como solución se diseña el eje engranado con la parte donde toca la biela mas

fina.

Figura 43: nuevo diseño del eje dentado

Siguientemente, se comprueba si es capaz de comprimir una lata. El problema viene

cuando empieza a comprimir y las dos bancadas (la de la lata y la del cigüeñal) unidas

por dos encajes se separan por la parte superior.

Figura 44: problema al comprimir una lata

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De todas maneras, se crea una estructura alrededor de la compactadora para ver si con

la potencia generada se consigue chafar la lata. Finalmente, se ve que hay potencia

suficiente por lo que solo queda solucionar el problema de la separación de las

bancadas.

Como solución se opta por atornillar las bancadas a una madera de 18mm de grosor

para que absorba parte del esfuerzo a tracción.

Con esto la máquina queda lista para ser utilizada.

3.8 Mejoras

Una vez la máquina funciona es más fácil identificar algunas cosas que se pueden

mejorar.

En total se han encontrado 4 mejoras para aplicar:

Montaje eje engranado

Durante el transcurso del montaje, el reductor se ha montado y desmontado varias

veces. El eje reductor ha dado varios problemas, uno se ha comentado anteriormente,

pero además la parte lisa del final, que está en contacto con la bancada, no permite

sacar el eje si la rueda del cigüeñal está puesta. Por lo que, aprovechando que el eje

reductor era una pieza que se debía volver a imprimir, en la parte lisa del final se diseña

la continuación de tres dientes.

Con esto se consigue que, con las ruedas montadas, el reductor se pueda quitar sin

ningún problema.

Figura 45: alargamiento de tres dientes en el eje dentado

Page 48: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 47 | 59

Sistema de protección

Viendo la máquina trabajar y con el diseño de la estructura es fácil tocar los engranajes,

están todos descubiertos. En caso de que la máquina esté funcionando y a alguien le

pille un dedo podría causar graves daños. Por lo que es necesario poner un protector.

Se busca que el reductor sea visible, para que sea más estético y se pueda observar la

reducción que se genera a lo largo del reductor. Por lo que se busca un material

transparente como metacrilato. En un inicio, se utiliza una bandeja donde se colocan

papeles. El problema es que es un material que se agrieta con facilidad y al cortarlo se

rompe o se ralla, por lo que el resultado final no es como se esperaba.

Seguidamente, se encuentra un cuadro viejo que utiliza como cristal una especie de

metacrilato, pero esta vez mas manipulable y fino. Se diseña una pequeña estructura

donde las piezas cortadas a medida con un cúter, se pegan con pegamento rápido al

plástico y después con dos tornillos se fija a la estructura.

El resultado final es este:

Figura 46: protector del reductor

Las ruedas del cigüeñal tampoco tienen protector, este caso no es tan crítico ya que

giran a menor velocidad y es más complicado que pase algo. Pero igualmente se diseña

un protector. Para este caso, se ha pensado lo mismo que el anterior, que sea

transparente para poder ver funcionamiento de la máquina. En este caso, para facilitar

el diseño se quiere hacer en curvatura por lo que el material que se utilice debe ser

flexible. Se utiliza una funda transparente con la que encuaderna. Es flexible y

transparente, ahora se imprimen las piezas y se grapa la funda. Con esto queda cubierto

las ruedas y el eje dentado.

Page 49: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 48 | 59

Figura 47: protector de las ruedas y el eje dentado

No se requiere más protección ya que por la parte del pistón, al introducir la lata no

queda mucho espacio. Así que la máquina ya es segura.

Nuevo sistema eléctrico

Un fallo significativo es que a la hora colocar la lata con la máquina encendida era muy

complicado introducirla ya que disponías de pocos segundos, después el pistón se

cerraba.

La solución es poner un final de carrera y hacer que cuando el pistón vuelve al principio

después de chafar una lata, se detenga. Hasta que no se mantiene pulsado un pulsador,

el motor no vuelve a funcionar. Para ello se ha hecho un sistema eléctrico diferente. Se

necesita un pulsador NA, un final de carrera NC y un interruptor.

El esquema del sistema eléctrico es el siguiente:

M PULSADOR NA

INTERRUPTOR FINAL DE

CARRERA NC

MOTOR BATERÍA

Figura 48: nuevo esquema eléctrico

Page 50: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 49 | 59

Una vez probado y funciona, se diseña una estructura que se coloca encima del motor

para colocar el pulsador y el interruptor. A la hora de introducir los componentes, el

encaje se hace manual utilizando una herramienta de corte.

Figura 49: soporte interruptor sin modificar

Se suelda todo el circuito con estaño.

Para colocar el final de carrera, se marca la posición máxima del pistón y se atornilla el

final de carrera. Los tornillos utilizados se extraen de un viejo rúter. Utilizando un

destornillador pequeño se enroscan dos tornillos para que quede fijo.

Figura 50: herramienta utilizada para instalar el final de carrera

Escape de líquidos

Esta ha sido la última mejora incorporada ya que se ha hecho al cabo de varios días de

prueba. La bancada después de varios usos quedaba pegajosa debido a las pequeñas

cantidades de líquido que llevan las latas y sueltan cuando se comprimen.

Como solución se ha hecho:

• Un agujero con un tubo introducido al final de la bancada. La función es

simplemente que cuando se vaya a limpiar la máquina, se coloque el tubo

Page 51: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 50 | 59

en un recipiente y todo el residuo de agua o productos de limpieza caiga

fuera de la máquina consiguiendo que sea más higiénico. El tubo se ha

cogido de una jeringa.

Además, se ha impreso una abrazadera para colocar el tubo en alto para

cuando no se está utilizando.

- Para facilitar que el líquido vaya al agujero de desagüe se ha colocado

una madera en el lado opuesto de la máquina para darle una pequeña

inclinación.

- Por último, los tornillos que sujetaban la bancada a la base creaban

pequeños surcos donde la suciedad y el líquido se almacenaba. Se ha

enganchado un plastificador de libros por la parte superior para que el

líquido resbale hasta el desagüe.

Figura 51: tubo de desagüe

4. ESTUDIO ECONÓMICO

Page 52: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 51 | 59

Para realizar el presupuesto se desglosa en el proyecto básico del ingeniero, donde se

consideran las horas de investigación y del desarrollo del proyecto. Y para el proyecto

ejecutivo se tiene cuenta el material necesario a comprar y las horas de montaje. Por

último, se da un precio al prototipo que se ha hecho.

Para calcular el coste de las horas invertidas, el precio por el estudio y el diseño en

SolidWorks es de 30€/h. El precio del montaje es de 25€/h.

Presupuesto proyecto básico

Horas invertidas Precio (€)

Investigación 75 2.250

Diseño 150 4.500

Montaje prototipo 75 1.875

Total 300 8.625

Presupuesto proyecto ejecutivo

Material Cantidad Precio unidad (€/ud) Precio (€)

Filamento PLA 1Kg 1 15,70 15,70

Motor eléctrico 1 13,03 13,03

Varilla Ø5 – 200mm x 2ud 1 4,93 9,86

Metacrilato de 1.2mm 1 2,49 2,49

Cubierta encuadernación 1 0,10 0,10

Pulsador (x5) 1 0,81 4,06

Interruptor (x5) 1 1,50 7,50

Final de carrera (x20) 1 0,38 7,71

Varilla roscada M6 – 500mm 1 8,70 8,70

Tabla madera pino 1 6,99 6,99

Arandela M8 (x20) 5 0,15 3

Tornillos cabeza redonda M4x30

(x100)

18 0,07 7,21

Abrazadera metálica (x5) 1 2.50 9,99

Tubo flexible transparente 1metro 1 3,53 3,53

Tornillo M2 (x800) 2 0,02 14,89

Batería portable 1 31,89 31,89

Page 53: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 52 | 59

Tuerca circular M6 x20 2 0,37 7,55

Taco de nailon (x50) 6 0,23 11,50

Horas de montaje 20h x 25€/h 500

Coste total 657,9

En esta tabla se indica el tiempo exacto de impresión y el material consumido:

Pieza Tiempo (min) Material utilizado (g)

Bancada lata 1001 214

Bancada cigüeñal 1015 186

Bancada reductor 626 113

Encaje x2 67 11

Pistón 243 39

Engranaje reductor x4 288 44

Eje engranado 239 37

Piñón 13 2

Tapa cigüeñal x2 34 6

Tapa eje engranado 32 6

Rueda cigüeñal x2 592 96

Biela 58 10

Protector reductor 120 15

Protector cigüeñal x2 200 36

Soporte interruptor 617 93

Soporte tubo 10 2

Total 5155 910

El tiempo imprimiendo en horas equivale a 85horas y 55minutos.

5. PLANIFICACIÓN

La duración de este proyecto ha sido de 8 meses ya que se solicitó una prórroga. De

este periodo han sido 5 meses productivos que se han dividido en tres fases: fase previa,

fase de diseño y fase de montaje.

Page 54: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 53 | 59

Fase previa

Se han analizado los objetivos del proyecto. Se ha hecho un estudio sobre reductores,

impresoras 3D y algunos tipos de prensas. Además de obtener información necesaria

sobre las latas de refresco.

En esta fase se invirtió un mes y medio.

Fase de diseño

Esta fase se ha realizado utilizando SolidWorks, se ha pasado la idea de manera digital.

El diseño de las piezas teniendo en cuenta que se deben imprimir después, ajustar la

impresora a los parámetros correspondientes. En esta fase se ha invertido

aproximadamente dos meses y medio.

Fase final

Una vez acabado el diseño, las piezas se debían imprimir. Aproximadamente se han

tardado 100 horas de impresión contando piezas defectuosas y piezas buenas.

Para montar la máquina se ha invertido un mes y medio aproximadamente.

7. CONCLUSIONES

7.1 Máquina final

Una vez la máquina está acabada y funciona perfectamente, se valora el resultado del

proyecto.

Page 55: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 54 | 59

Como conclusión he de decir que considero haber cumplido el objetivo ya que mediante

impresión 3D se ha construido un reducto, una máquina que es capaz de comprimir las

latas partiendo de un motor con un par motor bajo.

El reducto consigue una buena reducción, los engranajes están bien diseñados y

engranan sin ningún problema. Las piezas impresas resisten los esfuerzos que se

generan.

El resultado final es el siguiente:

Figura 52: vistas máquina

Se ha conseguido un diseño compacto y estéticamente agradable. Las dimensiones de

la madera son de 295x415mm.

Page 56: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 55 | 59

Referente a seguridad, no era un tema que se tenía pensado, pero al ver la máquina en

acción se es consciente de la fuerza que genera y el daño que podría hacer. Por lo que

se recubrieron todos los engranajes y por otro lado al colocar la lata no deja espacio a

que pueda pillar algo más.

7.2 Impacto ambiental

Para conocer el impacto ambiental de esta máquina se hace un previo conocimiento de

la huella que genera imprimir piezas en impresión 3D. Posteriormente se hace un

comentario sobre el impacto de construir el compactador.

Según un estudio que realizó Cuboyo se ha conocido que la impresión 3D genera menor

huella que en el caso de la inyección para piezas de poca producción. Por lo que según

la escala de producción se puede considerar mejor opción utilizar la impresión 3D. Si la

producción es mayor a 300 réplicas, hacer piezas por inyección es la mejor opción

ambientalmente hablando.

Considerando el material implementado, el uso de impresoras genera poco residuo y el

gasto de material es menor ya que se pueden crear piezas con un 50% más ligero que

con piezas por inyección.

Por lo que refiere a consumo energético, algunas las impresoras 3D, como la láser,

pueden consumir hasta 100 veces más que la fabricación tradicional.

Si se considera el ciclo de vida de las piezas generadas, la impresión 3D es beneficiosa

ya que permite que, en un producto compuesto por varias piezas, en el caso de que una

se rompa es posible fabricar únicamente esa y remplazarla. En el caso de la inyección,

si una pieza se rompe, se remplaza todo el conjunto.

Y como mayor ventaja respecto el método de fabricación tradicional, es la

descentralización que genera. Ya que los productos se pueden producir en el domicilio

y se evita el transporte.

Una vez se conoce el impacto que genera usar impresoras 3D, se observa el impacto

de generar la máquina compactadora.

Page 57: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 56 | 59

Comenzando por el material utilizado, PLA. Es un material termoplástico reutilizable, y

no genera gases contaminantes al ser extruido. Además, no requiere tanta temperatura

para su uso por lo que consume menos energía que otros materiales, como el ABS.

Por último, hay que aclarar que el PLA muchos fabricantes lo consideran

biodegradables. Pero en realidad solo es degradado en plantas de compostaje industrial

ya que el PLA se degrada en pocos días solamente si se somete a una cierta humedad

y a temperaturas entre 55-70ºC. Por lo que se puede considerar un material degradable

pero solamente si es sometido a unas condiciones, en el caso de la naturaleza puede

tardar 80 años en descomponerse.

Page 58: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 57 | 59

8. BIBLIOGRAFÍA

(1) ELdiario, No, aplastar las latas dificulta su reciclado

https://www.eldiario.es/ballenablanca/365_dias/aplastar-latas-dificulta-

reciclado_0_883311701.html

(2) Diwo, ¿Cómo surgió el mundo de la impresión 3D?

http://diwo.bq.com/impresion-3d-historia/

(3) 3dfils, Todo lo que tienes que saber sobre el PLA

https://www.3dfils.com/es/blog/21_todopla

(4) Daniel Montalvo Moya, Diseño de un reductor de velocidad para el accionamiento

de una máquina de rotomoldeo

https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/tutorial159.pdf

(5)Maquiclik, Reductores planetarios de precisión ¿Qué son?

https://www.fabricantes-maquinaria-industrial.es/reductores-planetarios-de-precision/

(6) Impresoras3D, Tipos de impresoras 3D

https://www.impresoras3d.com/tipos-de-impresoras-3d/

(7) Of3lia, Tipos de impresoras 3D, comparativa y como distinguirlas

https://of3lia.com/TIPOS-DE-IMPRESORAS-3D/

g

(8) Edu xunta, Tornillo sinfín-corona

https://www.edu.xunta.es/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947673/co

ntido/52_tornillo_sinfncorona.html

(9) Gabpingenieria, Guillermo Bavaresco, Prensas

https://gabpingenieria.weebly.com/uploads/2/0/1/6/20162823/prensas.pdf

(10) Ikastaroak, Tipos de prensas

Page 59: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 58 | 59

https://ikastaroak.ulhi.net/edu/es/PPFM/DPMCM/DPMCM03/es_PPFM_DPMCM03_Co

ntenidos/website_14_tipos_de_prensas.html

(11) Ecured, Prensa mecánica

https://www.ecured.cu/Prensa_mec%C3%A1nica#Algunos_tipos_m.C3.A1s_generales

(12) Artsreverie, Todo sobre las prensas de banco

https://artsreverie.com/prensas-de-banco/

(13) Tercesa, Que son los reductores de velocidad

https://tercesa.com/noticias/los-reductores-velocidad/

(14) Potenciaelectromecanica, ¿Como funciona un reductor?

http://www.potenciaelectromecanica.com/calculo-de-un-motorreductor/

(15) Maquiclick, Tipos de reductores mecánicos para tu empresa

https://www.fabricantes-maquinaria-industrial.es/tipos-de-reductores-mecanicos/

(16) Automantenimiento.net, Tipos de reductores de velocidad

https://automantenimiento.net/mecanica/tipos-de-reductores-de-velocidad/

(17) Prensahidraulica, La prensa mecánica

https://www.prensahidraulica.net/prensa-mecanica/

(18) Gabriel Lopez-Garzón Hernandez, Ensayos de compresión sobre latas de

refresco

http://oa.upm.es/50290/1/TFG_GABRIEL_LOPEZ_GARZON_HERNANDEZ.pdf

(19) Video, Diseño de un engranaje o rueda en SolidWorks 2016

https://www.youtube.com/watch?v=crX-_y5Y4U4

(20) Web-robótica, La impresión no se pega a la cama

https://www.web-robotica.com/impresoras-3d/la-impresion-no-se-pega-a-la-cama-guia-

para-mejorar-la-calidad-de-impresion-impresora-3d-printer-geeetech

Page 60: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

P á g i n a 59 | 59

(21) Trimaker, Impacto medioambiental de la impresión 3D

https://trimaker.com/impacto-ambiental-de-la-impresion-3d/

(22) 3Dnatives, ¿Qué tan ecológico es realmente el PLA?

https://www.3dnatives.com/es/ecologico-realmente-filamento-pla-230720192/

9. ANEXO

Planos

Page 61: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

B

B

6,50 6,50

5,

20

CORTE B-B

8

60°

E

E

15 125

15 29 6,50 30

24

14

,66

C

C

D

D

Escala 1:1

5,20

CORTE C-C

CORTE D-D

6,50

CORTE E-E

DATOS PLATOMódulo nominal 2Num. dientes 26Angulo de presión 20Diámetro primitivo 52Diámetro exterior 56Altura del diente 4.334Paso circular 6.28

DATOS PIÑÓNMódulo nominal 2Num. dientes 10Angulo de presión 20Diámetro primitivo 20Diámetro exterior 24Altura del diente 4.334Paso circular 6.28

DATOS PIÑÓN MOTRIZMódulo nominal 2Num. dientes 12Angulo de presión 20Diámetro primitivo 24Diámetro exterior 28Altura del diente 4.334Paso circular 6.28

6

D

C

B

A

E

F

G

H

E

A

B

C

D

F

54321 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7

20/01/2020

2:1

Domingo Herrezuelo,Julen

Carrer de Colom 1

Tamaño

EspañaBarcelona08222 TERRASSA

Fecha Nombre Firma

Nº Plano:Nº Código:

A3

MATERIAL:

TRATAMIENTO:

ACAB. SUPERF.:

Denominación Plano:

I.Supervisor

Modificación

Mecanizado

Símbolo

Cliente: UPC

Est

e pl

ano

no p

uede

ser

repr

oduc

ido

ni e

ntre

gado

a te

rcer

as p

erso

nas

sin

nues

tra a

utor

izac

ión

por e

scrit

o.(o

em

pres

as d

e la

com

pete

ncia

)

Domingo Herrezuelo,Julen

Fecha Sup.

Fecha Final

ESCALA:

I.Delinetant

Data Aprovacion

20/01/2020Engranajes reductor

ENG-01001

PLA

Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza.

Page 62: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

50

10

R89,05

R98,89

150

45

10 1

,20

5

5

R2,50 R5

25

15

10

R2,5

0

10

50

R89

,05

R98

,89

5 1

,20

45

5

10

150

R5 1

5

25 R2,50

R2,50

10

36

40

12 2

68

6

150

80

10

4

Las 4 patas son de 2x10mm

6

D

C

B

A

E

F

G

H

E

A

B

C

D

F

54321 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7

1:2

Domingo Herrezuelo,Julen

Carrer de Colom 1

Tamaño

EspañaBarcelona08222 TERRASSA

Fecha Nombre Firma

Nº Plano:Nº Código:

A3

MATERIAL:

TRATAMIENTO:

ACAB. SUPERF.:

Denominación Plano:

I.Supervisor

Modificación

Mecanizado

Símbolo

Cliente: UPC

Est

e pl

ano

no p

uede

ser

repr

oduc

ido

ni e

ntre

gado

a te

rcer

as p

erso

nas

sin

nues

tra a

utor

izac

ión

por e

scrit

o.(o

em

pres

as d

e la

com

pete

ncia

)

Domingo Herrezuelo,Julen

Fecha Sup.

Fecha Final

ESCALA:

I.Delinetant

Data Aprovacion

20/01/2020

20/01/2020

PLA

ENG-01002

Protectores

Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza.

Page 63: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

R40

7,50

5,8

0

5,50 80

30,

20

MM

17,50

15

7,50

6,40

4

7,50

R4 1

5

11 5

CORTE M-MESCALA 1 : 1

10

112 6,80

8

6,50

R20

10

5,85

17,50

12

15

20,

35

25

13

15

Escala 2:1

Escala 2:1

Data Aprovacion

I.Delinetant

ESCALA:

Fecha Final

Fecha Sup.

Domingo Herrezuelo,Julen

(o e

mpr

esas

de

la c

ompe

tenc

ia)

sin

nues

tra a

utor

izac

ión

por e

scrit

o.

ni e

ntre

gado

a te

rcer

as p

erso

nas

Est

e pl

ano

no p

uede

ser

repr

oduc

ido

Cliente: UPC

Símbolo

Mecanizado

Modificación

I.Supervisor

Denominación Plano:

ACAB. SUPERF.:

TRATAMIENTO:

MATERIAL:

A3Nº Código:Nº Plano:

FirmaNombreFecha08222 TERRASSA

BarcelonaEspaña

Tamaño

Carrer de Colom 1

Domingo Herrezuelo,Julen

1:17654321

1211109871 2 3 4 5

F

D

C

B

A

E

H

G

F

E

A

B

C

D

6

20/01/2020

20/01/2020Pistón, biela y tapas

PLA

ENG-01003

Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza.

Page 64: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

63

100

5,20

36,50

30

38,50

12

R25,50

R13

28 3

3

12

146

70

153

,50

46

79,

50

70

10

180

80

100

10

6

D

C

B

A

E

F

G

H

E

A

B

C

D

F

54321 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7

1:2

Domingo Herrezuelo,Julen

Carrer de Colom 1

Tamaño

EspañaBarcelona08222 TERRASSA

Fecha Nombre Firma

Nº Plano:Nº Código:

A3

MATERIAL:

TRATAMIENTO:

ACAB. SUPERF.:

Denominación Plano:

I.Supervisor

Modificación

Mecanizado

Símbolo

Cliente: UPC

Est

e pl

ano

no p

uede

ser

repr

oduc

ido

ni e

ntre

gado

a te

rcer

as p

erso

nas

sin

nues

tra a

utor

izac

ión

por e

scrit

o.(o

em

pres

as d

e la

com

pete

ncia

)

Domingo Herrezuelo,Julen

Fecha Sup.

Fecha Final

ESCALA:

I.Delinetant

Data Aprovacion ENG-01

004

20/01/2020

20/01/2020

PLA

Bancada reductor

Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza.

Page 65: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

6

6

10,50

8,5

0

R42

,50

105

O

O

26

5,20

R

5,85

100

35 35

40

90

193

8

26,

20

75

36,50

30

25

35

25,50

15 15

55

35

160

8,5

0 10

15 50,50

45

R13

R5,85

40

CORTE O-O

70 10

15

25,

50

8,40

Escala 1:1

6

D

C

B

A

E

F

G

H

E

A

B

C

D

F

54321 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7

1:2

Domingo Herrezuelo,Julen

Carrer de Colom 1

Tamaño

EspañaBarcelona08222 TERRASSA

Fecha Nombre Firma

Nº Plano:Nº Código:

A3

MATERIAL:

TRATAMIENTO:

ACAB. SUPERF.:

Denominación Plano:

I.Supervisor

Modificación

Mecanizado

Símbolo

Cliente: UPC

Est

e pl

ano

no p

uede

ser

repr

oduc

ido

ni e

ntre

gado

a te

rcer

as p

erso

nas

sin

nues

tra a

utor

izac

ión

por e

scrit

o.(o

em

pres

as d

e la

com

pete

ncia

)

Domingo Herrezuelo,Julen

Fecha Sup.

Fecha Final

ESCALA:

I.Delinetant

Data Aprovacion

20/01/2020

20/01/2020

PLA

ENG-01005

Bancada cigüeñal

Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza.

Page 66: ESTUDIO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA REDUCTORA …

90

R42

,50

10,50

8,5

0

6

6

10

40

T

T

105

162

,50

35

25,50

8

3,5

0

7,5

0

15

CORTE T-T

15

37,

50

U

U

20 5

9

11

,50

2,50

5,

85

19

CORTE U-U

5

1,7

5 R3

7

30

5

7,5

0

Escala 2:1

Estructura lata

DATOS RUEDAMódulo nominal 2Num. dientes 45Angulo de presión 20Diámetro primitivo 90Diámetro exterior 94Altura del diente 4.334Paso circular 6.28

6

D

C

B

A

E

F

G

H

E

A

B

C

D

F

54321 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7

1:2

Domingo Herrezuelo,Julen

Carrer de Colom 1

Tamaño

EspañaBarcelona08222 TERRASSA

Fecha Nombre Firma

Nº Plano:Nº Código:

A3

MATERIAL:

TRATAMIENTO:

ACAB. SUPERF.:

Denominación Plano:

I.Supervisor

Modificación

Mecanizado

Símbolo

Cliente: UPC

Est

e pl

ano

no p

uede

ser

repr

oduc

ido

ni e

ntre

gado

a te

rcer

as p

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nas

sin

nues

tra a

utor

izac

ión

por e

scrit

o.(o

em

pres

as d

e la

com

pete

ncia

)

Domingo Herrezuelo,Julen

Fecha Sup.

Fecha Final

ESCALA:

I.Delinetant

Data Aprovacion

20/01/2020

20/01/2020

ENG-01006

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