Plan de Tesis Alan Yamin Gomez Daviran

8/16/2019 Plan de Tesis Alan Yamin Gomez Daviran

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

Facultad de Ingeniería Mecánica

Plan de Tei!

C"LCULO DE UNA ROLADORA PARA ROLAR L"MINAS DE ACERO #ASTA $%MM

DE ESPESOR EN LA EMPRESA CARROCER&AS IME'A(US S)A)C

Presentado por:

Alan *a+in ',+e- Da.iran

Para optar el título de:

Ingeniero Mecánico


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Huancayo, marzo de 2016

&NDICEÍNDICE..........................................................................................................................................................2

1 PLN!EMIEN!" DE E#!$DI"................................................................................................. ....%

1.1 P&an'eamien'o de& (ro)&ema............................................................................................................%

1.2 *ormu&aci+n de& (ro)&ema...............................................................................................................%

1.2.1 Pro)&ema genera&...................................................................................................................%

1.2.2 Pro)&ema E(ec-ico/..........................................................................................................%

1.% ")e'io de &a ine'igaci+n........................................................................................... .......... .....

1.%.1 ")e'io 3enera&....................................................................................................................1.%.2 ")e'io E(ec-ico 4o(ciona&5...........................................................................................

1. u'iicaci+n e im(or'ancia de& (royec'o.........................................................................................

1..1 7azone 8ue mo'ian &a ine'igaci+n...................................................................................

1..2 Im(or'ancia de& 'ema de ine'igaci+n..................................................................................9

1.9 &cance y &imi'acione/..................................................................................................................9

2 M7C" !E:7IC"............................................................................................................... .......... .....9

2.1 n'eceden'e de& e'udio............................................................................................................ .....9

2.2 ;ae 'e+rica........................................................................................................................... .......<2.% ;ae conce('ua&e........................................................................................................................10

% HIP:!E#I#.......................................................................................................................... .......... .....1

%.1 Hi(+'ei de ine'igaci+n.............................................................................................................1

%.1.1 Hi(+'ei genera&..................................................................................................................1

%.2 "(eraciona&izaci+n de &a aria)&e........................................................................................... ...1

ME!"D"L"3Í DE L IN=E#!I3CI:N....................................................................................16

.1 M>'odo de ine'igaci+n................................................................................................ .......... .....16

.2 !i(o de ine'igaci+n..................................................................................................... .......... .....16

.% Nie& de ine'igaci+n................................................................................................................. ..16

. Die?o de &a ine'igaci+n.............................................................................................................16

.9 Po)&aci+n y mue'ra o unidad de o)eraci+n........................................................................ ......16

.6 !>cnica e in'rumen'o de reco&ecci+n de da'o..........................................................................16

.< Procedimien'o de reco&ecci+n de da'o.........................................¡Error! Marcador no definido.

9 #PEC!"# DMINI#!7!I="#............................................................................................ ........1<

9.1 Cronograma de ac'iidade.................................................................................................. .........1<

9.2 Preu(ue'o y inanciamien'o........................................................................................................1@

9.% Ma'eria&e y e8ui(o a u'i&izar.......................................................................................................1@


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%

6 7E*E7ENCI ;I;LI"37*IC.............................................................................................. .......1@

< NEA"#..................................................................................................................................... ........1B

neo/ Caa negra y caa )&anca de &a ine'igaci+n...................................................................................1Bneo/ ma'riz de coni'encia.....................................................................................................................21

/ PLANTEAMIENTO DE ESTUDIO

/)/ Plantea+ient0 del 1r02le+a

En la empresa de Carrocerías Imegabus S.A.C surgió el problema de rolar

planchas de 20mm de espesor lo cual tenía la obligación de enviar el material a

otra empresa a que se encargue de rolar, lo cual la empresa me encargo de

hacer los clculos de una roladora para un espesor de 2!mm como m"imo

para posteriores traba#os de otras laminas o platinas.$ara así evitar gastos innecesarios en traslado de las lminas de 20mm %

gastos e"ternos. &a en la ciudad de 'uanca%o no cuenta con mquinas para

rolar de esas dimensiones.

/)$ F0r+ulaci,n del 1r02le+a

/)$)/ Pr02le+a general

(Cómo calcular la roladora para rolar lminas de acero hasta 2!mm de

espesor en la empresa Carrocerías Imegabus S.A.C)

/)$)$ Pr02le+a E1ecí3ic0!

• (Cómo calcular el sistema motri* de la roladora)• (Cómo calcular el sistema del rodillo)• (Cómo calcular el sistema de engrana#e)• (Cómo calcular los soportes)


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/)4 O25eti.0 de la in.etigaci,n

/)4)/ O25eti.0 'eneral

Como calcular la roladora para rolar lminas de acero hasta 2!mm de

espesor en la empresa Carrocerías Imegabus s.a.c.

/)4)$ O25eti.0 E1ecí3ic0 601ci0nal7

Calcular el sistema motri* de la roladora

Calcular el sistema de rodillo Calcular el sistema de sistema de engrana#e Calcular los soportes

/)8 9uti3icaci,n e i+10rtancia del 1r0:ect0

/)8)/ Ra-0ne ;ue +0ti.an la in.etigaci,n

'o% en día la +orma ms +cil de rolar una lmina de acero de pulgada en

el menor tiempo posible es roladora de gran tama-o % que tenga un gran

torque para su rolado. sualmente se rolaba las lminas en roladoras que no

soportaban ese espesor lo cual las roladoras terminaban con un desper+ecto

o en el peor de los casos da-ndose. & que se necesitaba una roladora

grande para este traba#o lo cual era necesario trasladarlo a otra empresa que

preste este servicio de rolar planchas de 2!mm de espesor. & esto genera

gastos innecesarios para le empresa. $or tal motivo me decidí en reali*ar el

dise-o de una roladora que aguante un espesor de lminas 2!mm de

espesor como m"imo para posteriores traba#os que reali*ar la empresa

Carrocerías Imegabus S.A.C.


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/)8)$ I+10rtancia del te+a de in.etigaci,n

El dise-o de la roladora me#orar el traba#o a los operarios % disminuir eltiempo de rolar, así abaratara costo para la empresa Carrocerías Imegabus

S.A.C.

/)% Alcance : li+itaci0ne!

En la reali*ación de este traba#o de investigación buscamos que el clculo de

la roladora para rolar lminas de 2!mm de espesor utilice los componentes deque ha% en el mercado local para así +abricar el sistema de engrana#e, sistema

de soporte el cual sea adecuado para soportar el rolado de lminas de 2!mm

de espesor. Consid/rese que, la empresa utili*a una roladora de 20mm de

espesor como m"imo para rolar.Este clculo para una con+iguración particular debe considerar la +acilidad en

su +abricación, monta#e % su respectiva puesta en operación, asegurndonos

que contenga los componentes requeridos para su monta#e % puesta en

operación. Este clculo se har cumpliendo los requerimientos de rolar una

lmina de 2!mm de espesor, solicitadas por la empresa.

$ MARCO TE


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obtención de cilindros de lamina metalica atraves de de+ormación plstica por

rolado.En la actualidad demanda de un sin numero de herramientas % equipos que

a%uden a re+or*ar de una +orma practica los conocimiento adquiridos

teóricamente por el estudiante uno de estos procesos es el rolado, el mismo

que por que por medios de un mecanismo manual de tres rodillos permita dar

la +orma curva deseada a la lamina para lo obtención de cilindros. 6ue ho% en

dia no cuenta con un equipo su+iciente % adecuado que garantice el

aprendi*a#e practico de los estudiantes.El rolado de chapa, como lo indica su nombre, es un procedimiento para

curvar o rolar la chapa metlica simplemente mediante +uer*a mecnica o

hidrulica, hasta lograr el radio requerido o un tubo, sin necesidad de someter

a elevación de temperaturas el material.

7ilberto Arango 1etancur 200!3 8esde hace d/cadas este m/todo se usa

para conseguir la +orma curva de las chapas que son aporte en la construcción

de in+inidad de elementos de almacenamiento, obras civiles, vehículos %

partes de maquinaría9 entre los cuales se destacan: silos, tanques petroleros %

de agua, calderas, intercambiadores de calor, t;neles, estructuras

arquitectónicas, canali*aciones, vías para automotores, centrales

hidroel/ctricas o nucleares, aviones, helicópteros, cohetes espaciales, palas

para retroe"cavadoras, cuchillas de buldóceres, camiones cisternas,

mescladores de concreto, recolectores de basuras, volquetas % otros equipos

para obras civiles.


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<


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@

$)$ (ae te,rica

$)$)/ De3inici,n de Ma;uina R0lad0ra

na mquina roladora de lminas es una herramienta que permite el

enrollado de una ho#a de metal. =sta adopta una tecnología de laminación

;nica % provee alta precisión en el pre>plegado. 4a inter+a* digital 'ombre>

mquina hace de /sta una operación sencilla, con+iable % e+iciente.

4a mquina roladora de lminas permite dar al material di+erentes +ormas. Se

caracteri*a por su estructura compacta % de +cil mantenimiento. 4as

mquinas roladora de lminas son ampliamente usadas en la industria de

construcción de embarcaciones, calderas, aviación, hidroel/ctricas, químicos

e industrias de manu+actura de maquinaria.

8ada su amplia aplicación % uso, e"isten una gran variedad de roladoras,

entre las que podemos encontrar como roladora, roladoras de lminas de

acero, roladoras de alambre, roladoras en +río, entre otras.


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B

$)$)$ Identi3icaci,n= decri1ci,n de l0 c0+10nente de 3a5a tran10rtad0ra

4a siguiente +igura muestra un esquema general de una mquina roladora.

En /l se pueden ver los distintos elementos que la componen:

Fig. 01. Esquema de una roladora manual


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4os rodillos es uno de los elementos ms importantes de todo el proceso de

rolado % se le puede considerar como el elemento principal, pues tiene que

ser capa* de cumplir las siguientes +unciones.

?olara mientras da su giro para asi darle la curvatura de la lmina.

• ?odillo superior • ?odillo in+erior

Sistema de engrane. Esta dado por los engrana#e que su +unción es reducir

el n;mero de revoluciones al sistema de la roladora.

S010rte. Esta dado por el el tornillo de a#uste gradual.

Es el tornillo quien le da el a#uste entre las roladora superior e in+erior para

así dar el rolado ala lmina de acero.

$)$)4 ROLADO!

Es un proceso de con+ormado mecnico por +le"ión, mediante el cual se

de+orma una lmina metlica % se le da +orma de super+icie desarrollable,

considerando como tal, la que puede e"tenderse sobre un plano sin su+rir

de+ormación.


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$)$)8 DETERMINACIA EN EL CURVADO

$)$)8)/ Análii de la carga en el cur.ad0)

4a disposición de los rodillos al momento de curvar es esencial, de modo

que esto le permitir de+ormar el per+il de la manera requerida.

*igura 02. Di(oici+n inicia& de &o rodi&&o.

na ve* que los rodillos comien*an a girar % posteriormente los in+eriores

empiecen a subir, se comen*ar a e#ercer una +uer*a en el per+il, la cual

permitir de+ormarlo plsticamente en el proceso de curvado, como se

muestra en la +igura @.2.


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*igura 0% Di(oici+n de &o rodi&&o en e& (roceo de Curado.

Esto se modela como una viga simplemente apo%ada con una carga en

el centro con las respectivas reacciones en los apo%os.

*igura 0. =iga im(&emen'e a(oyada.

8e modo que al hacer un diagrama de cuerpo libre de la viga

simplemente apo%ada, /sta se visuali*a de la siguiente manera:


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1%

*igura 09 Diagrama de cuer(o &i)re de &a iga.

$)$)8)$ Análii de la 3uer-a en el cur.ad0

na de las consideraciones ms importantes a tomar en cuenta en el

instante de calcular la +uer*a en el curvado es el es+uer*o normal por

+le"ión, que se produce en la viga debido al momento +lector que act;a

en el punto de aplicación de la +uer*a.

Seg;n lo mostrado en el capítulo 2, la +uer*a a determinar debe ser tal

que pueda de+ormar la viga, de manera que el material supere su *ona

elstica hasta pasar a su *ona plstica. 8e este modo, el momento

generado en el punto de aplicación de la +uer*a ser llamado momento

plstica

$)$)8)4 Cálcul0 de la 3uer-a de cur.ad0

Con la e"presión de la +uer*a aplicada obtenida anteriormente, se puede

reali*ar los clculos necesarios para conocerla. o obstante, se deber

conocer el material % las secciones transversales ma%ores de los per+iles a


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curvar. 8e este modo se podrn calcular las distintas +uer*as a aplicar en

el curvado % poder dise-ar la mquina curvadora con la ma%or +uer*a de

aplicación necesaria.

$)4 (ae c0nce1tuale

$)4)/ De3inici,n C0nce1tual

VI! Die?0 de r0lad0ra4a +a#a transportadora es un equipo que usa una lona sobre rodillos impulsado

por un sistema motri* soportado por una estructura reticulada de acero donde

los principales componentes son:• Sistema motri*• Sistema del rodillo• Sistema de engrana#e• Soportes

VD! r0lar lá+ina de acer0 @ata $%++ de e1e0r)

Consiste en controlar el rolado de lminas de un espesor m"imo de

2!mm.• Consiste en cuanto tiempo demora en rolar una lmina de 2!mm de

espesor de acero.Consiste en el intervalo de tiempo en rolar una lmina de acero.


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4 #IP


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Consiste en controlar el rolado

de una lmina de un espesor

m"imo de 2!mm % cunto

tiempo demora en rolar una

lmina de 2!mm de espesor de

acero

Tiempo de

rolado

Láminas de acero de 25mm de espesor

Fuente: Elaboración propia

Tabla .%: peracionali"aci#n de la $ariable independiente

Variable Independiente: Cálculo de roladoraDefinición conceptual Dimensión Actividades

na mquina que sirve para curvar

placas de acero en los radios que

requiere el usuario, traba#a a base de

tres rodillos los cuales estn

predispuestos en triangulo, % al

hacer presión con el rodillo superior

sobre la placa, la va de+ormando

hasta alcan*ar el radio requerido.

Sistema motriz

Determinar Componentes y potencia

necesaria para accionar los engranes .

Sistema de rodillos

Determinar componentes, longitud,

ancho, espesor y material de los rodillos

Sistema de engraneDeterminar el número de dientes y

engranes necesarios para girar el rodillo.

Soportes de rodillos

y engranes.

Determinar las cargas ue soporta el

armazón.


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1<

Fuente: Elaboración propia

8 METODOLO'&A DE LA INVESTI'ACI


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1@

% ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

%)/ Cr0n0gra+a de acti.idade

Tabla &.: 'ronograma de acti$idades

Actividades Febrero Maro Abril Abril A

De!inir el tema dein"estigacion

#n!orme $lan de tesis

%peracionalizaciónde la in"estigación.

&ecoleccion dedatos

'odelo deobser"aciones.

(er in!orme dea"ance

&ealizacion de los

planes demantenimiento

&e"ision de losplanes demantenimiento

)do in!orme dea"ance

&edacción deborrador de tesis

*ormas +$+$resentaciones.

$resustentación

#n!orme deaprobación(os informes son presentados por el asesor al decano.


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%)$ Preu1uet0 : 3inancia+ient0

Tabla &.%: Presupuesto de gastos

#tem Descripción $recio unitario $recio total

( $asaes para hacia la empresa (--.-- --.--

) $ago de copias y compra de re!erenciasbibliogra!icas

/--.-- /--.--

0 $ara simulacion de la roladora en so!1are --.-- --.--2 $ago de honorarios a apoyo tecnico (--.-- (--.--

$ago para especialista del tema -.-- -.--

/ $ara la compra de instrumento de medicion )--.-- )--.--

3%3+4 5E*E&+4 S6. ( 7-.--

Financia+ient0

El traba#o de investigación ser auto+inanciado por el tesista % la empresa

Empresa Carrocerías Imegabus S.A.C.

%)4 Materiale : e;ui10 a utili-ar

4os materiales que se utili*aran en la elaboración de la investigación son:

manuales de mquinas productoras de hielo, libros de consulta,

computadora e internet.

B REFERENCIA (I(LIO'RAFICA

?evista 5ecnica $opular > Bolumen @ > ;mero


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CLC$L" DE 7"LD"7Lamina de acero de 29mm de e(eor

Lamina 7o&ada de acero de 29mm 4ruido

=aria)&e

Inde(endien'e

=aria)&e

De(endien'e

ENE73I

20

?evista 5ecanica popular DD3. ?oladora > 5oldeadora de 4mina 5etlica.

Ciencia y Desarrollo,volumen @>umero .4uis Schvab. 203.5A6IAS 'E??A5IEAS. encuentro.

5ario ?ossi F3. 5A6IAS 'E??A5IEAS. DOSSAT S.A. volumen ,2.


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Figura ).% 'a*a blanca

Ane0! +atri- de c0nitencia Autor: Alan &amin 7óme* 8aviran

ítulo: Die?0 De Una R0lad0ra Para R0lar Lá+ina De Acer0 #ata $%++ De E1e0r En La E+1rea Carr0cería

I+ega2u S)A)C

Plantea+ient0 del 1r02le+a Marc0 te,ric0Gormulación del problema Antecedentes ipo:(Cómo calcular la roladora para rolar lminas

de acero hasta 2!mm de espesor en la empresa

Carrocerías Imegabus S.A.C)

ecnológiivel: Aplicada

Hb#etivo general 5/todo %Cómo calcular la roladora para rolar lminas de

acero hasta 2!mm de espesor en la empresa

Carrocerías Imegabus s.a.c. 8ise-o deHb#etivos Especí+icos> Calcular el sistema motri* de la roladora

>Calcular el sistema de rodillo eoría bsica5etodología del 8ise-o de 5quinas Bariables

#I#!EM DEEN37NE#

Mayor moimien'o

#o(or'a

7uido de &ama8uinaENE73I

#"P"7!E#I#!EM M"!7IF

Menor moimien'o

#o(or'a

Lamina deacero de29mm de

Lamina 7o&adade acero de

29mm e(eor

#I#!EM7"LD"


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>Calcular el sistema de sistema de engrana#e

>Calcular los soportes

8e+inición conceptual

BI: Cálculo

B8: rolar l

espesor BI: Cálculo de una roladora $oblación:

'ipótesis general ?odadoraSi es posible calcular la roladora para rolar

lminas de acero hasta 2!mm de espesos en la

empresa Carrocerías Imegabus S.A.C

5uestra:

B8: rolar lminas de acero hasta 2!mm de espesor

?odadora

/cnicas

'ipótesis especí+icas 4ista de eLSi es posible Calcular el sistema motri* de la

roladoraLSi es posible Calcular el sistema de rodillos de

la roladora

LSi es posible Calcular el sistema de engrana#e

de la roladora

LSi es posible Calcular los soportes de la

roladora

8e+inición operacional /cnicas

.4a adecua

la matri*

$rocedimi.> Compr

2.> Conce

@.> Elabor

M.> Elabor

Documents

Plan de Tesis Alan Yamin Gomez Daviran