Maquina compactadora de latas MAQUINA COMPACTADORA DE LATAS

...

Deformación (mm).

Esfuerzo (KN).

49.333347

0.360732

51.698048

0.433953

55.768

0.487621

Tabla 1: deformación vs Esfuerzo.

Haciendo un promedio de carga aplicada a la lata con el fin fe deformarla 8.5 cm se encontró que fue: 0.42643 KN = 426,435 N.

Comparando la fuerza hallada con la maquina universal (0.42643KN), con la fuerza que se halló de forma manual (0,429 KN) se toma un promedio de 0,427KN para la realización del prototipo.

Método de Implementación teórica.

En esta implementación se encontrara la fuerza para superar el esfuerzo de fluencia y deformar plásticamente en su totalidad la lata es decir la deformación de la lata será de 5.5 cm.

[pic 9]

Ilustración 3. Diámetros lata d cerveza.

Conociendo el diámetro exterior e interior de la lata se calculó el área trasversal donde será aplicada la fuerza.

At = * [pic 10][pic 11]

At = 3.034* [pic 12][pic 13]

El esfuerzo de fluencia del aluminio, compuesto principal con el que está formado la lata de cerveza.

δFluenciaAl = Mpa[pic 14]

Con conocimiento adquirido se sabe qué.

δFluencia = [pic 15]

Por lo tanto la fuerza necesaria para vencer el esfuerzo de fluencia de la lata de cerveza será.

F = (δFluenciaAl * At)

F = ( * 3.034* ) = 470,27 N.[pic 16][pic 17]

Mecanismo.

Se calcula el mecanismo de 2 barras basándonos en la condición de Grashof el cual establece que es un mecanismo capaz de transformar el movimiento circular en movimiento lineal, estando formado por un elemento giratorio denominado comúnmente manivela la cual será conectado a una barra rígida denominada biela, de tal forma que al girar la manivela la biela se ve obligada a retroceder y avanzar produciendo un movimiento alternativo.

El recorrido de desplazamiento de la biela depende de la longitud de la manivela, de tal manera que cada vez que esta da na vuelta completa la biela se desplaza una distancia igual al doble de la longitud de la manivela; es decir:

L (carrera) = 2 * r

Dónde:

L = longitud de desplazamiento de la biela

R= longitud de la manivela.

Esto se hace con el objetivo que no se presente bloqueo en el mecanismo, además transforma el movimiento circular a lineal, donde los cálculos realizados nos arrojaron las siguientes dimensiones.

[pic 18]

Ilustración 4. Dimensiones biela en mm.

[pic 19]

Ilustración 5. Dimensiones manivela en mm.

En la ilustración 3 e ilustración 4 se muestran las dimensiones que deben tener los eslabones para el mecanismo de biela, manivela, estas dimensiones nos aseguran que el mecanismo no va a presentar ningún tipo de bloqueo a la hora del funcionamiento, al tener las dimensiones de los eslabones se diseña la manivela.

Selección de embrague.

El embrague que se selecciono fue el Zero-MAX, cuya función principal es desacoplar el motor permitiendo controlar la transmisión del par motor hacia su acción final de manera voluntaria.

[pic 20]

Ilustración 6: Embrague Zero-Max.

Principio de Funcionamiento.

Este embrague consiste en el accionamiento de una rueda libre 1 montada en el eje de salida 2 por medio de unas excéntricas 3 calada en el eje de entrada 4, estando asegurada la unión de los sistemas por una biela 5.

La variación de velocidad depende del recorrido del punto de articulación de la biela 5 con el vástago de la excéntrica 6, este recorrido se modifica actuando sobre la posición de la biela 7.

Se pueden acoplar los ejes 2 y 4 por 4 u 8 dispositivos parecidos, lo que asegura una continuidad en la trasmisión del movimiento.

[pic 21]

Ilustración 7: Posición de las bielas para la velocidad 0 en el eje de salida.

[pic 22]

Ilustración 8: Posición de las bielas para la velocidad máxima en el eje de salida.

Analisis de impacto en la lata.

Con el objetivo de comprobar y establecer la fuerza requerida para aplastar la lata acostada en su zona lateral se elaboro la lata en solidworks , junto con el soporte donde va apoyada y la masa que la impactara, las dimensiones de la masa son las establecidas anteriormente en el modelo desarrollado de la maquina, estas se llevaron ANSYS worbench y se realizo una simulacion explicita ya que es la mas acorde para este tipo de simulaciones, se fijo la base y se le proporciono un movimiento vertical a la masa aplastante en direcion –Y, el material para la lata seleccionado fue aluminio y el de la base y la masa aplastante de acero, se tomaron los datos de deformacion y esfuerzo de von mises como se muestra acontinuacion:

[pic 23]

Ilustración 7. Esfuerzos de von mises sobre la lata.

[pic 24]

En la anterior ilustración se aprecia los esfuerzos sobre la lata, el mayor esfuerzo que presenta la lata es de 150.9MPa, este se presenta en las zonas posteriores redondeadas de la lata, Para determinar la fuerza capaz para aplastar la lata se determina de acuerdo a lo arrojado por ANSYS y teniendo en cuenta un análisis