Diseño de una máquina dobladora de tubería astm a-192 para calderas acuotubulares
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Date
2019-09
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En la presente tesis se realizó el diseño de una máquina dobladora de tubos y
se establecieron los planos de fabricación y montaje.
La investigación inicia con la necesidad de construir una máquina dobladora de tubos
en la región de Trujillo, resaltando los beneficios de su construcción. El desarrollo de
la investigación se fundamenta en la teoría de diseño mecánico, particularmente se
empleó el procedimiento establecido por la norma alemana VDI 2221. La distribución
de los elementos que conforman los sistemas de la maquina dobladora se realizó
gracias a la lista de requerimientos y matriz morfológica. Por otro lado, las condiciones
de funcionamiento fueron establecidas por el cliente lo que permitió calcular las
especificaciones técnicas mínimas para poder realizar el doblado de tubería ASTM A192 con matrices de radio mínimo 350 mm, así pues, es necesario una fuerza de 54.16
kN y un torque de 18.96 kN-m para deformar los tubos plásticamente. Las condiciones
de trabajo del sistema hidráulico para el doblado de perfiles son 12 MPa y 64 l/min lo
cual resultó en una potencia hidráulica de 12.5 HP. Es necesario que el sistema de
accionamiento pueda transmitir los 8 HP requeridos por el doblado, por ello se empleó
un sistema engranaje/cremallera de acero AISI 4340 con un ancho de cara de 95 mm
y módulo 6 mm. Debido a las cargas, el diámetro del eje de doblado es de 100 mm. La
selección de los componentes de los sistemas de transmisión de potencia e hidráulico
se fundamenta en la teoría de falla de Von Mises. La selección de los materiales para
los componentes se realizó considerando que sean de fácil adquisición en el mercado
nacional. La investigación finaliza con la elaboración de los planos de fabricación y
montaje de una máquina dobladora.
Description
In the present thesis the design of a tube bending machine is carried out and the
manufacturing and assembly drawings are established.
The research begins by exposing the need to build a tube bending machine in the
Trujillo region, emphasizing the benefits that will be obtained from its construction.
The development of the research is based on the mechanical design theory, particularly
the procedure established by the German VDI 2221 standard was used. The
distribution of the elements that make up the different systems of the bending machine
was carried out thanks to the list of requirements and morphological matrix. On the
other hand, the operating conditions were established by the costumer which allowed
to calculate the minimum technical specifications necessary to perform the bending of
ASTM A-192 tubes, with bending matrices of minimum radius 350 mm, therefore, it
is necessary to exert a force of 54.16 kN and a torque of 18.96 kN-m to deform the
pipes plastically. The working conditions of the hydraulic system to perform the
bending of profiles are 12 MPa and 64 l/min which resulted in a hydraulic power of
12.5 HP. It is necessary for the drive system to be able to transmit the 8 HP required
for the bending function, so an AISI 4340 steel gear/rack system with a face width of
95 mm and module 6 mm was used. Due to load requirements, the diameter of the
main bending axis is 100 mm. Sizing and selection of the components of the power
transmission and hydraulic systems are based on Von Mises failure theories. Selection
of materials for components was made on the basis that they are easy to acquire in the
national market. The research ends with the elaboration of the plans of manufacture
and assembly of a bending machine
Keywords
Maquina dobladora