Anteproyecto De Trabajo De Grado Daniel Montaño (1).docx

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

ANTEPROYECTO DE TRABAJO DE GRADO

FUERZAS, TORQUES Y POTENCIA PARA LA LAMINACIÓN EN CALIENTE DE UNA BARRA DE ALUMINIO 1350 PARA LA OBTENCIÓN DE ALAMBRÓN DE Ø 9,5 mm EN UN LAMINADOR CONTINUUS– PROPERZI 6.

Tutor industrial: Ing. Jesús Alberto Mendoza Tutor académico: Ing. Simón A. Caraballo F.

AUTOR: DANIEL de J MONTAÑO M C.I. 21.247.448

Ciudad Guayana, enero de 2019.

Tabla de Contenido

1. CAPÍTULO I EL PROBLEMA .................................................................................... 2 Objetivo General ............................................................................................................. 3 Objetivos específicos ...................................................................................................... 3 Justificación .................................................................................................................... 3 Alcance ........................................................................................................................... 4 2. Recursos Necesarios ....................................................................................................... 4 3. Cronograma estimado de actividades ............................................................................. 5 4. Referencias ...................................................................................................................... 6

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1. CAPÍTULO I EL PROBLEMA El presente trabajo surge debido a la necesidad de comprobar teóricamente, usando el modelo de Schey, si se puede o no usar un motor de CC de 130 kW, en lugar del original de CC de 180 kW empleado en sus inicios por la empresa italiana Continuus– Properzi para accionar un laminador continuo número 6 de trece pasadas de laminación para laminar una barra de aluminio 1350. La sección transversal inicial aproximada de la barra es de 1200 mm2, y ésta se encuentra a una temperatura aproximada de 500 C cuando entra al primero de los trece laminadores. Actualmente el laminador maneja una producción de 2 toneladas de alambrón cada 105 minutos. Éste laminador usa en cada pasada, tres rodillos de laminación a 120 entre sí, en lugar de dos rodillos de ejes paralelos como se especifica comúnmente en la bibliografía clásica. Además, como la geometría de la sección transversal de la barra de aluminio a laminar va cambiando de una manera compleja en cada pasada, el cálculo de la fuerza, torque y potencia de laminación se llevará a cabo, en una primera aproximación, suponiendo que se va a laminar mediante dos rodillos de ejes paralelos en cada pasada, una barra rectangular plana o lingote “equivalente”. El trabajo pretende determinar la potencia de laminación según se use el modelo de Schey o un modelo propio más conservador, a fin de concluir si desde el punto de vista estricto de la potencia de laminación, el nuevo motor propuesto sí puede manejar la carga de laminación a las velocidades de operación requeridas. Aunque la determinación de la potencia de laminación constituye un importante aporte en la solución ingenieril al problema en estudio, sin embargo, debido a que la transmisión por correas y todo el tren de engranajes del laminador introduce pérdidas de potencia, es necesario determinar adicionalmente el valor esperado de la eficiencia mecánica de toda la transmisión y con ello la potencia mecánica requerida a la salida del eje del motor eléctrico para tener así una solución más integral al problema en estudio.

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Objetivo General Determinar las fuerzas, torques y potencia desarrolladas sobre todos los elementos de trabajo durante la laminación de barras de aluminio 1350 en un laminador Continuus– Properzi número 6.

Objetivos específicos 1. Determinar la carga de trabajo que actúa sobre cada uno de los rodillos de los 13 bloques laminadores del laminador. 2. Determinar la potencia del motor de accionamiento de acuerdo a los cálculos de la potencia de laminación requerida por la carga en los rodillos de laminación. 3. Comparar los resultados del cálculo teórico de la potencia en el motor de accionamiento con las mediciones reales de potencia del motor, medidas durante la laminación.

Justificación Este trabajo busca desarrollar una metodología para la determinación de las fuerzas, torques y potencias requeridas para la laminación de barras de aluminio en un laminador. Así como la creación de conocimiento en nuestro país, y fomentar la sustitución de asesoría externa, ya que dentro de nuestro país existe personal capacitado para desarrollar tecnologías similares y/o mejorar las que ya poseemos. Cabe mencionar que lo anterior se corresponde con lo planteado en el artículo 110 de la Constitución de la República Bolivariana de Venezuela. “El estado reconocerá el interés público de la ciencia, la tecnología, el conocimiento, la innovación y sus aplicaciones y los servicios de información necesarios por ser instrumentos fundamentales para el desarrollo económico, social y político del país, así como para la seguridad y soberanía nacional”... La determinación de la potencia del motor de accionamiento permitirá conocer con un juicio ingenieril la posibilidad o no de usar un motor de menor potencia, lo que se traduce en

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una disminución de costos de producción, y a su vez significa mayores dividendos para la empresa.

Alcance El presente proyecto comprende: el desarrollo de una metodología para la determinación de las fuerzas, torques y potencias requeridas para la laminación de barras de aluminio en un laminador, la determinación de la carga de trabajo sobre cada uno de los rodillos laminadores, la determinación de la potencia del motor de accionamiento requerida por la carga en los rodillos de laminación y la comparación de los resultados del cálculo teórico de la potencia en el motor de accionamiento con las mediciones reales de potencia del motor. Aunque la determinación de la potencia de laminación constituye un importante aporte en la solución ingenieril al problema en estudio, sin embargo, debido a que la transmisión por correas y todo el tren de engranajes del laminador introduce pérdidas de potencia, es necesario determinar adicionalmente el valor esperado de la eficiencia mecánica de toda la transmisión y con ello la potencia mecánica requerida a la salida del eje del motor eléctrico para tener así una solución más integral al problema en estudio.

2. Recursos Necesarios Se estima que los recursos necesarios para ejecutar este proyecto de trabajo de ascenso son los siguientes: 1. Computadora: para transcribir la información recolectada utilizando las herramientas de Microsoft Office como Excel y Word, Autodesk inventor, etc. 2. Acceso a Internet. 3. Software de modelación y simulación CAD/CAE. 4. Impresora, toner o cartuchos de impresión. 5. Resma de papel. 6. Bases de datos bibliográficos e información científica reciente.

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3. Cronograma estimado de actividades El cronograma general estimado de ejecución del trabajo de grado se muestra en el siguiente cuadro. FASE

ACTIVIDAD

FECHA

I II

Elaboración de Anteproyecto. Recopilación de fuentes documentales y bibliográficas del tema en estudio. Desarrollar una metodología para la determinación de las fuerzas, torques y potencias requeridas para la laminación de barras de aluminio en un laminador. Determinar la carga de trabajo sobre cada uno de los rodillos laminadores. Determinar la potencia del motor de accionamiento requerida por la carga en los rodillos de laminación. Comparar los resultados del cálculo teórico de la potencia en el motor de accionamiento con las mediciones reales de potencia del motor, medidas durante la laminación. Elaboración del informe del trabajo de grado. Preparación y defensa del trabajo de grado.

15/01/19 15/02/19

III

IV V VI

VII VIII

28/02/19

15/03/19 30/03/19 15/04/17

30/04/19 15/05/19

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4. Referencias [1] Mikell P. Groover, Fundamentos de manufactura moderna. Tercera edición. McgrawHill/Interamericana editores. México, 2007. [2] Schey, John A., Procesos de Manufactura, Tercera edición. McGraw-Hill, 2002. [3] Dieter George Ellwood. Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill, Singapore, 1988. [4] DIETER GEORGE E. Metalúrgica Mecánica. Editorial Aguilar, 1979.

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