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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Santa Fe

CARRERA: INGENIERIA MECANICA

CATEDRA: DISEÑO MECANICO

GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS

AÑO 2006

PROFESOR Ing. Jose Maria RISSO JTP Ing Fabian NESSIER

AYUDANTE TP Tec. Victor MARELLI

EDICION: 01 / 2006


CARRERA: INGENIERIA MECANICA ASIGNATURA: DISEÑO MECANICO GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS

1 - OBJETIVOS GENERALES

El objetivo primordial de los trabajos prácticos en esta asignatura es lograr que el

alumno domine los conceptos básicos de los sistemas de diseño utilizados en la industria mecánica.

2 - OBJETIVOS PARTICULARES

Se espera que el alumno:

1. Exprese en la actividad practica las normativas de representación utilizadas en el diseño mecánico, que le permitan interpretar todo tipo de planos en esta disciplina.

2. Logre realizar croquizados completos, evaluando características dimensionales y tecnológicas de las piezas.

3. Realice dibujos planos (2D) en sistemas CAD y extraiga información de los mismos. 4. Sea capaz de realizar diseños de elementos y conjuntos mecanicos relativamente

sencillos (transmisiones, mecanismos simples, ensambles de piezas, etc.)

3 – PRESENTACIÓN Y EVALUACION Al final de los puntos mas importantes del programa se realizarán Trabajos Prácticos

grupales, de características y dificultad similar a las del examen final . Para lograr la regularidad será necesaria la presentación y aprobación de los 3 (tres)

trabajos prácticos individuales, si bien se recomienda a los alumnos realizar la mayor cantidad posible de los mismos a los efectos lograr un mejor aprovechamiento de la materia (muchos de los ejercicios corresponden a formas simplificadas de problemas reales que se presentan en la industria), y disminuir la dificultad en la realización del examen final.

La presentación consiste en la entrega de los croquis a mano alzada de la resolución del TP y una impresión de la resolución en CAD del mismo (puede solicitarse que esto sea en formato de diskete para un mejor manejo de la información solicitada).

Presentar el mismo con rótulos de acuerdo a normalización, indicaciones de tolerancias, rugosidades, listado de materiales y demás especificaciones de acuerdo a la solicitado en los mismos.

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TRABAJO PRACTICO Nº1

Se requiere diseñar el eje y la camisa de un rodillo para un transportador de acumulaciónutilizado en una linea de empaque de sal.Los productos transportados son moderadamente corrosivos, por lo que deben utilizarse rodamientos blindados 6304 2RS, complementados con retenes (de identico øexterior y øinterior, y ancho 7 mm).La camisa del rodillo, construida a partir de caño 2" SCH80, tiene las dimensiones principales mostradas en el gráfico.El eje del rodillo debe tener un largo de 610 mm, y en cada extremo debe poseer un agujero roscado con RW ", tal que la rosca tenga un largo útil de 20 mm.Debe asegurarse que el eje no pueda desplazarse axialmente respecto de la camisa. Para ello deben colocarse dos aros seeger, pudiendose optar por colocarlos en el eje (la ranura debe tener un diámetro de 18 mm y un ancho de 1.2 mm), o en la camisa (la ranura debe tener un ancho de 2.5mm y un diámetro de 56 mm). Seleccione la opción que le parezca mas correcta (NOTA: esta selección no influye en la calificación del examen).El ajuste entre eje y rodamiento debe ser deslizante, asegurando que no exista ningun tipo de interferencia entre los elementos. Para ello, debe tenerse en cuenta que la tolerancia en menos del øinterior del rodamiento es 0.008 mm, y la tolerancia en mas del øexterior es 0.011 mm. El campo de tolerancia de los diámetros del eje y el alojamiento del rodamiento en el rolo no debe ser inferior a 0.05 mm, ni superior a 0.10 mm.En la zona del reten se usaran las mismas tolerancias que en la zona del rodamiento. El reten solo debe estar en contacto con el eje y la camisa, asegurando que no toque a los otros elementos del conjunto.Solo deben dibujarse el eje , la camisa y el conjunto pero no los elementos standard

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TRABAJO PRACTICO Nº 2

Ø35 Ø80

175

Ø36

Ø48

9.5(3/8")9.5 80

Diseñar rueda y eje para colocar en la horquilla existente. Colocar rótulo y recuadro.

La rueda debe girar sobre los rodamientos dados, y el desplazamiento axial es impedido por los separadores.El conjunto rueda sobre un perfil L 2"x1/4".Deben especificarse los bulones Rosca Whitworth para fijar el eje a la horquilla.

10

Ø20

25

50.8

(2")

SEPARADOR

HORQUILLA PARA RUEDA

15

RODAMIENTO

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TRABAJO PRACTICO Nº 3

Desarrollar un diseño con las siguientes características o elementos constructivos:

• Mecanismo de movimiento (biela-manivela, levas, uniones cardánicas, etc)

• Transmisión mecánica (sistema de transmisión mecánica tales como engranajes, poleas, correas, rueda de cadena, acoplamientos, etc)

• Estructura soporte (estructura soldada, remachada, abulonada, u otra característica

similar para soportar algún/os de los elementos desarrollados en los apartados anteriores

El desarrollo del diseño consiste en su croquizado, rediseño de partes criticas,

elaboración de planos de piezas y conjuntos con todas sus características particulares como tolerancias dimensionales y geométricas, terminaciones superficiales y rugosidades, materiales, lista de materiales y despieces, especificación de partes normalizadas o comerciales , rótulos normalizados, etc.

Como alternativa a este practico de pueden seleccionar 3 prácticos de la guía de ejercicios que describan las tres alternativas arriba mencionadas Presentar el mismo con rótulos de acuerdo a normalización, y en caso de que la presentación sea en diskete los layouts individuales con el adecuado setup de impresión.

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EJERCICIO Nº 1

La figura representa el disco de alabes de una bomba de agua y la punta de eje donde se monta (para simplificar no se utiliza chaveta).Debe diseñarse la maza, de modo que el disco se monte soldado sobre la misma. Es necesario utilizar el diámetro del agujero de la chapa como diámetro guia y la cara opuesta a los alabes como cara de asiento en el montaje antes de soldar, para asegurar concentricidad de diámetros y perpendicularidad del plano posterior del rotor respecto del eje.Una vez armado el conjunto, los alabes quedan del lado de la rosca de la punta de eje. El plano posterior del disco debe quedar en la posición indicada en la figura, con una tolerancia de un milímetro en mas o en menos.Deben indicarse las tolerancias del diámetro y el ángulo del cono, de modo que se asegure:1) Que la maza no asiente contra la virola de la punta de eje.2) Que utilizando una tuerca autofrenante y sin arandelas, dicha tuerca asegure un correcto apriete de la maza sin sobrepasar el largo util de rosca indicado en la figura.Solo es necesario dibujar el rotor (maza + disco), acotandolo como especificación de provisión (no es necesario indicar cotas para control durante el proceso de fabricación). No es necesario dibujar el eje.

76

10°

18R15

20

A

A

9 rosca util2

12

4

10,0

°±0,

5°

10

Ch0.5x45°

ø18

ø12±

0,05

Por ser una pestaña troquelada las longitudesde los dos ejes indicados deben ser iguales

2

7

Ch.0.5x45°

DETALLE DE ALABESCORTE A-A

R2

10

RM

8x1.

00

Posición del planoposterior del disco

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EJERCICIO Nº 2

Debe diseñarse una grampa para tomar troncos (rollizos) de entre 150 y 300 mm de diámetro. Por lo tanto, debe asegurarse que la grampa en la posición de máxima apertura de los brazos permita el ingreso de cilindros de diámetro 300, y en la posición de máximo cierre apriete un diámetro de 150 mm sin permitir desplazamientos de ningún tipo.A los efectos de que los troncos no se cruzen al tomarlos, cada brazo de la grampa debe tener dos uñas separadas entre si al menos 200 mm, debiendo unirse entre si mediante barras metálicas soldadas, de modo que formen un conjunto rígido.Las uñas poseen un espesor de 16 mm, y son accionadas mediante un cilindro neumático con dos bujes extremos de diámetro 25F7. La distancia entre centros de estos bujes es de 270 mm en la posición de mínima y 400 mm en la posición de máxima apertura.El perno de pivote poseerá un diámetro de 32h6, y los pasajes de los pernos que unen el cilindro hidráulico a las uñas será de diámetro 25h6. En los puntos de unión con estos pernos las uñas deberán embujarse con bronce fosforoso.Se sugiere que los dos lados de la grampa sean idénticos, para que puedan fabricarse en serie y sean intercambiables.Realizar el plano de las uñas (si se utilizará el mismo diseño para ambos lados, tal como se sugiere, solo es necesario dibujar uno de los brazos).Los ángulos indicados sirven solo a los efectos de referencia y no tienen por que ser respetados.

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EJERCICIO Nº3

La figura esquematiza un dispositivo para descarga controlada de pellets. Debe diseñarse en forma completa este dispositivo, con las siguientes consideraciones:1) Para asegurar el cierre del pasaje de material, las barras de la grilla móvil deben tener un ancho A tal que en su posición centrada respecto de las planchuelas verticales de la grilla fija dejen un plano limpio de al menos 10 mm respecto de la posición que toma el material teniendo en cuenta el angulo de reposo (tambien llamado angulo de talud) del mismo, que es de 30 grados.2) Para realizar la operación de limpieza del equipo al finalizar la descarga, es necesario que las barras de la grilla móvil descubran completamente el pasaje entre las barras triangulares y las planchuelas verticales. De este modo, las planchuelas verticales "barren" el material que puede haber quedado retenido sobre las barras móviles. Esta necesidad determina la dimensión B, y también las dimensiones de los tubos triangulares laterales.3) Debido a la presión del material acumulado en la zona superior, se prevee una deformación máxima bajo carga (flecha máxima) de 3 mm para las planchuelas verticales de la grilla fija. Los pellets tienen un diámetro de 5 mm, con forma aproximadamente esférica. Tener en cuenta estos datos para el posicionamiento de las planchuelas (dimensión C).4) Tener en cuenta que todos los tubos triangulares tienen un radio exterior en sus vertices de 10 mm.

Insertar el corte del dispositivo (no se requiere definir las otras vistas), y colocarlo en recuadro A4.

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EJERCICIO Nº4

La figura esquematiza (en vista superior) un dispositivo para retención de material sobre una cinta de acumulación, en una línea de empaque (palletizado) de botellas.La cinta transportadora circula entre dos barandas de 150 mm de altura distanciadas 200 mm entre si.Debe diseñarse en forma completa la compuerta de retención, con las siguientes consideraciones:1) Debe ser accionada por un cilindro neumático de 60 mm de diámetro y 100 mm de carrera (tolerancia 1 mm en mas o en menos), asegurando un giro de entre 85 y 90 grados. El cilindro neumático posee base articulada y vástago con horquilla extrema. El perno de anclaje para ambas articulaciones es de diámetro 16k6.2) La compuerta debe fabricarse en chapa de acero inoxidable de 3 mm de espesor, con placas de refuerzo en planchuela de acero al carbono de 50.8x8.0 mm. El material de los bujes de articulación y/o de anclaje del cilindro (en caso de que sea necesario) es libre.3) El perno pivot se construirá con acero trafilado de diámetro 25h7, sin mecanizar.4) Las medidas no indicadas son libres. Posicionar el eje para el perno de articulación de la base del cilindro en forma relativa al eje de giro de la compuerta. Dibujar en forma completa la compuerta, indicando tolerancias dimensionales y geométricas donde resulte necesario, especificando soldaduras y materiales utilizados. Insertar el plano en un recuadro A4.

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EJERCICIO Nº5

Se requiere diseñar la biela para un motocompresor monocilíndrico de uso en refrigeración, teniendo en cuenta lo siguiente:a) La biela se construye en aleación de aluminio. Tanto el muñón del cigüeñal como el perno de piston se ensamblan directamente con la biela, sin utilización de bujes de material antifricción. b) El cigüeñal esta abierto en uno de los lados del muñón, por lo tanto la biela puede montarse lateralmente y no es necesario que el pie se encuentre dividido en dos sectores desarmables.c) El perno de pistón es Ø8 g6. El alojamiento de la cabeza de biela dentro del pistón debe especificarse con un ancho de 12.0±0.2.d) El muñón del cigüeñal posee una dimensión de Ø12 g6. Una vez colocada la tapa frontal, el ancho disponible para colocar la biela es de 12.50±0.18. Tener en cuenta que por su simetría la biela puede montarse en cualquiera de las dos posiciones resultantes de girarla 180° alrededor de su eje longitudinal, y que deben evitarse interferencias debidas a radios de empalme, etc. e) El área mínima de la sección transversal en cualquier punto de la biela situado entre los ejes del pie y la cabeza de biela debe ser de 80 mm2. El momento de inercia en cualquier dirección debe ser de 450 mm4 como mínimo.f) El espesor de pared mínimo en el pie y la cabeza de biela es de 3.5 mm.g) Los radios de empalme del cuerpo de la biela con el pie y la cabeza deben ser como mínimo 2 mm, para evitar fenómenos de entalladura en esos sectores.h) Es crítico que las caras laterales de pie y biela estén perpendiculares a las superficies cilindricas de los agujeros, que la cilindricidad de los agujeros no tenga errores mayores a 0.02, y que los ejes de los agujeros de pie y biela sean paralelos. i) Indicar la rugosidad máxima admisible de las superficies de los agujeros de pie y cabezaj) Es imprescindible que la biela sea simétrica respecto de su eje longitudinal, para asegurar el correcto comportamiento dinámico de la biela.

Dibujar en forma completa la biela, indicando tolerancias dimensionales y geométricas donde resulte necesario.

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EJERCICIO Nº6

La figura esquematiza un manguito de ajuste para montaje de mazas sobre ejes.El acople entre el eje y la maza a unir no transmitirá esfuerzos axiales ni radiales elevados, por lo que no es necesaria la utilización de chavetas.El diámetro interior de la maza (De en el manguito) es de 210.00±0.15. El diámetro exterior del eje (D i en el manguito) es de 160.00±0.10.En la posición inicial (sin apriete), los dos componentes del manguito deben insertarse manualmente, para lo cual deberá existir un huelgo mínimo de 0.02 mm entre el cuerpo exterior y la maza; y entre el cuerpo interior y el eje.Tanto el cuerpo interior como el cuerpo exterior del manguito deben tener 4 ranuras de expansión para reducir el esfuerzo circunferencial durante el apriete.La tuerca castillo y la arandela de traba son normalizadas y no deben dibujarse.Debe verificarse que la tuerca logre la expansión y contracción necesarias en los cuerpos del manguito sin que su frente llegue al final de la rosca.El cuerpo exterior debe tener un largo M de 100 mm. La longitud total del conjunto debe ser inferior a 150 mm.La excentricidad máxima admisible para el conjunto es de 0.15 mm.Debe realizarse el plano de fabricación del cuerpo interno y el cuerpo externo, indicando las tolerancias geométricas y dimensionales necesariasIndicar además el acabado superficial sugerido.Insertar el dibujo en un formato normalizado.

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EJERCICIO Nº 7

La figura esquematiza una cuna de apoyo donde deben colocarse cilindros de diámetro variable entre 50 y 100 mm, para sujetarlos durante una operación de fabricación.Debe diseñarse un pestillo tal que, accionado mediante un cilindro de 100 mm de recorrido, pueda sujetar cilindros de esas medidas, respetando la condición de que para los cilindros de mayor diámetro el punto de contacto entre pestillo y cilindro se ubique a un ángulo de al menos 30 grados respecto de la horizontal (ver figura). Recomendacion: verificar que el cilindro de mayor diámetro pueda cargarse.El eje de articulación entre pestillo y cuna de apoyo se construirá con redondo trafilado Ø32 h7. Su posición es libre, debiendo poseer ajuste de huelgo libre respecto del pestillo y la cuna.El espesor de los brazos y el nucleo del pestillo, al igual que todas las cotas no indicadas, son libres. Debe cuidarse que durante la operación los brazos del pestillo no rocen contra las alas de los perfiles de la cuna (es decir, el núcleo del pestillo debe tocar el alma de los perfiles de la cuna antes que sus brazos toquen las alas de la cuna).Debe realizarse el plano de fabricación, indicando las tolerancias geométricas y dimensionales necesarias. Tener en cuenta que las piezas deberán fabricarse en un taller que no dispone de máquinas herramienta ni instrumentos de medición de precisión.Por razones constructivas, se sugiere que el núcleo sea fabricado con perfil laminado redondo, y las alas a partir de planchuela o chapa. Indicar las soldaduras necesarias.Insertar el dibujo en un formato normalizado A4.

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EJERCICIO N-8

Se requiere diseñar un manguito cónico para montar la polea indicada en la figura sobre un eje liso ø40.00±0.08.Tener en cuenta las siguientes condiciones:1) Debe asegurarse que la diferencia entre el ángulo del cono de la polea y el ángulo del cono del manguito no exceda los 0.2°.2) Deben colocarse roscas extractoras en la pestaña del manguito, para permitir colocar tornillos RW " que presionen sobre el lateral de la polea y permitan el desmontaje.3) El manguito debe poseer ranuras que permitan la contracción durante el apriete4) Debe asegurarse que el manguito permita tomar al eje en sus medidas de tolerancia máxima y mínima, con una reserva de desplazamiento axial de 2 mm.5) El diámetro de referencia del cono de la polea se toma en el centro del ancho.

Dibujar las vistas necesarias para definir el manguito.Colocar en un recuadro formato A4, con rótulo.


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EJERCICIO N-9

Eje ø12k6

Realizar el despiece del sistema de horquilla y extremo rotulado mostrado en la figura.Dimensionar la rotula y la horquilla para que el sistema rotulado pueda girar 20 grados en cualquier dirección.El diametro de la esfera debe ser de 80 mm. El cuerpo de la rotula debe ser bipartido, para permitir su desmontaje. Los tornillos de union son de 12 mm de diametro. El extremo de la rotula posee una rosca hembra de 25 mm de diametro para unirla con la barra del tensor articulado.El pasador que une la esfera interior de la rotula con la horquilla es de diametro 30h7, y debe tener un ajuste deslizante respecto de los agujeros de la rotula y la horquilla. El ajuste entre la esfera interior y la carcaza de la rotula debe ser de juego libre justo. La rugosidad de estas superficies debe ser Ra 0.4.Indicar cual es el huelgo maximo que podria tener todo el conjunto en la dirección del eje de la barra tensora (o sea, perpendicular al perno de montaje de la rotula).

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EJERCICIO N-10

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EJERCICIO N-11

Diseñar una sistema de montaje con eje excentrico para el rodillo de la figura, que permita montarlo en una placa sujeta a las especificaciones indicadas en la figura (el resto de las dimensiones de la misma son libres)El eje debe tener un sistema de leva que permita variar la altura de colocacion del rodillo en 6 mm, con 6 posiciones distanciadas 1 mm entre si. Se sugiere utilizar un collar en el extremo del eje, con agujeros donde se coloque un tornillo que rosque en la rosca efectuada en la placa.El rodillo posee rodamientos 6205, con un diametro interior 25K6, diametro exterior 52 y un ancho de 15 mm. Debe montarse sobre el eje a diseñar con ajuste de juego libre justo.En el eje excentrico debe preverse una forma de sujecion del rodillo, mediante aros seeger, chavetas, roscas, pasadores, etc que asegure:1) Que el desplazamiento axial no supere 0.2 mm2) Que ninguna parte móvil roce con partes fijas3) Que el sistema de montaje no puede generar bajo ninguna circunstancia cargas axiales sobre los rodamientos.Dibujar el eje excentrico y la placa de fijación. No es necesario dibujar el rodillo ni componentes normalizados.Prestar especial atencion a la forma de montaje del eje, asegurando que no existan interferencias o juegos inaceptables entre los elementos.

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EJERCICIO N-12

Se representa un sistema de leva actuadora y bieleta para transferir el movimiento hacia una valvula de comando hidraulico.El recorrido minimo necesario para actuar la valvula es de 25 mm, con una tolerancia en mas de hasta 10 mm.El eje de la bieleta se construira con acero trafilado ø12k6. El perno de union entre la bieleta y la horquilla será de acero trafilado ø8k6. La bieleta debe poseer bujes de bronce fosforoso, con un espesor de pared minimo de 2 mm, en cada una de las articulaciones. Su espesor es libre.Diseñar la bieleta, la horquilla y el perno de articulacion entre ambas, indicando los elementos necesarios para el montaje del conjunto (tuercas, arandelas, chavetas, aros seeger, etc).Realizar planos constructivos (aptos para fabricacion) de esos elementos.


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EJERCICIO Nº13

Diseñar la matriz de conformado y la fuerza de ajuste para una extrusora de alimentos animales; adecuados al extremo del cañón de extrusado mostrado en el esquema inferior.* La tuerca debe roscarse en el extremo del cañón (RM 100x2.00) y debe ajustar firmemente a la matriz, evitando cualquier desplazamiento durante la operación. La matriz debe asentar en el sector cónico del extremo del cañón, para asegurar su perfecto cierre y correcto centrado. para evitar contactos con el tornillo extrusor (cuyo extremo arranca a 0.50 mm del final del sector cónico del cañón) deberán acotarse con tolerancias las dimensiones del cono y la perpendicularidad de la cara interior de la matriz con la superficie de asiento. Para lograr un producto uniforme, deberá establecerse una tolerancia de paralelismo entre las caras de la matriz.

*La matriz de extrusado posee orificios cilíndricos de 8mm de diámetro, dispuestos en tresbolillo con na distancia de 12 mm entre centros. Los orificios deben aprovechar al máximo la sección del cañón, sin interferir con la pestaña de la tuerca de ajuste. Su espesor es de 12±0.10 mm.

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EJERCICIO Nº14

Diseñar el rotor de una trituradora de plásticos, que deberá utilizar las cuchillas indicadas en la figura, sujeto a las siguientes condiciones:a) El rotor debe poseer 5 cuchillas.b) El Ø del rotor debe ser de 500 mm, y su ancho 600 mm.c) El ángulo de filo de las cuchillas (30°) no puede variarse. Su ángulo de posición es libre.d) Las cuchillas son sujetadas por unas mordazas abulonadas y ningún sector del cuerpo del rotor, las mordazas o las caras de la cuchilla que no sean el filo pueden sobresalir de la circunferencia determinada por el filo de las cuchillas (que define el Ø500 nominal del rotor).e) No es necesario dibujar el eje del rotor, solamente dibujar el cuerpo y mordazas,f) El Ø exterior del cuerpo debe ser uniforme. (mecanizado por simple torneado)

NOTA: Deben evitarse resaltos entre el punto más alto de la cuña de las mordazas y el inicio del diámetro externo del cuerpo.

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EJERCICIO Nº15

Se requiere realizar el plano de fabricación de las trabas de válvula para utilizar en el conjunto válvula-platillo que se indica en la figura.El diseño multiranuras del chavetero de la válvula se utiliza cuando debe asegurarse la posibilidad de giro entre la válvula y el platillo, a los efectos de lograr una distribución de temperaturas mas uniforme en la cabeza de la valvula. Por lo tanto, es obligatorio que las tolerancias de fabricación de ambas mitades de la traba aseguren que, una vez que las caras de corte de las trabas se ponen en contacto, existirá un huelgo entre el diámetro del vástago y de la ranura de la válvula y las superficies homólogas de las trabas.Adicionalmente, debe cumplirse con el requisito de que una vez montadas, las trabas no sobresalgan de los frentes del platilloIndicar tolerancias dimensionales, geométricas y acabados superficiales requeridos.Los instrumentos de medición disponibles en la fábrica donde se producirán las trabas poseen precisión centesimal, por lo tanto debe evitarse colocar dimensiones que requieran una precisión superior.


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EJERCICIO Nº16

Diseñar un manguito para montar la polea graficada sobre ejes de diametro 30 h6 (el diseño del manguito debe posibilitar el montaje en cualquier eje que responda a esa especificación). No es necesario que el cuerpo del manguito posea ranuras de contracción.La fijación circunferencial entre eje y manguito debe ser a través de una chaveta plana DIN 6885 (ver tablas).El manguito se ajustará contra la polea mediante 3 tornillos RM8x1.25La oscilación (runout) de las caras laterales de la ranura para la correa, una vez montado el conjunto, no debe exceder 0.4 mm. Indicar además los acabados superficiales requeridos.El manguito debe poseer algun sistema que permita extraerlo en forma suave, sin golpearlo.El manguito debe cubrir toda la longitud del cono de la polea, sin sobrepasar mas de 5 mm el frente posterior (lado de menor diámetro del cono) ni mas de 25 mm el frente anterior (lado de mayor diámetro del cono), en cualquier situacion de montaje.

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EJERCICIO Nº17

Diseñar la media maza para montar el disco marcador de la figura.En el ensamble se utilizarán 2 rodamientos rígidos de bolas con un diametro exterior de 52h6 y un ancho de 18h6, 4 tornillos allen con un diámetro máximo de vástago de 9.5 mm y una longitud útil (descontando el espacio utilizado por tuerca y arandelas) de entre 35 y 50 mm. Las dimensiones útiles del disco se indican en el esquema de la derecha. Tanto las cargas como la velocidad de rotación son bajas.Debe garantizarse: 1) Que el conjunto pueda armarse y desarmarse utilizando únicamente herramientas de mano.2) Que las dos medias mazas no entren en contacto entre si, sino que sus flancos aprieten las caras laterales del disco.3) Que una vez armado el conjunto, la desalineación máxima entre las superficies cilíndricas para montaje de los rodamientos (tomando como referencia a una de ellas y midiendo la oscilación total en la otra) no supere los 0.5 mm. A tal efecto, considerar no solo el error de concentricidad entre las superficies cilindricas sino también el error producido por la falta de paralelismo entre caras del disco.4) Que los pernos de unión puedan insertarse sin dificultad (ver error de posición agujeros).Las dimensiones indicadas en el conjunto son sólo referencias. Todas las dimensiones no indicadas son libres


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EJERCICIO Nº18

Se requiere diseñar un eje para un agitador accionado mediante un motoreductor CBF2-110 (ver planilla de dimensiones adjunta).La maza del disco agitador poseerá las dimensiones indicadas en el esquema.Se requiere que entre la cara izquierda de la maza del disco y el frente de la linterna de salida del reductor (cara derecha en la figura) exista una distancia de 15 mm, con una tolerancia en mas o en menos de 1.5 mm.Considerar una tolerancia de ± 0.5 mm para las cotas que en la hoja de dimensiones del reductor no poseen tolerancia.Por la velocidad de giro, es crítico garantizar una correcta coaxialidad entre la superficie cilindrica de montaje en el eje hueco de salida del reductor, y la superficie cónica de la punta del eje donde se monta la maza.Debe indicarse claramente el método de fijación del eje en el reductor y el método de fijación de la maza sobre el eje (en ambos casos existen cargas axiales y debe transmitirse un torque).


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EJERCICIO Nº19

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EJERCICIO Nº20

La figura esquematiza el mecanismo de accionamiento del sistema de zapatas de un freno mecánico, consistente en un eje provisto de superficies excentricas que desplazan los rodillos en contacto con las mismas.Se requiere lograr un desplazamiento de 10 mm (±0.5 mm) en cada rodillo, para un giro de 90 grados del eje de levas.Es crítico que para cualquier ángulo de giro de la leva los desplazamientos de ambos rodillos sean iguales, con un márgen de tolerancia de 0.4 mm.Las levas deben constar de un sector de radio base (donde el giro del eje no produce desplazamiento de los rodillos) de al menos 30 grados, y una superficie de radio constante, excéntrica, que logre el desplazamiento requerido paraun ángulo de giro de 90 grados del eje. El empalme entre ambas superficies debe ser tangente, y la transición entre las dos levas es libre (al igual que toda otra especificación no explicitada en el presente enunciado).El giro del eje debe estar guiado por uno o mas cojinetes de deslizamiento (bujes) solidarios al estator del freno.El accionamiento de giro del eje proviene de un pulmón neumático de 100 mm de carrera (posición libre), que actúa sobre una palanca solidaria al eje.Diseñar el eje de levas y la palanca de accionamiento (un plano constructivo de cada pieza). Tener en cuenta la necesidad de fijar axialmente el eje (por ejemplo mediante topes que hagan contacto con los bujes del estator) y de transmitir el torque de accionamiento desde la palanca al eje de levas.Indicar las tolerancias geométricas y dimensionales necesarias para el correcto funcionamiento de la unidad.Incluir los planos en un formato A4 con el rótulo correspondiente.

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EJERCICIO Nº21

Realizar el plano constructivo de una cruceta que se utilizará en una unión cardánica. Los datos de las horquillas, cubetas y rodillos se detallan en el esquema superior.Deben indicarse las tolerancias dimensionales de modo que la cruceta nunca entre en contacto con las superficies metálicas de las cubetas (debe hacerlo a través de los rodillos). Además, el reten no debe escapar de la zona de asiento prevista. Para cualquier condición de armado, debe existir un huelgo diametral mínimo de 0.005 mmy un huelgo diametral máximo de 0.070 mm entre la cubeta, los rodillos y las pistas de rodadura de la cruceta. Indicar las tolerancias geométricas y de acabado superficial requeridas, tanto en la zona de apoyo de los rodillos como en el sector de asiento del reten.Si es posible, detallar el sistema de lubricación, de modo que utilizando un único alemite de engrase se suministre lubricante a las 4 zonas de rodadura.

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EJERCICIO Nº22

Diseñar un disco de freno para montar en el árbol de la figura. El diámetro exterior debe ser entre 320 y 325 mm.El diámetro menor de la cara de asentamiento de las pastillas de freno debe ser inferior a 180 mm.El espesor del disco debe ser de 15 mm, y la maza debe diseñarse para permitir su apriete mediante una tuerca autofrenante, sin uso de arandelas.El frente trasero del disco, una vez montado sobre el árbol, debe ubicarse a una distancia de 250 mm del respaldo de rodamiento indicado como Ref."A" en el plano del árbol, con una tolerancia de 0.5 mm en mas o en menos.La longitud teórica mínima de asentamiento del cono de la maza del disco de freno sobre el cono del árbol es de 40 mm.Deben eliminarse todos los cantos vivos interiores y exteriores mediante radios de empalme o chaflanes.El manguito debe poseer algun sistema que permita extraerlo en forma suave, sin golpearlo, por ejemplo mediante roscas para aplicar un extractor.La maza del disco debe contar con algún chavetero para absorber el torque generado durante el frenado (atención: en el eje no se indican las dimensiones del chavetero, que serán función del chavetero definido en el disco). La oscilación máxima de cualquiera de los frentes respecto del eje del cono de la maza será de 0.1 mm.Indicar los acabados superficiales y las tolerancias geométricas y dimensionales requeridas.Acotar en forma completa y colocar en un recuadro A4.

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EDICION: 01 / 2006

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CATEDRA: DISEÑO MECANICO GUIA DE TRABAJOS … · Universidad Tecnológica Nacional Facultad...

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