DESARROLLO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO Y SELECCIÓN DE POLEAS...
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DESARROLLO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO Y SELECCIÓN DE POLEAS TRAPEZOIDALES PARA CORREAS DE ALTA CAPACIDAD Y METRICAS. JUAN SEBASTIAN ORTIZ CADENA GILBERT NICOLAS MARROQUIN CIFUENTES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA INGENIERÍA MECÁNICA BOGOTÁD.C 2016
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DESARROLLO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO Y SELECCIÓN DE POLEAS TRAPEZOIDALES PARA CORREAS DE ALTA CAPACIDAD Y METRICAS.
JUAN SEBASTIAN ORTIZ CADENA GILBERT NICOLAS MARROQUIN CIFUENTES
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA MECÁNICA BOGOTÁD.C
2016
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DESARROLLO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO Y SELECCIÓN DE POLEAS TRAPEZOIDALES PARA CORREAS DE ALTA CAPACIDAD Y METRICAS.
JUAN SEBASTIAN ORTIZ CADENA GILBET NICOLAS MARROQUIN CIFUENTES
TRABAJO DE TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO MECANICO
TUTOR:
CARLOS ARTURO BOHORQUEZ AVILA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA MECÁNICA BOGOTAD.C
2016
3
Nota de Aceptación
......................................................
......................................................
......................................................
………….......................... Jurado
......................................... Ing. Carlos Arturo Bohórquez Ávila (Tutor)
Bogotá................de…................de 2015
4
Este trabajo está dedicado a nuestras Familias y todas aquellas personas que hicieron parte de nuestro proceso de formación.
5
AGRADECIMIENTOS
Primero queremos agradecerle a Dios por permitirnos llegar a esta etapa de nuestras vidas. Agradecemos a nuestros padres por su apoyo incondicional en este camino, a nuestros profesores y compañeros por sus enseñanzas en el proceso para llegar a ser Ingenieros Mecánicos. Deseo dar un Agradecimiento especial al el Ing. Carlos Arturo Bohórquez por guiar el proceso de esta tesis y por los conocimientos aportados para la realización de este proyecto.
6
Contenido
LISTA DE TABLAS .................................................................................................. 8
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ 9
RESUMEN. ............................................................................................................ 10
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ............................................................ 12
2. JUSTIFICACIÓN. ............................................................................................ 13
3. OBJETIVOS. ................................................................................................... 14
3.1 Objetivo General. ...................................................................................... 14
3.2 Objetivos Específicos................................................................................ 14
4. MARCO TEÓRICO. ........................................................................................ 15
4.1 Transmisiones por Bandas. ...................................................................... 15
4.2 Ventajas de las transmisiones por bandas. .............................................. 16
4.3 Desventajas de las transmisiones por bandas. ......................................... 17
4.4 Diseño de transmisiones por bandas en V. .............................................. 17
4.4.1 Factores de servicio. .......................................................................... 17
4.5 Metodología de selección de una transmisión por banda. ........................ 18
5. DESARROLLO DEL PROGRAMA PARA CÁLCULO Y SELECCIÓN DE
POLEAS TRAPEZOIDALES DE ALTA CAPACIDAD Y METRICAS. .................... 25
5.1 Evaluación y selección de programas para la creación de una interfaz. .. 25
5.2 Definiciones. ............................................................................................. 25
5.2.1 Programa Informatico. ....................................................................... 25
5.2.2 Interfaz Grafica. .................................................................................. 25
5.2.3 Lenguajes de Programacion. ............................................................. 26
5.2.4 Programas de Diseño Asistido por Computador (CAD). .................... 26
7
5.3 Matriz QFD ............................................................................................... 26
5.4 Matriz QFD para programagas informaticos. ............................................ 27
5.4.1 Requerimientos (Qué). ....................................................................... 27
5.4.2 Matriz Qué VS Qué. ........................................................................... 27
5.4.3 Requqerimientos Técnicos (Cómo). ................................................... 28
5.4.4 Matriz Qué Vs Cómo. ......................................................................... 28
5.4.5 Herramientas de programación existentes (Qué Hay). ...................... 30
5.5 Matriz QFD para programagas de diseño asistido por computador (CAD).
……………………………………………………………………………………32
5.5.1 Requerimientos (Qué). ....................................................................... 32
5.5.2 Matriz Qué Vs Qué. ............................................................................ 33
5.5.3 Requqerimientos Técnicos. (Cómo). .................................................. 33
5.5.4 Matriz Qué Vs Cómo. ......................................................................... 34
5.5.5 Herramientas de programación existentes (Qué Hay). ...................... 35
5.7 Nombre del programa. .............................................................................. 37
5.8 Algoritmo para el desarrollo del programa. ............................................... 37
5.9 Entorno de desarrollo de Visual Basic. ..................................................... 40
5.10 Entorno de diseño en SolidWorks. ........................................................ 41
5.11 Módulos de PulleyMHCalc..................................................................... 41
5.11.1 Módulo de selección y cálculo. ....................................................... 41
5.11.2 Módulo de diseño. ........................................................................... 43
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................ 47
7. CONCLUSIONES. .......................................................................................... 49
8
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Tabla de selección para bandas de alta capacidad. ................................ 18
Tabla 2. Factores de servicio típicos para transmisiones por poleas en V. ........... 20
Tabla 3 . Diámetro mínimo recomendado para la polea del motor eléctrico. ......... 20
Tabla 4. Factor de Corrección para poleas en V con distancia entre centros, menor
a la recomendada. ................................................................................................. 23
Tabla 5. Requerimientos de Programación, Qué vs Qué ....................................... 27
Tabla 6. Qué vs Cómo. .......................................................................................... 29
Tabla 7. Requerimientos vs Herramientas de Programación Existentes. .............. 31
Tabla 8. Requerimientos Técnicos Vs Herramientas de Programación Existentes.
............................................................................................................................... 31
Tabla 9. Requerimientos de Diseño, Qué vs Qué .................................................. 33
Tabla 10. Qué vs Cómo. ........................................................................................ 34
Tabla 11. Requerimientos vs Herramientas de Diseño Existentes. ....................... 36
Tabla 12. Requerimientos Técnicos Vs Herramientas de Diseño Existentes. ...... 36
Tabla 13. Resultados de selección y cálculo usando diferentes metodologías con
manuales y programas. ......................................................................................... 48
9
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Geometría Básica de una transmisión por bandas ................................ 15
Figura 2. Sección transversal de una banda en V . ............................................... 16
Figura 3. Tipos de servicios dependiendo la aplicación para selección de
transmisiones de poleas en V ................................................................................ 17
Figura 4. Distancia entre centros y ángulo de contacto de poleas en V. ............... 21
Figura 5. Distancia entre centros recomendada para poleas en V. ................¡Error!
Marcador no definido.
Figura 6. Microsoft Visual Studio 2010 Interfaz que permite la creación de
programas por medio de lenguajes de programación como VB.NET .................... 40
Figura 7. Modulo de selección y cálculo del programa PulleyMHCalc. .................. 42
Figura 8. Modulo de diseño del programa PulleyMHCalc. ..................................... 44
Figura 9. Selección de Polea en base de datos basándose en poleas de
fabricación en el mercado ...................................................................................... 44
Figura 10. Polea conductora diámetro exterior: 215mm Correa: 5v y 6 canales
para buje QD-SK seleccionada con PulleyMHCalc. ............................................... 45
Figura 11. Polea conducida diámetro exterior: 800mm Correa: 5v y 6 canales para
buje QD-E seleccionada con PulleyMHCalc. ......................................................... 45
Figura 12. Plano generado en SolidWorks Drawing Document de la transmisión
seleccionada por PulleysMHCalc. .......................................................................... 46
Figura 13. Porcentaje de reduccion de tiempo en calculo, selección y
modelamiento. ....................................................................................................... 47
10
RESUMEN.
Este trabajo presenta el desarrollo de un software para cálculo, selección y
modelamiento 3D de poleas de tipo trapezoidal de alta capacidad y métricas, todo
ello usando los programas Microsoft Visual Studio 2010 bajo el lenguaje de
programación Visual Basic y el programa de diseño mecánico Solid Works 2015,
todos los cálculos utilizados para la selección del perfil de la correa y diámetros de
las poleas están basados en la norma BS 3790 e ISO 4184. La selección del
software utilizado en el desarrollo del programa está basado en un análisis o
metodología de desarrollo de productos como es el QFD o despliegue de la
función de calidad.
ABSTRACT.
This paper presents the development of software for calculation, selection and
modeling 3D of trapezoid pulleys of high capacity and metrics, all of these using
the program Microsoft Visual Studio 2010, under the programming language Visual
Basic and mechanical design software Solid Works 2015, all calculations used for
profile selection and selection belt and pulley diameters are based on BS 3790 and
ISO 4184 standard. The selection of the software used in the development of the
program is based on an analysis or product development methodology as is the
QFD or quality function deployment.
11
INTRODUCCIÓN.
Los desarrollos actuales en el tema de la transmisión de potencia van de la mano
con las mejoras de los procesos industriales, comúnmente conocemos las
transmisiones por cadenas y correas que han abarcado una gran cantidad de
clientes en diferentes tipos de industria como lo son la automotriz, la minera,
petroquímica, la industria para la construcción, alimenticia y muchas otras que son
el impulso del desarrollo económico de Colombia. Entre las transmisiones por
correa que se encuentran en el mercado podemos encontrar las correas dentadas
de tiempo y sincrónicas y las correas trapezoidales las cuales se dividen en
clásicas, alta capacidad, métricas o europeas, de servicio liviano entre otras como
los son las transmisiones CVT (Continuously Variable Transmission) que han
tenido gran progreso en la última década. Por ello se hace importante que se
agilice la selección de las transmisiones de potencia con aplicaciones donde se
inserten los parámetros de selección y nos arroje un diseño adecuado con el fin de
disminuir tiempos de operación tanto para el cliente y el fabricante y tiempos en la
selección de transmisiones que pueden llegar a ser procesos arduos y repetitivos,
además de esto es muy importante que la aplicación arroje los planos con los
cuales se tendrá una adecuada descripción de la transmisión seleccionada con el
fin de reducir costos y tiempo en el modelamiento gráfico y poder obtener más
información de la maquina usada en el proceso de producción; Esto puede facilitar
las labores de mantenimiento y prevenir eventuales paradas de máquina por
cambio o reemplazo de la transmisión.
12
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En la última década en la industria colombiana las poleas clásicas han venido
siendo reemplazadas por las poleas con correas de alta capacidad y métricas1, ya
que estas dos últimas son más eficientes en términos de capacidad de potencia y
la dimensión de la transmisión comparándoles con las correas clásicas puede
reducirse hasta en un 40% 2, por ello se recurre a la nueva selección de poleas ya
sea de alta capacidad o métricas que cumplan con la función y especificaciones
que requiere el cliente obteniendo notables mejoras es sus procesos de
producción, de allí que el cliente recurra a manuales y catálogos de fabricantes
como lo son (Gates,Maska,Intermec,SKF) para la nueva selección. En muchas
ocasiones se incurre en errores de datos de selección por parte del personal
técnico y/o el fabricante recibe mal los parámetros del cálculo de la transmisión ,
de allí que se haga tan importante agilizar de manera adecuada el diseño y la
selección de la transmisión para reducir tiempos muertos de planta con paradas
de maquinaria para cambio de poleas y además reducir tiempo y costos de
fabricación con una aplicación amigable que ayude a ingenieros y diseñadores a
seleccionar una apropiada transmisión y que además tenga un enlace con los
programas de diseño mecánico que existen actualmente para arrojar los planos de
las poleas, mejorando notablemente el modelamiento grafico en tiempo y costo.
Con esto pretendemos optimizar la transmisión que tiene la maquina con poleas
de menor tamaño y con más alta capacidad de transmisión, donde se obtenga un
modelamiento grafico de los nuevos repuestos de poleas que cumplirán
adecuadamente la función que se requiera dependiendo el tipo de industria.
1 Montoya J. Beny (2017, Diciembre 4). Entrevista con Departamento de ventas Intermec S.A.
2 INTERMEC S.A, “Correas en V de alta capacidad”. En: Poleas en V. Bogotá D.C, 2013, p. 5
13
2. JUSTIFICACIÓN.
El desarrollo de este proyecto se enfoca en la optimización de un proceso dentro
de una serie de aspectos de carácter tecnológico, académico, económico y
ambiental; los cuales traerán beneficios en cada uno de los aspectos debido a su
aplicación industrial.
En el campo tecnológico se pretende incursionar en el mundo de la informática
utilizando herramientas tales como lo son los software de diseño y programación
para facilitar, mejorar e innovar el procesos de cálculo, diseño y selección de cada
uno de los elementos que componen un sistema de transmisión de transmisión por
correa-polea.
En el campo académico, se quiere que la comunidad universitaria y técnica se
interese en futuras investigaciones y desarrollos tecnológicos en el área de la
programación y el diseño asistido por software ya que son tendencias que han ido
adquiriendo fuerza y demanda con el fin de optimizar procesos de diseño,
selección y elaboración de transmisiones mecánicas.
En el campo económico los beneficios se evidencian gracias a la optimización del
proceso lo cual permitirá reducción de tiempos y costos no solo en el diseño y
fabricación sino también en las paradas por mantenimiento reduciendo
notoriamente gastos para las empresas en el reemplazo de piezas por
mantenimiento u optimización de la maquinaria actual
En el campo ambiental, se pretende conservar y proteger la integridad del medio
ambiente contribuyendo a la disminución del consumo de papel y madera ya que
al contar con el software no es necesario el uso de estos insumos para la
elaboración de planos y diseños.
14
3. OBJETIVOS.
3.1 Objetivo General.
Desarrollar un software para el cálculo, selección y modelamiento gráfico
(2D y 3D) de poleas trapezoidales para correas de alta capacidad y
métricas.
3.2 Objetivos Específicos.
Establecer una metodología de diseño que permita el cálculo, selección y
modelamiento de poleas trapezoidales de alta capacidad y métricas.
Estudiar y seleccionar mediante una matriz QFD un software de
programación y software de diseño CAD que cumplan con las
especificaciones necesarias para establecer una interfaz donde permita al
usuario la selección y diseño de las poleas de alta capacidad y métricas
para un sistema de transmisión.
Establecer un canal de comunicación entre el software de programación y
el software de diseño CAD que permita obtener el modelamiento gráfico de
la transmisión seleccionada.
Desarrollar un instructivo el cual permita al usuario entender y realizar la
correcta instalación y utilización del software.
15
4. MARCO TEÓRICO.
4.1 Transmisiones por Bandas.
Una banda es un elemento flexible de transmisión de potencia que se soporta
firmemente en un conjunto de poleas acanaladas en la Figura 1 se muestra la
geometría básica de una transmisión por bandas. Por lo general este tipo de
transmisión se usa para reducir la velocidad, en ese caso la polea menor (menor
diámetro) se monta en el eje de alta velocidad que puede ser el eje de un motor
eléctrico y la polea mayor (mayor diámetro) se monta en la máquina impulsada, la
banda que se instalara en las poleas está diseñada para trabajar sin
resbalamiento. Cuando la banda transmite la potencia, la fricción hace que se
agarre a la polea impulsora e incrementa la tensión en un lado, que es el lado
tenso de la transmisión. La fuerza de tensión en la banda ejerce una fuerza
tangencial en la polea conducida, por lo que se aplica un par torsional al eje
conducido. El lado contrario de la banda se encuentra todavía en tensión pero en
una menor magnitud por eso se conoce como el lado flojo3.
Figura 1. Geometría Básica de una transmisión por bandas4
3 ROBERT L.Moot. Transmisiones por bandas y cadenas. En: Diseño de Elementos de máquinas. 4ed.Mexico,PEARSON,2006.p.268-271 4 Ibid.,p.268.
16
La forma de una banda en V hace que la correa se acuñe más firmemente en la
ranura, lo cual incrementa la fricción y permite la transmisión de grandes pares
torsionales sin que exista deslizamiento, la mayor parte de las bandas tienen lonas
de alta resistencia, colocadas en el diámetro de paso de la sección transversal de
la banda para aumentar la resistencia a la tensión de la banda. Las cuerdas se
fabrican con fibras naturales, sintéticas o de acero y se encierran en un compuesto
de hule para dar la flexibilidad necesaria y que la banda pase alrededor de la
polea, en la figura 2 se puede observar la sección transversal de una banda en v y
la ranura de una polea.
Figura 2. Sección transversal de una banda en V5 .
4.2 Ventajas de las transmisiones por bandas.
Este tipo de transmisiones permite altas relaciones de velocidad y son de muy
larga duración. Su instalación y desinstalación es muy fácil, son de fácil
mantenimiento y son transmisiones silenciosas, otro factor importante es que
permiten la absorción de vibración entre los ejes.
5 Ibid.,p.269.
17
4.3 Desventajas de las transmisiones por bandas.
Este tipo de transmisión no es recomendable cuando se necesiten velocidades
sincrónicas ya que pueden estar sometidas con el desgaste a cierto grado de
resbalamiento.
4.4 Diseño de transmisiones por bandas en V.
Los datos básicos necesarios para calcular una transmisión por banda es V son:
1. La Potencia del Motor (HP). 2. Las RPM de la unidad motriz 3. Las RPM de la maquina impulsada. 4. La distancia aproximada entre centros de los ejes. 5. El diámetro de los ejes de ambas unidades 6. El promedio diario de horas de operación.
4.4.1 Factores de servicio.
El factor de servicio correcto está determinado por:
1. El grado y frecuencia de las cargas pico 2. El número de horas de operación al año, divididas en un promedio de horas
al día de servicio continúo. 3. La categoría adecuada de servicio (Intermitente, normal o continuo). En
este caso se selecciona el que más se aproxime a la aplicación que está sometida la transmisión, algunos ejemplos se observan en la figura 3.
Figura 3. Tipos de servicios dependiendo la aplicación para selección de transmisiones de poleas en V5
18
4.5 Metodología de selección de una transmisión por banda.
Paso 1. Determinar la potencia de diseño: En este paso se determina el
servicio al que está sujeto la transmisión (intermitente, normal o continuo) con la
Tabla 2 podemos ubicar el equipo o unidad motriz que se usara y se localiza el
servicio seleccionado, luego de esto aplicamos la siguiente fórmula para hallar la
potencia de diseño.
𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝑫𝒊𝒔𝒆ñ𝒐 = 𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒐𝒕𝒐𝒓 ∗ 𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒓𝒗𝒊𝒄𝒊𝒐
Paso 2. Determinar la sección de la banda: La selección del tipo de banda está
determinada por las condiciones específicas de la aplicación, con la potencia de
diseño se observa la Tabla 2 y con la velocidad del eje más rápido se sube hasta
donde se interceptan las líneas, esta parte indicaría la sección de banda
recomendada para la aplicación.
Figura 4. Grafica de selección para bandas de alta capacidad6.
6 MARTIN “Poleas para banda v Martin”. En: Transmisión por Bandas. p. 43-47
19
20
Tabla 1. Tabla de selección para bandas de alta capacidad 2. Factores de servicio típicos para transmisiones
por poleas en V7.
Los fabricantes de poleas como Martin, recomiendan que para una buena
selección de la transmisión se use el factor de servicio continuo.
Paso 3. Revisar el diámetro mínimo de la polea motriz: Esta se logra
observando la tabla 3 donde la intersección de la columna velocidad del motor con
el renglón de potencia del motor. Hay que tener en cuenta que los valores de la
tabla 3 están en pulgadas, este dato solo sirve como guía o referencia para luego
determinar el diámetro de la polea conducida y conductora.
Tabla 3 . Diámetro mínimo recomendado para la polea del motor eléctrico8.
Paso 4. Determinar la relación de velocidad.
Para este caso se dividen las RPM del eje más rápido entre las RPM del eje más
lento, como lo explica la siguiente formula
7 Ibíd., p. 43-47
8 Ibíd., p. 43-47.
21
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 =𝑅𝑃𝑀 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑚𝑎𝑠 𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑜
𝑅𝑃𝑀 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑚𝑎𝑠 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑜
Paso 5. Seleccionar el diámetro de las poleas
Para este caso se consultan las tablas de capacidad de transmisión por canal en
HP (caballos fuerza) de los anexos, según el tipo de correa seleccionado, ya sea
en correas de alta capacidad o métricas. Hay que tener presente que las tablas
muestran la capacidad de transmisión por UNA canal, es decir se tendrá que
dividir la potencia de diseño entre el número que arroje la tabla para obtener la
cantidad de canales de la polea. Como regla general se tiene que a mayor
diámetro más capacidad de transmisión por canal y en consecuencia la polea
conductora requiere menos canales. Al contrario si se quiere disminuir el diámetro
de la polea conductora se aumentara el número de canales.
Cuando ya se tenga el diámetro de la polea conductora, se procede a determinar
el diámetro de la polea impulsada con la relación de velocidad.
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝐼𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑎𝑑𝑎 = 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟𝑎
Paso 6. Determine la distancia entre centros y el largo de la banda.
Figura 5. Distancia entre centros y ángulo de contacto de poleas en V9.
9 INTERMEC S.A, “Correas en V de alta capacidad”. En: Poleas en V. Bogotá D.C, 2013, p 24.
22
Para la mayoría de las transmisiones por correas en V, la distancia entre centros
recomendada se obtiene sumando el diámetro de la polea mayor con el de la
polea menor y multiplicando el resultado por 1.5.
Sin embargo la distancia se puede ajustar según los requerimientos del montaje
hasta dos veces la suma de los diámetros de las poleas y mínimo 0,7 veces como
lo indica la norma DIN 7753.
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑅𝑒𝑐𝑜𝑚𝑒𝑛𝑑𝑎𝑑𝑎 𝐶 = 1.5(𝐷 + 𝑑). 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑀𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 𝐶 = 2 ( 𝐷 + 𝑑). 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑎 𝐶 = 0.7 ( 𝐷 + 𝑑). 𝐷 = 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟. 𝑑 = 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟.
.
Cuando la distancia entre centros es menor a la recomendada, se tiene en cuenta
que se disminuye el arco de contacto de las correas sobre la polea menor
ocasionado una reduccion de la capacidad de transmision de las correas. Para
establecer la disminucion de la capacidad de la transmision , se utiliza la formula
de la primera columna de la tabla 4 Según sea el resultado se multiplica el factor
de correcion por los HP por canal de la polea conductora seleccionada, y alli se
recalcula el numero de canales para transmitir la potencia de selección siguiendo
el paso 5.
23
Tabla 4. Factor de Corrección para poleas en V con distancia entre centros, menor a la recomendada10.
Cuando se conoce la distancia entre centros se utiliza la siguiente formula.
𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒐𝒔 = 𝑳 − 𝟏. 𝟓𝟕(𝑫 + 𝒅) − (𝑫 − 𝒅)𝟐/(𝟏. 𝟓𝟕(𝑳 − 𝑹)/2) Para calcular la longitud de la banda usamos la siguiente formula
𝑳𝒐𝒏𝒈𝒊𝒕𝒖𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒃𝒂𝒏𝒅𝒂 = 𝟐𝑪 + 𝟏. 𝟓𝟕(𝑫 + 𝒅) + (𝑫 − 𝒅)𝟐 /𝟒 Y cuando conocemos la longitud de la banda y necesitamos calcular la distancia
entre centros se utiliza la siguiente formula.
𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒐𝒔 = 𝑳 − 𝟏. 𝟓𝟕(𝑫 + 𝒅 )– (𝑫 − 𝒅)𝟐/(𝟏. 𝟓𝟕(𝑳 − 𝑹)/𝟐) Dónde: D= Diámetro exterior de la polea motriz C= Distancia entre centros L= Longitud de la banda R = Relación de velocidad La distancia entre centros de los ejes es un factor importante a considerar puesto
que afecta la capacidad de la transmisión de las correas, sobre todo cuando la
diferencia entre los diámetros es significativa. Esto se debe a que cuando las
poleas están demasiado cerca una de la otra, las corras forman un ángulo más
“abierto “sobre la polea más pequeña disminuyendo su área de contacto y en
consecuencia mermando su capacidad de transmisión. Lo ideal es que el “arco de
contacto” de las correas sobre la polea pequeña este entre 120 y 180 grados.
10 Ibíd., p. 24
24
Pasó 7: Determine el número de bandas requerido. Para determinar el número de bandas requeridas (y por lo tanto el número de
ranuras en las poleas), multiplicar la Potencia por Banda por el Factor de
Corrección por Longitud y Arco, que se encuentra en la parte inferior de la
columna de las tablas de selección en los anexos en donde se encuentra el valor
de la distancia entre Centros (renglón gris inmediato inferior). Con esto se obtiene
la potencia corregida por banda. Dividiendo la Potencia de Diseño calculada en el
paso 1 entre la potencia corregida por banda se obtiene el número de Bandas
requerido (siempre deberá redondear al siguiente número entero).
𝑵𝒐. 𝒅𝒆 𝑩𝒂𝒏𝒅𝒂𝒔 =𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒅𝒊𝒔𝒆ñ𝒐
𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒃𝒂𝒏𝒅𝒂
25
5. DESARROLLO DEL PROGRAMA PARA CÁLCULO Y SELECCIÓN DE
POLEAS TRAPEZOIDALES DE ALTA CAPACIDAD Y METRICAS.
5.1 Evaluación y selección de programas para la creación de una interfaz.
En este capítulo se pone en consideración para su evaluación y calificación las
características de los programas escogidos los cuales deben cumplir con los
requerimientos establecidos para la creación de la interfaz y obtener los resultados
deseados.
5.2 Definiciones.
Antes de empezar con el desarrollo de la matriz QFD es necesario primero
establecer y definir cada uno de los software que se van a evaluar.
5.2.1 Programa Informatico.
Es un conjunto de instrucciones u órdenes que indican a la máquina las
operaciones que ésta debe realizar con unos datos determinados. En general,
todo programa indica a la computadora cómo obtener unos datos de salida, a
partir de unos datos de entrada. En la siguiente figura se muestra, gráficamente, el
funcionamiento básico de un programa. 11
5.2.2 Interfaz Grafica.
Una interfaz es un dispositivo que permite comunicar dos sistemas que no hablan
el mismo lenguaje. Restringido a aspectos técnicos, se emplea el término interfaz
para definir el juego de conexiones y dispositivos que hacen posible la
comunicación entre dos sistemas. Sin embargo, cuando aquí hablamos de interfaz
nos referimos a la cara visible de los programas tal y como se presenta a los
usuarios para que interactúen con la máquina. 12
11 CARLOSPES.COM. Definición de Programa. (En Línea). (Consultado en Septiembre de 2016) http://www.carlospes.com/minidiccionario/programa.php 12 HIPERTEXTO. La Interfaz Grafica. (En Línea). (Consultado en Septiembre de 2016)
26
5.2.3 Lenguajes de Programacion.
Un lenguaje de programación es un lenguaje diseñado para describir el conjunto
de acciones consecutivas que un equipo debe ejecutar. Por lo tanto, un lenguaje
de programación es un modo práctico para que los seres humanos puedan dar
instrucciones a un equipo. 13
5.2.4 Programas de Diseño Asistido por Computador (CAD).
Es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten
a ingenieros, arquitectos y diseñadores. El CAD es también utilizado en el marco
de procesos de administración del ciclo de vida de productos. Estas herramientas
se pueden dividir básicamente en programas de dibujo 2D y de modelado 3D. Las
herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geométricas vectoriales
como puntos, líneas, arcos y polígonos, con las que se puede operar a través de
una interfaz gráfica. Los modeladores en 3D añaden superficies y sólidos. 14
5.3 Matriz QFD
Gracias a la metodología del QFD (QUALITY FUNCTION DEVELOPEMENT), que
consiste en estudiar y valorar los productos desde el punto de vista del cliente, se
puede evaluar las variables a partir de los requerimientos y exigencias para la
creación de la interfaz.
Este método permite priorizar los requerimientos del cliente y establecer
parámetros de diseño para encontrar una solución que logre suplir las
necesidades.
Para este caso, la prioridad se ha enfocado en buscar un programa informático y
un programa de diseño asistido por computador que permita realizar una interfaz
http://www.hipertexto.info/documentos/interfaz.htm 13 Reyes, R. Cesar. Lenguaje de Programación. (Libro en Línea) .Disponible en: https://www.academia.edu/21786002/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n 14 DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA. Equipo de Dibujo Tradicional VS Herramientas. (En Línea). (Consultado en Septiembre de 2016) http://uhautocad.blogspot.com.co/2016/10/unidad-tematica-i-equipo-de-dibujo.html
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para calcular, seleccionar y modelar transmisiones de potencia a partir de poleas y
correas.
5.4 Matriz QFD para programagas informaticos.
5.4.1 Requerimientos (Qué).
Identificación de los requerimeintos para la creación de la interfaz.
Lenguaje de facil programación.
Buena interfaz con otros sistemas.
Costo de adquisicion y mantenimiento.
Fácil de usar.
Interactividad.
Precisión.
Flexibilidad para adaptarse a los cambios.
5.4.2 Matriz Qué VS Qué.
Establecer relaciones directas e indirectas de los requerimientos establecidos y asi
poder priorizar los mas relevantes.
Tabla 5. Requerimientos de Programación, Qué vs Qué
28
Después de realizar la matriz Qué vs Qué (Tabla 5) se puede observar que los
requerimientos más relevantes para la creación de la interfaz bajo las
características de programación son: como primera medida el Lenguaje de fácil
programación, ya que se debe garantizar la comprensión de las funciones y
algoritmos que se le ordene ejecutar al software, y en segundo lugar se encuentra
la Buena interfaz con otros sistemas la cual va a permitir crear un amplio canal de
comunicación entre el usuarios y nuestro software permitiendo ejecutar infinidad
de cálculos y manejo de variables para el fin que está diseñado.
5.4.3 Requerimientos Técnicos (Cómo).
Establecer los requerimientos o especificaciones de ingeniería para la creación de
la interfaz
Capacidad de cálculos.
Fácil acceso operacional.
Lenguaje de facil comprensión.
Rapidez de respuesta.
Herramientas de simulación.
Velocidad de procesamiento.
Disponibilidad de recursos de sistema.
5.4.4 Matriz Qué Vs Cómo.
Establecer una correlación entre los requerimientos y las características o
parámetros técnicos capaz de satisfacerlas de esta forma se puede evidenciar
como cada parámetro afecta los requerimientos previamente establecidos.
29
Tabla 6. Qué vs Cómo.
A partir de los resultados obtenidos en la matriz Que vs Como, se puede obtener y
establecer correlaciones entre los requerimientos que se deben satisfacer, a partir
de la selección de la mejor herramienta y lenguaje de programación existentes en
el mercado. Finalmente se concluye que para la creación de la interfaz es
importante enfocarse principalmente en el Fácil acceso operacional, permitiendo al
usuario familiarizarse con el manejo del software para obtener un mejor
aprovechamiento de este.
30
5.4.5 Herramientas de programación existentes (Qué Hay).
Matlab.
MATLAB es un lenguaje de computación técnica de alto nivel y un entorno
interactivo para desarrollo de algoritmos, visualización de datos, análisis de datos
y cálculo numérico. Con MATLAB, podrá resolver problemas de cálculo técnico
más rápidamente que con lenguajes de programación tradicionales, tales como C,
C++ y FORTRAN.
Dev - C++.
Dev-C++ es un compilador y entorno de desarrollo para C/C++, Consiste en un
editor de múltiples ventanas integrado con un compilador que permite crear una
recopilación de datos, un enlace y una ejecución de aplicaciones rápida y de fácil
uso. C/C++ son lenguajes de programación, donde C++ fue creado para extender
el lenguaje de programación C y así dar la posibilidad de usar manipulación de
objetos.
Mathcad.
PTC Mathcad es software matemático que permite resolver, analizar y compartir
los cálculos de ingeniería más vitales. Presentadas en una interfaz fácil de usar, la
notación matemática de actualización instantánea, la información de unidades y
las potentes prestaciones de cálculo permiten a los ingenieros y los equipos de
diseño capturar y comunicar los conocimientos cruciales de diseño e ingeniería.
Visual Basic.
El Visual Basic ha sido desarrollado con el objetivo de entregar a los usuarios de
programación informática un paquete de utilidades simples y accesibles. Su base
parte del dialecto BASIC pero con componentes novedosos que lo adaptan a los
lenguajes informáticos modernos. Adicional a esto Visual permite la creación de
interfaces gráficas.
31
Tabla 7. Requerimientos vs Herramientas de Programación Existentes.
Tabla 8. Requerimientos Técnicos Vs Herramientas de Programación Existentes.
32
Luego del análisis de los requerimientos, se puede llegar a concluir que la
herramienta más adecuada para cumplir con los parámetros de creación de la
interfaz es Visual Basic, con esta herramienta se pretende satisfacer
principalmente los factores de compresión utilización y manejo del lenguaje de
programación, estos factores son los que representan una mayor ponderación ya
que logrando satisfacer estas necesidades, se garantiza una interfaz agradable y
amable con el usuario la cual le permita interactuar de una forma lógica realizando
los cálculos y manejo de variables necesarios para la selección de sistemas de
transmisión a partir de poleas y correas.
5.5 Matriz QFD para programagas de diseño asistido por computador
(CAD).
5.5.1 Requerimientos (Qué).
Identificación de los requerimeintos para la creación de la interfaz.
Diseño general.
Visualizador.
Dibujo 2D y 3D.
Fácil acceso operacional.
Buena interfaz con otros sistemas.
Bajo costo.
Manejo de tablas.
33
5.5.2 Matriz Qué Vs Qué.
Tabla 9. Requerimientos de Diseño, Qué vs Qué
Después de realizar la matriz Qué vs Qué (Tabla 9) se puede observar que los
requerimientos más relevantes para la creación de la interfaz bajo las
características de diseño son: como primera medida el Diseño General, ya que se
debe garantizar la existencia de todos los componentes que conforman los
sistemas de transmisión propuestos al igual que su infinidad de configuraciones, y
en segundo lugar se encuentra el Fácil acceso operacional el cual permita al
diseñador crear y modificar los elementos y conjuntos necesarios para la
visualización de los sistemas de transmisión.
5.5.3 Requqerimientos Técnicos. (Cómo).
Establecer los requerimientos o especificaciones de ingeniería para la creación de
la interfaz
Ingenieria concurrente.
Parametrizacion.
Desarrollo de producto.
Diseño y analisis.
Disponibilidad de recursos del sistema.
Gestion de conjuntos.
Compatibilidad de archivos.
34
5.5.4 Matriz Qué Vs Cómo.
Establecer una correlación entre los requerimientos y las características o
parámetros técnicos capaz de satisfacerlas de esta forma se puede evidenciar
como cada parámetro afecta los requerimientos previamente establecidos.
Tabla 10. Qué vs Cómo.
A partir de los resultados obtenidos en la matriz Que vs Como, se puede obtener y
establecer correlaciones entre los requerimientos que se deben satisfacer, a partir
de la selección de la mejor herramienta de diseño asistido por computador.
Finalmente se concluye que para la parte de diseño y visualización de la interfaz
es importante enfocarse principalmente en el Disponibilidad de recursos del
sistema, ya que la óptima gestión de la herramienta permita diseñar, modificar y
visualizar la infinidad de configuraciones posibles para las transmisiones a partir
de poleas y correas.
35
5.5.5 Herramientas de programación existentes (Qué Hay).
AutoCAD.
Es un software de diseño asistido por computadora utilizado para dibujo 2D y
modelado 3D. Además de acceder a comandos desde la solicitud de comando y
las interfaces de menús, AutoCAD proporciona interfaces de programación de
aplicaciones (API) que se pueden utilizar para determinar los dibujos y las bases
de datos.
Solid Works.
Es un software CAD (diseño asistido por computadora) para modelado mecánico
en 3D, el programa permite modelar piezas y conjuntos y extraer de ellos
tanto planos técnicos como otro tipo de información necesaria para la producción.
Es un programa que funciona con base en las nuevas técnicas de modelado con
sistemas CAD.
Solid Edge.
Es un programa parametrizado de diseño asistido por computadora de
piezas tridimensionales. Permite el modelado de piezas de distintos materiales,
doblado de chapas, ensamblaje de conjuntos, soldadura, funciones de dibujo en
plano para ingenieros. Este es uno de los paquetes instados a enterrar el uso
masivo del CAD 2D dando paso al CAD 3D, con las consiguientes ventajas a
todos los niveles del trabajo. A través de software de terceras partes, es
compatible con otras tecnologías PLM.
Inventor.
Es un paquete de modelado paramétrico de sólidos en 3D, se basa en técnicas
de modelado paramétrico. Los usuarios comienzan diseñando piezas que se
pueden combinar en ensamblajes. Corrigiendo piezas y ensamblajes pueden
obtenerse diversas variantes.
36
Tabla 11. Requerimientos vs Herramientas de Diseño Existentes.
Tabla 12. Requerimientos Técnicos Vs Herramientas de Diseño Existentes.
37
con el análisis de los resultados se puede llegar a concluir que la herramienta más
adecuada que logra satisfacer las necesidades de la interfaz de diseño y
visualización es Solid Works, con esta herramienta se pretende satisfacer
principalmente los factores de diseño en general y la disponibilidad de los
recursos, estos factores son los que representan una mayor ponderación ya que
han logrado satisfacer estas necesidades, se garantiza que el usuario tenga la
posibilidad de escoger entre una gran variedad de opciones al momento de tomar
una decisión entre las poleas y correas de la transmisión a diseñar.
5.7 Nombre del programa.
Se decidió nombrar al programa como PulleyMHCalc, pulley de polea en inglés, M
de metric, H de high y combina con la C de capacity y calculation.
5.8 Algoritmo para el desarrollo del programa.
Un algoritmo es una serie de pasos detallados con los cuales se establece la
solución a un problema, para el desarrollo del programa se basó en los datos de
entrada que tiene que tener el usuario y el procedimiento que seguirá hasta
obtener el modelo 3D y el respectivo plano de las poleas.
38
Inicio
Están los datos completos de M. Motriz y M.
Accionada
Entrada de dato de Maquina Motriz
Tipo de Maquina Dato de Potencia Dato de velocidad
de Rotación Dato de distancia
entre centros( Si aplica)
Entrada de datos de Maquina accionada
A
A
Tipo de Maquina Dato de Potencia Dato de velocidad
de Rotación Dato de distancia
entre centros( Si aplica)
B
Por Favor completar los datos
39
B
Calculos de diseño
Calculo de relacion de velocidad
Calculo de Potencia de diseño
Selección del perfil de la Correa
Diametro de la polea conductora
Diametro de la polea conducida
Distancia entre centros
Estan los calculos completos
Muestra tabla con opciones de diseño
Selección de diseño para modelamiento
c
C
Buscar en base de datos del programa
el diseño seleccionado
El diseño se encuentra en la base de datos
Abir documento con polea
parametrizada en solidworks en
conexión con visual Basic
Abir documento del plano de la polea en formato solidworks Drawing Document
Realizar cambios al plano según
conveniencia del usurio
Guardar documento en formato
Portable Document Format o PDF
Final del calculo
40
5.9 Entorno de desarrollo de Visual Basic.
Figura 6. Microsoft Visual Studio 2010 Interfaz que permite la creación de programas por medio de lenguajes de programación como VB.NET
La programación para el cálculo y selección de las poleas está basado en el
entorno Visual Basic.NET Framework (VB.NET), este es un lenguaje de
programación orientado a objetos, este lenguaje de programación ofrece de una
manera rápida y económica el desarrollo de aplicaciones de una acceso simple y
universal, hay una gran cantidad de información acerca de este en la web y una
gran cantidad de tutoriales que realiza gente de muchos países en torno a
automatizar procesos de diseño en conexión con SolidWorks.
41
5.10 Entorno de diseño en SolidWorks.
SolidWorks es un programa de diseño asistido por computadora para modelado
mecánico desarrollado por SolidWorks Corp. Este programa permite modelar
piezas y conjuntos y extraer de ellos planos que son muy importantes para la
producción. Para el desarrollo del programa se utilizo su herramienta de tablas de
diseño para crear una base de datos de poleas que contiene todas las posibles
referencias que se encuentran actualmente en el mercado, las dimensiones de las
canales para estas poleas están basadas en la norma BS 3790 e ISO 4184,
además de esto pensando en la manufacturabilidad de estas y con la experiencia
adquirida en la Empresa Intermec S.A ( Fabricante de poleas nacionalmente ), se
establecieron las medidas de las poleas que son aligeradas, todo ellos pensado en
los materiales de fabricación que se encuentran en el mercado como laminas y
tiras para su posterior rolado y mecanizado en torno o por arranque de viruta,
están dimensiones pueden ser cambiadas en la tabla de diseño en Excel
dependiendo de la experiencia del usuario con la interfaz del programa y
dependiendo a sus necesidades.
5.11 Módulos de PulleyMHCalc.
PulleyMHCalc está basada en 3 módulos, cada uno cumple una función específica
en función de las necesidades del usuario.
5.11.1 Módulo de selección y cálculo.
En este módulo es necesario insertar en los cuadros de texto toda la información
que se requiere para el cálculo de una transmisión como lo son:
1. La Potencia del Motor (HP). 2. Las RPM de la unidad motriz 3. Tipo de unidad motriz 4. Tipo de maquina impulsada 5. Las RPM de la maquina impulsada. 6. La distancia aproximada entre centros de los ejes. ( Si aplica) 7. El promedio diario de horas de operación. ( Factores de servicio Típicos)
42
Entre los cálculos que realiza el módulo se encuentran la relación de velocidad, el
cálculo de la potencia de diseño, la selección del perfil de la correa según tabla 1
el número de correas de la transmisión, los diámetros de las poleas y el cálculo de
la distancia entre centros cuando no se especifica en el dato inicial. Todos estos
cálculos que realiza el programa aparecerán en una tabla de resultados donde el
usuario obtendrá la información compilada y podrá seleccionar la transmisión que
más se acomode a sus requerimientos para luego pasar al ser modelada.
Para impedir un cálculo erróneo y una generación defectuosa de la transmisión,
esta aplicación cuenta con funciones que detectan las inconsistencias en los datos
y arrojan mensajes de error, informándole al usuario que los datos ingresados al
programa son incorrectos
Figura 7. Módulo de selección y cálculo del programa PulleyMHCalc.
43
5.11.2 Módulo de diseño.
En el módulo de diseño es posible observar una tabla con el diseño seleccionado
y todos los datos de la transmisión, además de esto contiene una tabla visor que
permite ver si la polea en selección se encuentra en la base datos de poleas de
fabricación común, esto con el fin de encontrar una transmisión en el mercado que
se acople a sus requerimientos y reducir tiempos de fabricación y parada de
máquina. Cuando se encuentre esta polea se procede a generar el diseño y
visualizarlo en el software SolidWorks además de esto se visualizara el plano en
formato SolidWorks Drawing Document para posteriormente pasarlo en PDF. Si la
polea se desea de cierta medida es solo cambiar el diámetro en la tabla de diseño
de SolidWorks así con solo cambiar una medida se obtendrá la polea que se
desea.
Este módulo fue desarrollado principalmente en el crecimiento del mercado y en la
acomodación de los diseños con lo que las empresas fabrican y que se conseguirá
en el menor tiempo posible, una polea de fabricación especial podrá demorar
hasta 15 días en proceso de producción, esto significa pérdidas económicas y la
no eficiencia para la industria.
Si el usuario desea visualizar el modelo 3d después de confirmar que se
encuentra en la base de datos, aparecerá una ventana que lo dirige al archivo de
SolidWorks que contiene la tabla de diseño, con tan solo dar clic el buscara y
visualizara el respectivo diseño, en la misma carpeta se encuentran todos los
planos de las transmisiones.
44
Figura 8. Módulo de diseño del programa PulleyMHCalc.
Figura 9. Selección de Polea en base de datos basándose en poleas de fabricación en el mercado
45
Figura 10. Polea conductora diámetro exterior: 215mm Correa: 5v y 6 canales para buje QD-SK seleccionada con PulleyMHCalc.
Figura 11. Polea conducida diámetro exterior: 800mm Correa: 5v y 6 canales para buje QD-E seleccionada con PulleyMHCalc.
Igualmente se podrá observar que en el panel izquierdo todas las configuraciones
de poleas que se encuentran en el mercado, esta opción es habilitada en el
programa Solidworks con tablas de diseño, luego de esto se visualizara el plano
de la polea dando clic en visualizar plano, aquí buscara la referencia de la polea y,
46
el plano será visualizado en el formato solidworks Drawing Document allí el
usuario podrá realizar modificaciones si necesita un plano con un respectivo
formato, modificara la visualización de cotas a su medida e incluso podrá cambiar
la norma de acotación ( ISO, ANSI, UNE ) de plano, todo esto lo integra el
programa solidworks.
Figura 12. Plano generado en SolidWorks Drawing Document de la transmisión seleccionada por PulleysMHCalc.
Finalmente la generación del modelo sólido y del plano se muestra como resultado
en los dos primeros módulos una manera sencilla de obtener el plano y el sólido, y
agilizar el procedimiento de selección de la polea y obtener un repuesto que se
consigue en la industria para poder resolver una necesidad de manera rápida y
eficiente.
47
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Con el desarrollo de esta aplicación se puede observar una reducción
considerable en el tiempo de cálculo, selección y modelamiento de una polea
trapezoidal de alta capacidad y métrica. Normalmente el cálculo y selección de
una transmisión dura entre unos 20 a 30 min, lo que hace más complicada la
tarea es el moldeamiento en 3D para después obtener un plano con las
especificaciones de la transmisión, lo que podría llegar a durar 2 horas o más, en
total se considera que el desarrollo de todo el proceso tomaría 2 horas y 30 min
aproximadamente, con PulleyMHCalc este proceso dura tan solo 15 min,
obteniendo considerablemente una reducción del 90% en el cálculo, selección y
moldelamiento de poleas de alta capacidad y métricas.
Figura 13. Porcentaje de reduccion de tiempo en calculo, selección y modelamiento.
Los resultados que arroja el programa fueron comparados con ejemplos que hay
en catálogos y libros .Los resultados son muy buenos ya que selecciona el mismo
perfil de correa algunos de los resultados tienen una variación permisible sin
afectar la velocidad de la transmisión considerablemente que es del 5% al
diámetro exterior de la polea. Además de esto PulleysMHCalc tiene mayor margen
48
de seguridad ya que recomienda transmisiones con mayor número de canales y
dimensionamiento inferior que nos permite disminuir las tensiones estáticas y con
esto tener un tiempo de vida útil mayor.
Tabla 13. Resultados de selección y cálculo usando diferentes metodologías con manuales y programas.
Por lo expuesto anteriormente, se observa que el programa PulleysMHCalc es de
fácil manejo para el usuario y cumple con los requisitos previamente exigidos,
Permite la obtención de transmisiones que pueden usarse en la industria
cumpliendo con los requerimientos que exige la industria.
49
7. CONCLUSIONES.
Con el programa desarrollado (PulleysMHCalc) es posible evidenciar que
se abarca una gran cantidad de aplicaciones industriales, así se ofrece
mayor utilidad y solución para los usuarios que utilizaran el programa.
Obtención significativa de reducción de tiempo que oscila en un 90% en el
cálculo, selección y modelamiento de poleas en V de alta capacidad y
métricas, todos los cálculos, selección y dimensionamiento están basados
en la norma BS 3790 e ISO 4184.
A diferencia de otros software similares desarrollados por empresas de
estados unidos o Europa que consiguen en la web, en PulleysMhCalc se
obtiene un moldeo 3d de la transmisión mediante el acople con el software
SolidWorks.
Con este programa se entrega al diseñador, estudiante o ingeniero una
herramienta con la cual puede determinar que transmisión es la que está
necesita y al mismo tiempo saber si la puede conseguir en la industria,
cuando se trate de un mantenimiento puede acomodar la transmisión que
necesita a una que conseguirá el el stock de un fabricante nacional y
brindarle una solución rápida y eficiente a sus paradas de maquinaria y/o
producción de planta.
Se verifico la veracidad de los cálculos realizados en el programa, con los
resultados que arrojan los manuales y con la aplicación que se consigue en
internet de la empresa Optibelt, demostrando que la transmisión que
selecciona PulleysMHCalc cumplirá con los requerimientos y además
mostrara un modelo 3d de cómo se fabricara la transmisión para la
obtención de datos más reales.
50
La base de datos de poleas que maneja PulleysMHCalc podría ser utilizada
en una empresa fabricante como lo puede ser Intermec S.A, esto para que
los operarios que manejen los tornos convencionales o CNC u otras
máquinas puedan saber que dimensiones finales tendrá la polea que están
fabricando, logrando así reducir considerablemente los tiempos en el
procesos de fabricación.
51
BIBLIOGRAFIA.
INTERMEC S.A, “Correas en V de alta capacidad”. En: Poleas en
V. Bogotá D.C, 2013, p. 5-27.
Eidelman O. Alejandro; FLOREZ Luis Carlos y Higuera Oscar Fabian;
Diseño y generación de transmisiones de potencia por correa trapecial en
Solidworks mediante una aplicación en Visual Basic,Pereira,Universidad
Tecnológica de Pereira,2013.
MASKA EZ Shelf: Software para la selección de transmisiones por correa. Disponible en: http: http://webxapps.baldor.com/MaskaDrivesSelection/ software. [consultado el 19 de abril de 2016].
ROBERT L.Moot. Transmisiones por bandas y cadenas. En: Diseño de
Elementos de maquinas. 4ed.Mexico,PEARSON,2006.p.268-271.
Gomez, C. L. (15 de Octubre de 2014). Transmisión por Bandas. Obtenido
de https://prezi.com/o_w7uhvm5qal/transmision-por-bandas/
RENOLD. (2007). FACTORES DE SEVICIO.Madrid: RENOLD ESPAÑA.
RUIZ B, Andrea Alexandra. Programa para la obtención de modelos 3Da
escala del torso humano. Trabajo de grado ingeniera
Mecanica.Sartenejas.:Universidad Simón Bolívar. Coordinación de
Ingeniería Mecánica, 2011 1-88 p.
Arntz Optibelt Gruppe. Optiblet CAP 6.0 Drive Calculation: Software para la
selección de transmisiones por correa. Alemania 2011 Disponible en:
http://www.optibelt.com/en/power-transmission/service/software/cap-60-
65.html [ Consultado en Junio del 2016 ].
British Standard BS 3790: Specification for belt dirves- Endless V-belts,
banded wedge belts, banded V-belts and their corresponding pulleys.
London UK:2006.
CARLOSPES.COM. Definición de programa. (En Línea). (Consultado en Septiembre de 2016) http://www.carlospes.com/minidiccionario/programa.php
52
HIPERTEXTO. La Interfaz Grafica. (En Línea). (Consultado en Septiembre de 2016) http://www.hipertexto.info/documentos/interfaz.htm
Reyes, R. Cesar. Lenguaje de Programación. (Libro en Línea) .Disponible en: https://www.academia.edu/21786002/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n
DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA. Equipo de Dibujo Tradicional VS Herramientas. (En Línea). (Consultado en Septiembre de 2016) http://uhautocad.blogspot.com.co/2016/10/unidad-tematica-i-equipo-de-dibujo.html
