Resumen de Perfeccionamiento del diseño de una máquina bobinadora de materiales para la fabricación de mangueras

María Victoria Gómez Aguila, Yadira Mayáns Gómez, José Orlando Jiménez

• español

  En la rama de la Ingeniería Mecánica: agrícola, industrial, automotriz, eléctrica, administrativa, mecatrónica, minera, hidráulica, área de salud, etcétera, la mayoría de las máquinas disponen de mangueras. La industria que se dedica al diseño y construcción de éstas, se someten a un gran reto y cada día dedican esfuerzos para mejorar el proceso de producción de las mangueras, fabricadas con plástico hasta las fabricadas de metal o con otras materias. Con el propósito de que el material con el cual se fabrican las mismas tengan una mayor rigidez y resistencia (capacidad de soportar cargas de elevada magnitud sin que se deformen ni se destruyan), la materia prima empleada se componen de la unión de dos tipos de materiales, que pueden ser: poliamida, cuerdas de acero, fibras de diferentes materiales, caucho, etcétera. De ellos según algunos materiales de diferentes tipos son bobinadas en rollos para dejarlos listos para el proceso de fabricación. Se presentan diferentes problemáticas: 1 - En el momento de separar la materia prima del recubrimiento suministrado por el proveedor, en la mayoría de las ocasiones la máquina no genera el par adecuado, lo que provoca que el material se rasgue y no pueda ser utilizado; 2 - No se logra una tensión adecuada en el rollo lo que ocasiona que el corte no sea uniforme en todos los puntos; 3- Las cuchillas utilizadas para el corte no tienen el filo suficiente, ni están colocadas con el ángulo correcto; el material es difícil retirarlo del tubo debido a la diferencia de tensiones en los ramales de la polea motriz. La metodología para calcularlos y seleccionar los variadores e inversores de potencia son las que se establecen en los principios de la ingeniería. En el presente trabajo se proponen las mejoras en el diseño de la máquina bobinadora de materiales destinado a la fabricación de las mangueras industriales, en el se plantea la modificación de la máquina y se automatiza el proceso de bobinado, se proponen: un motor principal de 5 hp y otro secundario de 0,5 hp, un variador de velocidades, dos encoder y un PLC.

• English

  In different areas of Mechanical Engineering: agricultural, industrial, automotive, electrical, administrative, mechatronics, mining, hydraulics, health area, etc., most machines have hoses. The industry specialized in its design and construction undergo a great challenge and each day devoted efforts to improve the production process of hoses, made from plastic to manufactured metal or other materials. In order that these materials have greater stiffness and strength (ability to withstand high loads without being deformed or destroyed), the raw material used is composed of the union of two types of materials, which include: polyamide, steel cords, fibers of different materials, rubber, among others. According to its destination, some materials of different types are winded in rolls to let them ready for the manufacturing process. Different problems are presented: 1- At the time of separating the raw material of the coating provided by the supplier, in most cases the machine does not generate the proper torque, which causes to tear the film and this can not be used; 2 - No proper tension on the roll is achieved, causing that the cut is not uniform at all points; 3 -The blades used for cutting do not have enough edge, nor are positioned at the correct angle; is difficult to remove the material from the tube due to the difference of tensions in the branches of the drive pulley. The methodology used to calculate and select the drives and power inverters is established on the principles of engineering. In this paper is proposed the improvements in the design of the machine for winding materials for the manufacture of industrial hoses, the modifying of the machine, and is automated the winding process: one main 5 hp engine and a secondary 0.5 hp, a speed variator, two encoders and one PLC.