Avantprojecte i estudi d’una màquina de punxonar

Abstract

Aquest projecte s’ha realitzat amb l’objectiu d’estudiar la viabilitat tècnica d’una màquina de punxonar i realitzar-ne l’avantprojecte. L’avantprojecte inclou un predimensionament del volant d’inèrcia i del motor, així com el disseny de la biela. A partir dels competidors més propers es decideixen els paràmetres principals de la màquina i s’assignen aquests valors dins dels rangs en què es troben els de les màquines ja existents. Es realitzen una sèrie d’hipòtesi sobre com serà la operació de punxonar i unes altres sobre la cinemàtica del sistema. Aplicant el teorema de l’energia en la seva versió diferencial es troba una primera aproximació del parell i la potència requerida del motor. També es realitza una primera hipòtesi sobre com és l’evolució de la velocitat angular durant el cicle. Sabent l’energia requerida en un cicle i sabent els valors màxims i mínims de la velocitat angular es realitza el predimensionament del volant d’inèrcia. Per tal d’escollir un bon motor es defineix el parell equivalent d’un cicle. A grans trets el parell equivalent és el mínim parell nominal (especificat pel fabricant) que ha de tenir el motor escollit perquè aquest no es cremi. El motor transmet la força mitjançant una corretja dentada. La relació de transmissió de la corretja cal determinar-la a partir de la velocitat nominal de gir del motor. Un cop definit el sistema amb les dimensions provisionals (inèrcies i potències) es formula de nou el teorema de l’energia en versió diferencial. Aquest cop es formula la potència del motor mitjançant l’equació simplificada de Kloss i es tenen en compte les inèrcies principals del sistema. Mitjançant el software de càlcul MATLAB es realitza la integració de l’equació del moviment. El resultat de la integració és la velocitat angular al llarg del temps. Cal verificar-ne el correcte funcionament, que el motor no es cremi i realitzar ajustos, si fos necessari. Un cop verificat el sistema es fa un predimensionament de la biela. Mitjançant criteris normals de fallida per a peces sotmeses a fatiga, es calcula la secció transversal mínima. Amb la secció mínima determinada es dissenya la biela pensant que aquesta serà forjada amb un petit mecanitzar posterior. La conclusió final del projecte és que els objectius s’han complert. S’ha dimensionat una maquina de punxonar viable en l’aspecte tècnic.