Características de la estructura de máquina cortadora

  La estructura será diseñada para que la máquina trabaje sobre un banco de trabajo, pudiéndose trasladar la misma a otros emplazamientos, pues no irá fija a la mesa, sino que estará apoyada en la misma.

  Podría, mediante elementos externos, ser fijada a la hora de trabajar y luego podría desanclarse, pero dado que la operación de trabajo, las fuerzas y el movimiento se producen íntegramente en la máquina y no se induce ningún esfuerzo que sea del orden de magnitud del peso propio, como veremos más adelante, que desplace la máquina en ninguna dirección del plano horizontal, no se vio necesaria la necesidad de anclar la máquina.

  El tamaño será el mínimo requerido para operar con chapas de dimensiones cuadradas con un lado de máximo algo superior a 300 mm, que es el diámetro máximo de discos a cortar, que se tomará de 310 mm, por lo tanto, el arco de soporte tendrá que tener una separación horizontal en el plano de la chapa de:

  Dicho valor será aproximado, dado que a modo de seguridad se ha sobredimensionado la chapa, para evitar la colisión de la chapa con la estructura durante la operación debido a que se haya introducido chapas con alguna dimensión mayor a la permitida.

  Tener en cuenta que, si la chapa es de dimensiones mayores, lo que se hará será cortarla previamente de manera externa para que llegue a tener estas dimensiones.

  La forma de la máquina será similar a las vistas anteriormente en el apartado 3.1, y para cada conjunto de piezas se seguirá el mismo patrón de forma y construcción, salvo modificaciones que sean realizadas debido a los medios de los que se dispondrán.

  El material de la estructura externa de la máquina será de acero estructural, por sus propiedades aceptables y más que válidas para las solicitaciones a las que se verá sometida la estructura, siendo éste un material dúctil y tenaz, la disponibilidad del mismo en el laboratorio de mecanizado y fundición de la E.T.S.I. y el aceptable coste que supone el fabricar nuevas piezas en caso de que se necesite, o trabajar las piezas ya existentes de las que se puedan disponer. 

  El acero estructural posee una firmeza elevada por unidad de peso, una semejanza de sus propiedades en el tiempo, y una alta durabilidad con el mantenimiento adecuado.

  El módulo de elasticidad E de piezas de acero estructural está en torno a los 210 000 MPa,  y una densidad de 7 850 kg/m3. Así mismo, las piezas que se emplearán se dividirán en tres grupos generales:

  ○Piezas a fabricar.

  ○Piezas existentes que serán compradas/encargadas.

  ○Piezas existentes y disponibles a modificar.

  En cuanto al material límite de la chapa a trabajar (entender por material límite, el que presente características más adversas para ser trabajado), aceros HSLA, creados para mejorar el ratio de fuerza-peso, son usualmente producidos en forma de láminas, que serán las que se trabajarán. Sin embargo, su ductilidad, conformabilidad y su soldabilidad son menores que la de los aceros convencionales. Habrá que tener especial cuidado en la zona a cortar, y en la zona central por donde se agarre la chapa para evitar deformaciones o fallos indeseables a la hora de fijarlas y trabajarlas.

  Como concepto general de diseño, se ha realizado un boceto con algunas de las ideas para las piezas, mostrados en las figuras 1.1 1.2 y 1.3. En algunas el diseño se verá modificado, en otras, se partió de un diseño previo y se modificó para resultar el diseño que se puede apreciar, otros elementos serán sustituidos y otros serán eliminados.

Figura 1.1 Boceto del conjunto de elementos de la estructura y breve descripción

Figura 1.2 Zoom superior del boceto del conjunto de elementos y breve descripción

Figura 1.3 Zoom derecho del boceto del conjunto de elementos y breve descripción

  El conjunto de la máquina, como se puede ver en las figuras anteriores, estará compuesto de varios conjuntos de piezas que se pueden agrupar siguiendo los siguientes apartados, en los cuales se hablará de cada pieza o conjunto de piezas en concreto, de sus modificaciones y de su forma.