FMD2021 - Estudio (Máquina de Estampado)

De Casiopea



TítuloFMD2021 - Estudio (Máquina de Estampado)
AsignaturaFabricación con Medios Digitales 2021
Del CursoFabricación con Medios Digitales 2021
CarrerasDiseño, Diseño Industrial
2
Alumno(s)Benjamín Cortés, Valeria Varela, Gabriela Gatica, Matias Cordova Arce

Parte 1: Ideas de mecanismo

Idea 1

Introducción

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Para la realización del proyecto de construir una maquina de control numérico análoga, nuestra propuesta se basa en la confección de un sistema de Yugo Escocés, cuya finalidad es la de lograr estampar un diseño predeterminado en la superficie correspondiente.

La idea es que este sistema en lugar de ser manual, pase a ser automático gracias a un motor eléctrico y un controlador de velocidad que irán unidos a la polea del yugo.

Otra cosa a tener en cuenta es que el sistema en lugar de estar posicionado horizontalmente, lo hace de forma vertical, para ejercer una mayor fuerza y tener un mejor control al instante en donde el sistema realiza el estampado


Funcionamiento

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El mecanismo de manera esencial cuenta con 3 partes fundamentales: Una rueda que funciona a modo de polea- Un riel que será el que transforma el movimiento rotativo en movimiento reciprocante- Y una varilla o elemento alargado que represente el resultado de la conversión del movimiento.

Claramente para el modelo de maquina que se propone, se necesitan mas piezas, principalmente para dar mayor estabilidad y se logre el objetivo primordial, el cual es estampar

El resto de las piezas como ya se dijo, son básicamente soportes para el mecanismo, como 2 cajones que van en la parte de arriba y abajo del riel, para que este se mantenga en su posición.

También está el timbre anclado a un resorte, y este a su vez a un tubo de PVC (que es el que ejerce el movimiento reciprocante).



Video de referencia


Idea 2

Kdlkdss.png

La segunda idea a desarrollar fue basada en el sistema de pistones de las locomotoras a vapor. A diferencia del yugo escocés, este mecanismo posee dos ruedas, las cuales están directamente unidas a varillas con sus propias rótulas(2), permitiendo así un movimiento circular regulado por una tercera rótula, transformandose así en un movimiento reciprocante.

Maquina-de-vapor.gif



Parte 2: Motor

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Una parte esencial al momento de construir el mecanismo fue escoger el motor ideal para que el proyecto se pudiera llevar a cabo. Este motor cuenta con una energía mecánica de rotación producida por la acción de los campos magnéticos generados en su bobina; Este movimiento rotativo es traspasado a una polea, la cual se encuentra incrustada directamente sobre el eje del motor. El objetivo de este mecanismo es que la polea deba girar con la suficiente fuerza como para dirigir el movimiento de un riel posicionado verticalmente, desplazándose hacia arriba y hacia abajo.


Motores seleccionados

Al momento de escoger el motor, se tomaron en consideración los siguientes:


Motor eléctrico escolar

3V
  • DC (c.continua)
  • Con escobilla e imanes permanentes
  • No cuenta con núcleo, por lo tanto pesa muy poco.
  • Cuenta con un estator y rotor; Dentro del estator se encuentran las escobillas.

Este motor está impulsado por una fuente de corriente continua (batería). Su rapidez logra mover a gran velocidad la polea, sin embargo, no consigue la fuerza suficiente como para levantar el resto de piezas.



Motor ventilador de estufa

220V
  • AC (c.alterna)
  • Motor de inducción
  • Su gran bobina genera un campo magnético, este comienza a girar en una sola dirección, logrando así girar el rotor.
  • Sin escobillas

A diferencia del anterior, este funciona con corriente alterna (enchufes). A pesar de tener una gran cantidad de voltios, no funcionó debido a que a pesar de tener una gran rapidez, carece de fuerza para mover la polea de madera junto con el resto del mecanismo.



Motor Stepper paso a paso

2.5V
  • DC (c.continua)
  • Sin escobilla
  • Contiene 2 bobinas y 8 bobinados separados entre ellos
  • El estator se encuentra en el exterior y el rotor se encuentra en el medio.
  • Contiene conductores magnéticos en forma de dientes, al igual que en rotor, provocando pequeños pasos cambiando la polaridad de los imanes.

Reflexionando a cerca del funcionamiento del motor, llegamos a la conclusión de muy probablemente tendrá la fuerza suficiente para hacer funcionar el mecanismo. Cada motor tiene una forma diferente de hacer girar el rotor a través de un campo magnético; Los comunes DC con escobilla contienen directamente piezas de imanes en su interior, mientras que los AC cuentan con una bobina que provoca un movimiento rotativo de campo magnético; todos ellos giran cada vez más rápido por el impulso de la corriente, sin embargo, al agregar un peso mayor no logran tener ese impulso que necesitan para funcionar, carecen de fuerza. En cambio, el motor paso a paso cuenta con un sistema de pequeños engranajes, cada uno con su imán correspondiente a polos opuestos intercalados, los cuales cambian su polaridad y de esa forma avanzan a un ritmo controlado, con esto se puede deducir que al momento de agregar peso al motor, va a seguir avanzando a pasos probablemente más lentos,pero ejerciendo una mayor fuerza.