3 Curso_Introduccion_a_la_Electroneumatica Movimientos y estados de conmutaci...
1.4 1.5-1.6-1.7-1.8-1.9
1. tar hasta la temperatura que admita introducirlas libremente en el
arbol (aunque esta operacion complica el montaje); esta posibilidad
no existe en el desmontaje.
En la vista b se muestra la construccion correcta con arbol esca-lonado.
Si hay muchos escalones, para evitar el aumento excesivo del
diametro de los ultimos escalones del arbol habra que renunciar de
los diametros estandartizados e introducir dimensiones individuales.
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Fig. 8. Ajuste de los discos de un compresor axial
En este caso, el salto de los escalones se hace hasta las dimensiones
minimas (del orden de varias decimas de milimetro), suficientes para
meter libremente las piezas.
Es mejor si el montaje se realiza por ambos lados del arbol (vis¬
ta c). En este caso, el mecanizado del arbol y de los cubos se simpli-fica;
el numero de diametros nominales, la nomenclatura de herra-mientas
de corte (escariadores, brochas) y de medida especiales
(calibres hembras, calibres de tapon), disminuye el doble.
Si las piezas se colocan en el arbol por el ajuste corredizo o libre,
es mas ventajoso fabricar el arbol liso. Esto se refiere tambien a la
variante de ajuste sobre estrias (vista d): el empleo del ajuste escalo-nado
complica mucho la fabricacion del conjunto, ya que para cada
cubo son necesarias brochas especiales, y en el caso de centrado por
el diametro interior de las estrias, se necesitan ademas tornillos
fresas especiales para cada escalon del arbol.
20
Al montar por dos cinturas de encaje es necesario observar la
sucesion correcta de introduccion de las piezas en los agujeros de
encaje. Si la pieza, al principio entra en la primera cintura (en el
sentido del movimiento) y entre el extremo de la pieza y la segunda
cintura de encaje queda una holgura m (fig. 9, a), debido al alabeo
'mmm
b c
Fig. 9. Ajustes por dos cinturas
inevitable, el montaje resulta dificultoso y para ajustes a presion,
con frecuencia imposible. Tambien se debe evitar la entrada simulta-nea
de la pieza en las cinturas de encaje (vistas b). En las vistas c
se muestran las construcciones correctas. La pieza debe al principio
entrar en la segunda cintura de encaje a la distanciaw (practicamen-te
2—3 mm), suficiente para su direccion, despues de lo cual, entrar
en la primera cintura.
1.4 Dispositivos de desmontaje
Los dispositivos de desmontaje (extraccion) son indispensables
en las uniones de piezas con apretura que emplean composiciones
hermetizantes, en las uniones con disposicion de las piezas de dificil
acceso, asi como en las uniones que trabajan a cargas ciclicas, cuando
es posible la aparicion de endurecimiento por deformacion en frio
y de corrosion por friccion.
El procedimiento mas simple para facilitar el desmontaje reside
en atribuir a las piezas elementos que admitan el empleo de desmon-
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2. tadores: rebordes, pestanas, cinturas roscadas, agujeros fileteados,
etc. En algunos casos, ]os desmontadores se incorporan en la cons¬
truccion de la pieza.
En la figura 10 se muestra el ajuste de un casquillo con apretura
en una pieza tipo armazon. La construccion a se desmonta con
Fig. 10. Dispositivos de extraccion
dificultad. El desmontaje puede simplificarse, aumentando la altura
de la pestana m (vista b), introduciendo la holgura anular h (vista c)
o la cavidad g entre la pestana y el cuerpo para la herramienta de
desmontaje (vista d), taladrando agujeros roscados s en el casquillo
(vista e) o t en el cuerpo (vista f) para los tornillos-extractores. Los
agujeros roscados deben ser no merios de tres (bajo un angulo de
120°) para que se garantice la extraccion de la pieza sin torceduras.
mma 1 ÿ] ( ( ( "T .—J(T Mm.
11
a b c d e f
Fig. 11. Dispositivos de extraccion para cubos encajados compactamente
En la figura 11 se representan dispositivos de desmontaje para
extraer cubos exactamente encajados desde las superficies cilindricas.
En las construcciones a y b, en el cubo se ha previsto una rosea
para el extractor. En las construcciones c y d, de extractores sirven
los retenes anulares colocados en el cubo.
En las construcciones e, / se ha aplicado el sistema de rosea dife-rencial.
La tuerca de apriete va dotada de dos cinturas de rosea con
distinto paso; al desenroscarse la tuerca saca el cubo de arbol.
En la figura 12 se exponen ejemplos de como se introducen los
elementos de extraccion en la construccion de piezas (los elementos
de extraccion estan designados con la cifra 1).
En la construccion del asiento de valvula metido a presion en el
cono (vista o), sustituir el asiento es practicamente imposible. La
union puede hacerse desmontable, si se aumenta el agujero en rela-cion
con los bordes del asiento (vista b) o se atribuye al asiento un
22
r'-n-
Fig. 12. Dispositivos de extraccion de piezas de la construccion de inaquinaria
tipo
3. perfil conico-inverso (vista c). Entonces surge la posibilidad deextraer
el asiento, aplicando esfuerzo desde el lado superior del asiento.
Las cajas de prensaestopas (vista d) con frecuencia se pegan al
fondo, debido a la penetracion de la guarnicion en la holgura entre
la caja y el arbol. El dificil extraer la caja pegada del prensaestopas,
si no se preve en la caja un elemento extractor, por ejemplo, una
pestana (vista e).
El mejor procedimiento reside en colocar un anillo reten en la
tuerca de union (vista /). Con este tipo de construction la caja sale
del prensaestopas simultaneamente con el desenrosque de la tuerca.
En las vistas g, h se muestra el conjunto de enmangado de un
casquillo en un arbol hueco. En la construccion g la extraccion del
Fig. 13. Esquemas de extraccion hidraulica
casquillo es posible solo deteriorandolo, por ejemplo, si se enrosca
en el un vastago roscado conico. En la construccion h el casquillo se
extrae con un tope en el extremo.
Otros ejernplos de construcciones incorrectas y correctas se dan
en las vistas i,j (enmangado de un bulon) y k, I(colocacion del gene-rador
de torbellino en un quemador).
En las vistas m, n se muestran los procedimientos para aligerar
el desmontaje de los cubos. En la construccion m, en el cubo se han
previsto agujeros para el extractor. En la construccion n (instalacion
del cubo en conos centradores) la pestana de la tuerca de apriete se
La introducido en la ranura anular del cono separable. Al desenros-car
la tuerca, esta retira al principio el cono que, apoyandose en el
anillo de reten 2, extrae el cubo.
Para aligerar el desmontaje de los retenes anulares de muelle
instalados en los agujeros, se preven cavidades (vista o) o agujeros
(vista p) para las pinzas.
En la figura 12, q se muestra una chaveta guia con agujero para
el tornillo-extractor.
Para desmontar uniones a presion y tensadas se aplica el proce¬
dimiento de extraccion hidraulica (fig. 13, a), suministrando aceite
24
L
a las superficies de encaje a una presion de 1500—2000 kgf/cm2.
En la figura 13, b se muestra el procedimiento de extraccion
hidraulica de un casquillo de un agujero ciego. En el agujero del
casquillo, llenado previamente de aceite, se introduce un embolo bu-zo.
Al aplicar al embolo buzo el esfuerzo de una prensa en la capa de
aceite se desarrolla presion que extrae el casquillo del alojamiento
de encaje.
1.5 Desmontaje de bridas
El desmontaje de bridas de gran diametro colocadas entre juntas
o con composiciones hermetizantes, o bien que trabajan a elevadas
temperaturas, con frecuencia se dificulta debido a la sinterizacion
de las superficies de empalme. En la figura 14 se muestran los dis-positivos
de desmontaje mas sen-cillos.
En una de las bridas (vistas
a—c) se hacen unos salientes o cavi¬
dades (habitualmente tres bajo un
angulo de 120°) que admitan la ap-licacion
de esfuerzos axiales para
separar las bridas. En las vistas
d,—/ se muestran construcciones con
salientes o cavidades en ambas bri¬
das que se pueden separar con un
destronillador introducido en las
cavidades.
En la figura 15 se muestran dis-positivos
de desmontaje mas per-
Fig. 14. Dispositivos de extraccion
para las bridas
Fig. 15. SeparacioD de bridas valien-dose
de tornillos-extractores
fectos. En una de las bridas se hacen tres agujeros fileteados dispues-tos
bajo un angulo de 120°. Las bridas sedesunen, enroscando en los
agujeros tornillos de presion (vista a). Para evitar que se aplasten
las superficies de empalme (particularmente en las piezas fabricadas
de aleaciones ligeras) se colocan talones templados debajo de los
tornillos de presion (vista fc); los agujeros para los tornillos se refuer-zan
con una capa interior refractaria.
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4. 1.6 Bases de montaje
La posicion de ]as piezas en el montaje debe ser determinada um-vocamente
por las bases de montaje. No deben admitirse las indeter-minaciones
constructivas, con las cuales el montador debe realizar
Fig. 16. Fijacion de piezas en el mon¬
taje
el montaje a su modo. No son de-seables
las construcciones que
exigen la regulacion, ajuste y
colocacion de acuerdo con el si-tio,
etc. En la produccion, los
errores del montaje pueden des-cubrirse
por control. En el ser-vicio,
sobre todo, si la maquina
la monta personal inexperto no
habra garantia de su montaje
correcto.
Gualquier indeterminacion en
el montaje exige de los monta-dores
y controladores, tiempo y
trabajo complementario y redu¬
ce la productividad de las ope-raciones
de montaje. En este ca-so,
la calidad del montaje depen-de
en mucho de la calificacion
del personal.
En la figura 16, a, se expone el
ejemplo de una construccion in-correcta.
El pinon se aprieta en el arbol por ambos lados con dos
tuercas anulares 1. En esta construccion se carece de la base que determine la posicion axial del pinon y del arbol. En el montaje y
en las revisiones del conjunto se tiene que gastar tiempo complemen-
26
tario para regular la posicion del pinon En manos inexpertas o nefe
lio-entes el conjunto puede montarse incorrectamente.
° En la construccion b, se ha intentado fijar la posicion del pinon
no con mucho exito. El cojinete fijador 2 se aprieta en el saliente m
del arbol; el pinon se aprieta con apoyo en el anillo interiorÿ del
cojinete. Si al principio se tensa el cojinete fijador y luego el pinon,
la posicion de este ultimo resulta plenamente determinada, pero no
esta por descartado que al principio se apriete el pinon a traves del
cojinete 3, y, a continuacion, el cojinete 2. En este caso, el pinon
puede desplazarse de la posicion nominal.
En la construccion correcta c se ha creado una base rigida: el ri-bete
n, sobre el cual se aprieta el cojinete y el pinon independiente-mente
el uno del ot.ro. La posicion del
pinon y del arbol esta absolutamente
fijada y puede oscilar solo en los limites
de las tolerancias para el tratamiento
mecanico.
En la figura 16, d, el pinon de con-sola
se ha colocado en cojinetes de apoyo
radial apretados en el cuerpo por ambos
lados con tuercas anulares. Aqui, se care¬
ce de base; la posicion del pinon en el
conjunto puede variar en los limites de
la carrera de la tuerca.
En la construccion correcta e la po¬
sicion de los pinOnes se ha fijado por
la base (arandela roscada 4).
En el conjunto de sujecion de la pa-leta
en el rotor de un compresor axial
(fig. 17, a) la posicion radial de las pale-tas
en el rotor no se ha determinado
con nada; para montar correctamente
este conjunto es necesario un aditamen-to
especial que asegure la colocacion
Fig. 17. Colocacion de los
alabes de un compresor axial
de las paletas a igual distancia del centro del rotor. En la construc¬
cion b la posicion de las paletas se ha fijado por la base, aunque por
un lado; la concentricidad de las paletas se mantiene durante el
montaje por el tope de sus zocalos en la superficie cilindrica exterior
del rotor. Las construcciones mas racionales son aquellas en las que
las paletas se fijan rigidamente en sentido radial en ambos lados
(fig. 17, c).
1.7 Exclusion de la posibilidad de un montaje incorrecto
En muchos casos los errores diminutos a la vista y dificiles de
descubrir de la colocacion de las piezas, pueden producir la altera-cion
del funcionamiento del conjunto e incluso averias. En estos
5. casos no se puede recurir a semimedidas, por ejemplo, a la indicacion
de la posicion correcta de las piezas en el montaje, valiendose de
rayas, trazos, marcaciones, etc. La unica solucion correcta consiste
en que con ayuda de medidas constructivas se asegure el montaje
de las piezas solo en la posicion debida.
En el conjunto de sujecion de la tapa de un cojinete (fig. 18), la
tapa se ha fijado respecto del cuerpo con dos pasadores de control 1
(vista a). El error reside en la simetria de la disposicion de los pasa¬
dores: no esta por descartado que la tapa se ponga girada 180° en
comparacion con la posicion inicial, como resultado de lo cual se
alterara la cilindricidad del lecho y la coincidencia de los extremos,
logradas durante el tratamiento mecanico precedente en conjunto.
La disposicion asimetrica de los pasadores (vistas b, c) excluye la
posibilidad de un montaje incorrecto.
En el cojinete de contacto piano (vista d) los casquillos se ban
colocado en un cuerpo separable: el superior en el manguito sumi-nistrador
de aceite 2, el inferior en el pasador de control 3 del mismo
diametro que el manguito. En el montaje se puede cometer un error,
colocando el casquillo inferior arriba y el superior abajo. La posibili¬
dad de este error puede evitarse, si el manguito y el pasador de con¬
trol 3 se hacen de distinto diametro (vista e).
En el conjunto de ajuste del manguito de cojinete (vistas /—i) el
manguito debe ser colocado de modo que el agujero suministrador de
aceite, en el cuerpo, coincida con el agujero en el manguito. Enla
construccion / el manguito se puede girar erroneamente a 180°, como
consecuencia de lo cual el agujero suministrador de aceite quedara
obstruido. En la construccion g, la posibilidad del montaje erroneo
puede excluirse introduciendo el pasador de control 4. Para disminuir
las exigencias a la exactitud de la disposicion del agujero en la
entrada del agujero se ha previsto un rebajo piano.
Otra solucion consiste en abrir en el manguito dos agujeros diame-tralmente
opuestos con rebajos pianos (vista h).
En la construccion ien el manguito se ha hecho una ranura anular
que garantiza el suministro de aceite cualquiera que sea la posicion
del manguito.
En las vistas j—Ise muestra la tapa 5 que comunica por la ranu¬
ra extrema dos agujeros para el aceite en el cuerpo. La construccion
/ no es correcta: la tapa puede colocarse por equivocacion en los tor-nillos
de sujecion, de modo que los agujeros en el cuerpo quedaran
cerrados. Abriendo la ranura, no en la tapa, sino en el cuerpo (vista
k) o sustituyendo la ranura en la tapa por un rebajo cilindrico (vista
I) puede asegurarse el trabajo correcto del conjunto.
En la figura 19, a—c se representa la colocacion de una brida con
espaldon de sujecion interior m. En el caso de disposicion simetrica
de los tornillos de sujecion (vista a), puede desplazarse el espaldon
de la posicion angular debida. Para evitar esto es necesario colocar
la brida con un pasador de control (vista b) o disponer los tornillos
de sujecion asimetricamente. Basta el desplazamiento de uno de los
Fig. 18. Prevencion del montaje incorrecto
6. tornillos al angulo a = 5 -r- 10° (vista c) para que se garantice el
montaje correcto.
En las vistas d—ise muestran las variantes de enrosque de espa-rragos
en el cuerpo. En la construccion d los extremos de los esparra-gos
tienen una misma rosea, pero distinta longit.ud de la parte file-teada:
es posible la colocacion erronea del esparrago en el cuerpo.
M18*2fi M18*2$ M18"2fi M18*2 M18*2j M18>.
e
X-A
i
m r
Fig. 19. Prevencion del montaje incorrecto
Ayuda poco la introduccion de sintomas distintivos, es decir, la
atribucion de distinta configuracion a los extremos del esparrago,
por ejemplo, aguzar uno de los extremos en forma de esfera (vista e)
o no hacer la cintura lisa en el otro extremo (vista f).
Se puede evitar la posibilidad del montaje incorrecto, si la rosea
en los extremos del esparrago se ejecuta con distinto paso (vista g) o,
mejor, con distinto diametro (vista h).
Ademas, puede atribuirse a los extremos del esparrago una con¬
figuracion absolutamente identica e iguales dimensiones axiales
(vista i), lo que hace que la posicion del esparrago en el montaje sea
indiferente.
El principio de montaje indiferente exclyue la posibilidad de erro-res
y aumenta la productividad de las operaciones de montaje, libe-rando
al montador de gastar tiempo en elegir la posicion correcta de
la pieza.
En la figura 19, se representa el enmangado en el cuerpo de un
casquillo que tiene en un lado un chaflan entrante de pendiente sua¬
ve c para colocar los cojinetes de contacto rodante. En el montaje
erroneo el chaflan resulta en el lado opuesto. como consecuencia de
lo cual la instalacion del cojinete sera dificultosa. En la construc¬
cion k, donde los chaflanes se ban quitado de ambos lados, la posi¬
cion del manguito en el montaje resulta indiferente.
Las tuercas de sujecion con claflan unilateral no son ventajosas
(vistas I, n), ya que el montador debe observar que las tuercas se
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coloquen correctamente; en condiciones del montaje mecanizado et,
necesario el avance orientado de las tuercas hacia la herramienta
para enroscar. Como regla general, conviene emplear tuercas con
chaflan bilateral (vistas m, o) que pueden colocarse por cualquier
lado. Igualmente se debe evitar el empleo de arandelas adicionadas
de forma asimetrica (vistas Z, o).
En el conjunto del sello de aceite con anillos de muelle secciona-dos
(vista p) el cuerpo 1del sello (empaquetadura) debido a la asi-metria
de su forma debe ser colocado solo en una posicion. Si se colo-ca
mal (vista q) la construccion resulta sin capacidad de trabajar.
En la construccion m el cuerpo se ha hecho simetrico; el trabaio co¬
rrecto del conjunto se asegura en cualquier disposicion del cuerpo.
1.8 Aeceso para la herramienta de montaje
Para simplificar el montaje y desmontaje hay que garantizar un
comodo acceso de la herramienta de montaje a las piezas de sujecion.
En la figura 20, a se expone el ejemplo de una construccion no satis-factoria
(conjunto de instalacion de la polea de transmision por
ÿn
d
I
I
e f
Fig. 20. Acceso de la herramienta de montaje
a, d, e, construcciones incorrectas; b, c, /, g, construcciones correctas
correa cuneiforme con prensaest.opas). Para llevar la llave a los
tornillos del manguito de fondo hay que sacar previamente la polea
del arbol. En la construccion b se ha corregido este error, alejandola
polea a la distancia s, suficiente para introducir la llave cerrada a la
cabeza de los tornillos.
En la construccion c, en el disco de la polea se ha abierto el agu-jero
n que admite el apriete de los tornillos del manguito de fondo
con una llave tubular (de muletilla).
En las vistas d—g se muestra la sujecion del cilindro de un motor
de enfriamiento por aire. La construccion d no es correcta: la holgu-ra
hx entre el nervio inferior y los extremos de los esparragos de suje¬
cion, que queda despues de colocar el cilindro en los esparragos, es
menor que la altura h de las tuercas de sujecion. Este conjunto puede
montarse por un solo procedimiento extremadamente improductivo:
31
8. Si la configuracion de la maquina lo permite, los cables y agarres
se atari en las patas, salientes (fig. 23, a), rebordes (vista 6), aguje-ros
(vista c) o barras colocadas en los agujeros (vista d).
Si en la maquina no hay tales elementos, es necesario colocar
cancamos.
T~~
Fig. 23. Suspension de piezas en trabajos de cabulleria
Suspender la maquina o una pieza de grandes dimensiones en un
punto, puede hacerse solo en el caso que el centro de gravedad se
encuentre muy bajo y la linea del centro de gravedad pase por el
Fig. 24. Cancamos
punto de sujecion, es decir, en el caso de piezas altas con seccion
pequena (vista e).
La suspension en un punto de piezas de considerable anchura
(vista /) puede provocar el torcimiento y el volqueo de la pieza. Las
piezas de esta forma se deben sujetar, por lo menos, en dos puntos
"
(vista g). Para las piezas bajas de gran anchura y longitud no se deix
admitir la sujecion en uno y en dos puntos (vistas h, i). En el caso
general, estas piezas deben suspenderse en tres puntos, mejor aun
en cuatro (vista
Las piezas cib'ndricas del tipo de arboles se suspenden en cancamos
enroscados en agujeros fileteados (fig. 24. a), habitualmente unifi-cados
con los alojamientos de centrado (GOST 14034—68).
Lo que mas frecuentemente se emplea son los cancamos anulares
(vista b). Las dimensiones de estos se eligen de las normales, sobre
la base de la magnitud de las cargas que actuan en el cancamo.
Para la colocacion lateral se emplean cancamos de consola cilindri-cas
con gargantas para los cables y los agarres (vista <:ÿ)• En la figu-ra
24, d, se muestra la construccion de un cancamo de consola para
grandes cargas.
Al proyectar cancamos no estandartizados hay que tener mucha precaucion,
ya que si la construccion resulta incorrecta puede ser la causa de la caxda de la
maquina del aparejo, del deterioro de la maquina y de victimas humanas. Los
cancamos se deben calcular con gran margen de seguridad. Hay que evitar el
empleo de cancamos de fundicion. Las partes de contacto de los cancamos con
los cables deben ser suavemente redondeadas.
1.10 Transmisiones por engranajes cilmdricos
Al fabricar las ruedas dentadas estas se controlan por. elementos
que determinan la correccion del engrane (espesor del diente, paso,
batimiento radial de la corona dentada, correccion de la evolvente,
etc.), o complejamente, comprobando las ruedas en el engrane de uno
o dos perfiles con el piiion patron. En el ultimo caso se determina la
exactitud cinematica de la transmision, la suavidad de marcha, la
holgura lateral en el engrane y el contacto de los dientes. La rueda
a comprobar se pone en rotacion por un piiion patron, al principio en
un sentido, luego en sentido opuesto frenando ligeramente la rueda.
El aparato automatico registrador registra en el perfilograma las
desviaciones de la marcha de la rueda en comparacion con la rueda
de control precisa que, a su vez, esta engranada con el piiion patron.
La magnitud A de oscilacion maxima de la velocidad angular de la rueda
en una revolucion (fig. 25) es el indice de exactitud cinematica. Esta magnitud
refleja principalmente el batimiento del cilindro primitivo respecto de las
superficies base de la rueda (munones, agujeros de encaje).
E1 indice de suavidad de marcha. es el valor medio aritmetico de los errores
ciclicos en una revolucion de la rueda
/ÿp _ ai+a2~r - -f
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que refleja sumariamente los errores del espesor de los dientes del paso y de la
evolvente.
3* 35
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