Fichas de la Herramienta

4.6.1 Ficha Técnica

Esta Herramienta está diseñada para extracción de engranes tipo corona de modelos Heavy Single /Heavy Tandem (sin portacorona) desde hornos de caja (Batch) a través de un espacio (puerta) de 260 mm de altura, 1000 mm de ancho y a una profundidad máxima de 2600 mm para una carga de trabajo de 45 Kg hasta un máximo de 55 Kg, sin separación vertical entre piezas, en un una atmósfera con potencial de carbono de 1.4, como máximo, y a una temperatura de 850°C. Hecha con perfil estructural tipo I, a manera de cuerpo, un soporte para piezas “Cuchara” hecha en acero aleado 8620,

templado y revenido, como estructura soldada, un manubrio tubular también soldado y, por último, un sistema de arrastre tubular, accionado por un cilindro neumático y rematado en un bloque de arrastre con arrastrador abatible y bloqueo al momento de carga con regreso por medio de resorte. La herramienta se presenta suspendida con cadenas mediante un polipasto neumático sujeto a un perfil estructural rectangular con capacidad de carga de 250 Kgf que corre sobre un riel. Su temperatura superficial en estado estable en la zona crítica (parte soldada de la Cuchara con el soporte de acoplamiento) es de 553°C para una tiempo entre descarga de una pieza y otra de dos minutos y medio, de forma continua.

4.6.2 Ficha de Mantenimiento

Tabla 17.

Programa de Mantenimiento Preventivo

PMP

Frecuencia

Pieza

Inventario de Seguridad Guías de Arrastrador X X X Inspección Visual X 1 juego

Módulo Arrastre X Inspección

Visual X Verificar Geometría X 1 juego Resorte Inspección Visual X X X X 5 piezas Tubos y Bloques de Arrastre Inspección Visual X X Verificar Geometría 1 juego Cilindro Neumático Inspección Visual Lubricación Revisión de Fugas X X 1 pieza Cuchara Inspección Visual X Verificar Geometría X X 1 pieza Pernos y Tornillería X X X X Inspección Visual 1 juego Manubrio X X X Inspección Visual X Compra programada Perfil Estructural X X X Inspección

Visual X Compra programada Grilletes y Separadores X X X Inspección Visual X Compra programada Cadenas X X X Inspección Visual X Compra programada

4.7 Actividades de Mantenimiento

1.-Guías de Arrastrador:

- Inspección visual: Revisar que no exista deformación, que la tornillería se encuentre apretada y la guía principal firme.

- Limpiar con trapo seco 2.-Módulo de Arrastre.

- Inspección visual: Revisar que no exista suciedad u hollín que atasque el movimiento entre sus componentes.

- Limpiar con trapo seco

- Verificar Geometría: Revisar que no exista deformación apreciable en ninguno de sus componentes.

-Utilizar regleta para comparar paralelismo y mover manualmente la bisagra. -Apriete de tornillería

3.-Resorte.

-Inspección visual: Revisar rigidez y limpieza.

-Limpiar con trapo seco y accionar manualmente el resorte. - Verificar sujeción al módulo de arrastre

-Verificar Geometría: Revisar que no exista deformación apreciable en ninguno de sus componentes.

-Utilizar regleta para comparar paralelismo y mover manualmente el sistema de arrastre, despresurizado.

5.-Cilindro Neumático.

-Accionamiento para revisar velocidad y uniformidad del pistón -Lubricación del vástago del émbolo

6.-Cuchara.

-Inspección visual, que no exista deformación evidente (sobre todo en la zona de soporte de pieza, cambiar a 5°)

-Revisar simetría y condición del recubrimiento, verificar condición de la soldadura, buscar fisuras o desgaste.

-Limpiar con trapo seco 7.-Pernos y Tornillería.

-Verificar apriete y cuidar que no exista desgaste excesivo y deformación evidente -Limpiar con trapo seco y engrasar

8.-Manubrio.

-Verificar condición de soldadura y que no exista deformación -Limpiar con trapo húmedo

9.-Perfil Estructural

-Inspección visual, verificar que no exista deformación por flexión, deformación en los orificios de alojamiento de tornillería y verificar que no existan fisuras en el elemento.

-Limpiar con trapo húmedo. 10.-Grilletes y Separadores

-Inspección visual, verificar que no exista deformación ni desgaste excesivo en los elementos, inspección de soldadura y juego entre separadores y perfil estructural. - Limpiar con trapo seco y engrasar

11.-Cadenas

-Inspección visual, verificar que no exista desgaste que ponga en riesgo la operación ni la seguridad.

- Limpiar con trapo húmedo. Cambio sugerido bianual.

4.8 Cotización

A continuación se presenta la siguiente cotización misma que no incluye cadena ni misceláneos (tornillería, grasa, filtros y reguladores para aire comprimido, cilindro neumático, separadores, tubería ni recubrimiento), para los cuales se considera agregar a la cotización, la cantidad de seis mil pesos 00/100 Mx. Lo que da un total de: $22,740.00, que sería el costo aproximado de fabricación de los materiales de la Pala. A este precio hay que agregar el costo de ensamble de $250.00 por hora de un técnico en 8 horas de trabajo, lo cual incrementaría el costo en $2,000.00 más la utilidad de 100%, estaríamos cobrando en números redondos $50,000.00 Mx por precio unitario, con descuentos por volumen a considerar.

4.9 Conclusiones

Siguiendo la metodología del Diseño se diseñó una máquina-herramienta que cumple con las especificaciones que solicitó el Cliente (comprobado con QFD, AMEF, métodos analíticos y simulación), a un precio considerablemente bajo y de la mayor simplicidad en cuanto a su fabricación, utilización y forma. La máquina-herramienta es prácticamente reciclable en un 100%, con lo cual se colabora con el objetivo de diseñar respetando y cuidando al medio ambiente. Este diseño permite la adecuación e incorporación inmediata al proceso de producción que actualmente se tiene sin necesidad de modificaciones mayores al proceso, equipo o instalaciones. Las mejoras al proceso y diseño para proponer otras formas de realizar la operación debieran estar encaminadas a la automatización de la operación, sin embargo, el diseñador puede sugerir mas no imponer sus ideas de mejora de procesos, ya que el Cliente es quien decide cuanto quiere invertir, y al diseñador le corresponde dar las alternativas de solución. Se cree que las mayores aportaciones de este diseño son su simplicidad, el bajo costo y la confiabilidad de la herramienta, que se puede apreciar en el presente documento, y validar con su operación en campo. La automatización de este proceso sí requiere de una inversión fuerte y de cambios mayores al proceso (que es lo recomendable para llevar este proceso a un estado del arte), aunque no es lo más probable que suceda, debido a las limitaciones en inversión para las empresas en estos momentos. Esta máquina herramienta no se ha fabricado, hasta el momento, por haberse preferido encargar la Pala al proveedor de equipo de hornos y herramentales de tratamiento térmico y tener la garantía del funcionamiento por la inversión, que el fabricante de equipo ofreció.

VI. Referencias

 Beer Ferdinand P., Johnston Russell E., DeWolf J. T. y Mazurek D. F., 2009, Mecánica de Materiales, Quinta Edición.

 Pytel Andrew y Singer Ferdinand, 1994, Resistencia de Materiales, Cuarta Edición.

 Oberg Erick, Jones Franklin D, Horton Hollbrook L., Ryffel, Henry H., 2000, Machinery´s Handbook, Decimosexta Edición

 The Gleason Works, 2005, Gear process Theory, Heat Treatment Seminar.  American National Standard AGMA 390, 2004, Bevel Gear Classification,

Tolerances and Measuring Methods. American Gear Manufacturing Association  Ford Motor Company, 2004, FMEA Handbook versión 4.1

 Budynas, Richard G. y Nisbett, J. Keith, 2008, Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley, Octava Edición

 Meriam, J. I., 2008, Dinámica, Segunda Edición

 Dana Heavy Axle México, Revisión 2009, Hojas de Operación de la línea de fabricación de coronas HS/HT

 Tratamientos térmicos CRIO, S.A. de C.V., Noviembre 2008, Teoría, operación, mantenimiento y seguridad en hornos de tratamientos térmicos

 Presentación: Lubricantes para Engranes Automotrices. Comercial Roshfrans, S.A. de C.V., Presentación: Tutor de Lubricación Shell. Unidad 4

 www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_sierra_magina/d_tec...  Catálogo de cadenas, 2012, Katiak

VII. Addendum

A-2