Diseño de una máquina rotadora de tubos para soldadura circunferencial por arco sumergido en una empresa metalmecánica

Abstract

Este proyecto tuvo como propósito, el diseño de una máquina rotadora de tubos para soldadura circunferencial con el fin de optimizar los tiempos de fabricación. Para seleccionar la alternativa se realizó una matriz de decisión con los criterios: alineación de tubo, costos, seguridad, mantenimiento, facilidad de operación y manufactura. Bajo recomendaciones de la norma AWS D1.1 y catálogo Indura se diseñó completar la idea usando la mayor capacidad requerida por el cliente, 5000 mm de diámetro, 30 ton y velocidad de rotación ideal de 0.9 m/min. Para la máquina se seleccionó un motor reductor de torque 268 N*m, que moverá al eje motriz, a la rueda y al tubo apoyado en otras siete ruedas, este conjunto se replica a cierta distancia para alinearlo. Una vez obtenido el diseño, se escogió un variador de frecuencia para poder utilizar la máquina con cargas más pequeñas. La validación del diseño fue mediante elementos finitos bajo carga estática, donde se obtuvo que el eje motriz tuvo un esfuerzo y deformación máxima de 184 MPa y 0.05 mm respectivamente, trasmitido a una cuña que será el elemento crítico con factor de seguridad mínimo de 1.2, de manera que, si se excede la carga, lo primero en fallar será la cuña y no otro elemento con mayor valor.