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 Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin

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conforta
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MensajeTema: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Vie 06 Jul 2012, 10:49 am

Hola gente, estoy diseñando y armando una máquina que expongo en este post: Estacion de trabajo compacta para maquinas de carpinteria

Como buena parte de la construcción es en metal y no tengo mucho conocimiento es que apelo a su experiencia en busca de consejo sobre este mecanismo. El mismo convierte el movimiento rotatorio de una manivela en un movimiento lineal que empuja partes de la máquina para darle altura y angulo a la hoja de corte.

La idea ante todo es que sea sencillo de construir y con materiales estándar. Bueno, espero se entienda...


Este es el mecanismo interno de la manivela, consta de un caño redondo de 16mm de diámetro con una tuerca soldada a la punta, en la otra punta tiene -también soldado- un bulón que es el que se conecta con la manivela o volante.

By conforta at 2012-07-06

La manivela fijada al bulón hace que el mecanismo gire y una varilla roscada entre o salga del mismo, en este caso unos 100mm. Puede conseguirse el mismo resultado haciendo que el centro de la manivela controle directamente la varilla pero en este modelo la varilla no sale hacia el exterior y por lo tanto no interfiere con el uso de la manivela y queda más prolijo y profesional.

By conforta at 2012-07-06

Esta es la manivela, como se puede ver el bulón del mecanismo interno pasa a travéz del soporte que es parte de la estructura (la planchuela vertical) y se fija a la manivela con tuerca y contratuerca, este debe girar libremente.
El pequeño volante (50mm de diámetro) ajusta otro tornillo a la estructura para bloquear el movimiento del eje (no lo veo necesario porque veo difícil mover la manivela presionando la punta de la varilla roscada).

By conforta at 2012-07-06

La pieza que sigue es la guia (AZUL), es solamente un caño cuadrado 30x30x2mm con dos pestañas perforadas y soldadas en una de las puntas. Por medio de estas pestañas se fija al soporte y funciona a modo de guia para el pistón.

By conforta at 2012-07-06

El pistón (rojo) es un caño cuadrado de 25x25x2mm con planchuela+tuerca soldadas en una punta, la varilla roscada se fija mediante contratuerca.

By conforta at 2012-07-06

Este pistón se coloca dentro de la guia (azul) y la varilla roscada en su interior se ajusta a la tuerca del mecanismo de la manivela en su interior.

By conforta at 2012-07-06

El funcionamiento es sencillo: al girar la manivela el mecanismo interior acorta o alarga el pistón. La forma cuadrada de pistón y guia impiden que el mismo gire junto con la varilla roscada del interior.

Estas son algunas alternativas con respecto a la punta, la del rodamiento es para empujar directamente sobre una pieza, la de atrás es la que quiero utilizar en mi máquina, usa un cable flexible como los de freno o embrague oohhh, esto me va a permitir colocarla en cualquier posición y sitio de la máquina.

By conforta at 2012-07-06

Me gustaría saber que piensan sobre el funcionamiento y la dificultad de construcción.


Gracias!


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agarcia
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Sáb 07 Jul 2012, 3:26 am

Hola conforta,

Has expuesto muy bien el mecanismo de abance / retroceso, por lo que veo lo tienes muy estudiado y documentado.

La realización, no la veo muy dificultosa, sólo hay que tener en cuenta que esten muy bien centradas la tuerca y el bulón del tubo (caño) redondo, también debe estar bien centrado el soporte de la varilla roscada en el tubo (caño) cuadrado).

Esto como entiendes es para evitar el efecto viela que te haría un movimiento excentrico.

El utilizar dos caños (tubos) cuadrados como telescópico, me parece un buena idea, dado que tienes la seguridad de transformar un movimiento circular en líneal, aquí si te quiero dar una sugerencia, siempre que el tamaño de tu trabajo te lo permita hacer:

El juego entre los dos tubos (caños) cuadrados, tiene que ser muy pequeño, para evitar que las esquinas del tubo interior que al principio intentara girar, se claven en los lados del tubo exterior, pero esto hace que la superficie de fricción entra ambos tubos sea muy grande, por lo que tendrás que hacer bastante fuerza sobre la manivela en todo el recorrido, y no sólo en el momento del apriete final.

La sugerencia es:

  • Sí puedes poner en la punta del tubo interior una pieza duadrada de: teflón, nylon, bronce fosforoso, etc. de cuadrado exterior 0,4 - 0,5 mm menor que el interior del tubo exterior.

  • Ahora tendrías que poner un "tapón" del mismo material que el anterior, en la punta trasera del caño exterior, y cuyo cuadrado interior seria 0,4 - 0,5 mm mayor que el exterior del tubo interior.
    Esta pieza iria fijada al tubo exterior con tornillos u otros elementos que te permitan desmontarla del tubo exterior, ya que de otra forma no podrias desmontar el conjunto para su mantenimiento, reparación etc.

  • Esto te puede permitir hacer tres cosas:
    1ª) El juego entre las piezas es muy pequeño, por lo que evitas al máximo el que el tubo interior se clave sobre el exterior.
    2ª) La superficie de fricción es ahora mucho menor, con lo que el mayor esfuerzo lo haces en el momento final de cierre.
    3ª) Te permite el poder crear una "camara de engrase", con lo cual ademas de facilitar el deslizamiento, tambien protege contra la oxidación.


Perdón, por la parrafada tan extensa que he puesto, y espero no haber liado el tema.

Saludos
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omartango
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Sáb 07 Jul 2012, 3:36 am

Hola conforta. estoy en un 100% de acuerdo con agarcia. creo que debes centrar todo, es lo único que puede generar "molestias" de accionamiento. Por lo demás, me parece que el diseño es estupendo. Tiene la lógica de ser robusto y muy sencillo a la vez. Es una idea que me gusta. Mis felicitaciones, amigo. Saludos cordiales.


No te des por vencido, ni aún vencido.  (Almafuerte)

Rico no es quién más tiene, sino el que menos necesita.  (Facundo Cabral)
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conforta
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MensajeTema: Versión 3   Dom 08 Jul 2012, 8:02 am

Gracias agarcia y omartango por responder, era el tipo de comentarios que esperaba y no han liado para nada, todo lo contrario!!

Bien, vamos con la versión 3 entonces (la primera ni asomó al foro). Con esta modificación el mismo pistón es el que recoge en su interior la varilla –ahora más corta-, elimino el mecanismo interno (un bulón, el tubo redondo y dos soldaduras) y como yapa la punta del pistón queda libre para adaptar la puntera.

By conforta at 2012-07-07

Me gustó lo de la "cámara de engrase", voy a buscar que quede. Se me ocurrió además usar un regatón exterior para "sellar" todo el interior del conjunto, haciendo obviamente la perforación para el pistón.

Con respecto a los tubos cuadrados y el juego que tienen, el exterior de 30x30 tiene 2mm de pared y deja un espacio interior de 26x26mm así que tengo 1mm de holgura en total.

El pistón rojo tiene en la punta la planchuela con la tuerca ahora en la punta de adentro, si cambio por planchuela de mayor espesor (min. 5 mm), con rosca incorporada y de un tamaño un poco más grande, puedo ir limando hasta que calce justo dentro del tubo.

Bueno, queda ver como colocar el otro "buje" aproximadamente en la mitad del pistón, justo antes de que quede libre fuera del tubo exterior manteniendo la simpleza (con el metal toco más bien de oído y no tengo acceso a muchas herramientas para ello)

Gracias nuevamente y cualquier otro comentario es bienvenido.
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agarcia
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Dom 08 Jul 2012, 8:23 am

Hola conforta,

Me gusta esta nueva propuesta, es aún más sencilla que la anterior.

Yo la planchuela cuadrada la haria de 8 - 10 mm de espesor, y como bien has dicho "a base de lima la ajustaría al máximo al interior del tubo exterior".

Pero, aunque supongo que lo has previsto, ahora sí que necesitarias poner una tapa tope "desmontable" en el extremo del tubo exterior, ajustada al cuadrado del interior, para evitar el riesgo que se te salga un tubo del otro.

Saludos,
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conforta
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Dom 08 Jul 2012, 8:50 am

Citación :
Yo la planchuela cuadrada la haria de 8 - 10 mm de espesor, y como bien has dicho "a base de lima la ajustaría al máximo al interior del tubo exterior".
tomo nota... creo que viene una de 7.9mm

Citación :
Pero, aunque supongo que lo has previsto, ahora sí que necesitarias poner una tapa tope "desmontable" en el extremo del tubo exterior, ajustada al cuadrado del interior, para evitar el riesgo que se te salga un tubo del otro.

La verdad no lo había previsto Embarassed

Afortunadamente como voy a utilizar la puntera del cable flexible (la ultima imagen del primer mensaje) eso mismo haría de tope. Igualmente voy a prever algún tipo de registro para que el diseño quede completo y sirva para alguien más del foro.

Gracias y ya comentaré como soluciono lo del otro buje.
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agarcia
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Dom 08 Jul 2012, 9:00 am

Hola conforta,

Te estaba contestando por qué la planchuela de 8 - 10 mm cuando tú me has posteado y mi respuesta no ha salido.

Supongo que la barra roscada, será de M10 ó M12, en el primer caso el paso es de 1,5 mm y en el segundo 1,75mm.

Como puedes comprobar 5 : 1,5 = 3,33 pasos y en caso de M12, serían aún menos pasos de rosca.

La norma dice que la tuerca debe tener un espesor igual a 0,6 por el diámetro del tornillo, esto se refiere cuando los dos son de materiales de igual resistencia.

Cuando yo tengo que hacer roscas, esto lo tomo como medida mínima, por holguras, mal pasado de los machos "machuelos", etc.

Entoces tendriamos:

Para M10: 0,6 x 10 = 6 mm mínimo.
Para M12: 0,8 x 12 = 7,2 mm mínimo.
Etc.

Saludos,
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psureño
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Dom 08 Jul 2012, 10:24 am

Buen día Conforta, el sistema del pistón creo que te va a funcionar bien, pero yo uniría el pistón a lo que quieres desplazar, por algún tipo de biela, o sea no me parece usar un cable porque por mas que el peso empuje todo para abajo si la sierra choca con algo, un nudo o un clavo ( nunca se sabe, especialmente si uno recicla los materiales) la sierra se va a elevar y eso puede ser peligroso o como mínimo arruinar un trabajo, como cuando uno corta una espiga si la sierra se levanta, se arruina la pieza. No se si se entiende la explicación, que empuje pero a la ves sostenga, lo que ademas le dará mas rigidez. Espero que esto te sea de utilidad. Un abrazo Pablo
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conforta
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Dom 08 Jul 2012, 8:33 pm

agarcia, que buen dato el que me comentas!, me va a servir ahora y para más adelante.

La barra roscada es de 3/8 (9.5mm) y 16 hilos/pulgadas (1.58mm), así que sería básicamente igual al M10. Voy a seguir tu consejo con el espesor.

Te molesto con esto, sabrías decirme cuanto del pistón debería estar dentro del tubo exterior cuando este está al máximo de la extensión?

En este caso el movimiento es de 100mm y como primer acercamiento le puse que quede dentro la misma distancia, es decir un pistón de 200mm aprox., tienes algún dato al respecto?

Mil gracias por tus aportes.
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conforta
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Dom 08 Jul 2012, 8:50 pm

psureño, entiendo perfectamente a lo que te refieres y te comento que aunque cuido la hoja de corte tanto como mis dedos veo que puede tener movimiento y hacer desastres cuando se requiere cierta precisión.

En el caso del angulo de la hoja, puedo hacerlo con cierta facilidad ya que se empujaría desde el lado en que pienso poner los comandos, se me complica el tema de la altura de la hoja ya que empuja desde otro lado y encima la posición se ve modificada con el cambio de angulo.

Igual voy a ver que solución le encuentro.

Gracias por tu comentario, poco a poco van saliendo detalles que no vi desde un principio.
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agarcia
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Lun 09 Jul 2012, 12:01 am

Hola conforta,

No, no me molesta tu consulta, creo que el foro está para ésto: ayudarnos entre todos aportando cada uno lo poco que sabe.

A tu pregunta de cuanto debe estar dentro el tubo interior, al menos que yo sepa no hay una norma.

El cálculo de esta medida es un poco más complejo, su cálculo se hace por comprensión y pandeo; para ello hay que saber el tipo de apoyos de los extremos del cilindro, la fuerza máxima que va a ejercer, etc. etc.

Con la medida que pones que vas a dejar dentro, creo con toda seguridad que no vas ha tener problemas, incluso pienso que con 50 - 60 mm sería suficiente.

Respecto a lo que apunta psureño, me parece muy acertado: yo como te dije en el primer post no tengo ni idea de trabajo en la madera, por tu diseño me hice una idea de lo que quieres hacer.

Además yo pondría unos buenos muelles (resortes) de tracción para el caso de que fallara el mecanismo o partiera algo, siempre esconda la máquina en el interior de su caja.

He llamado a Alemania y me han contestado que: "No fabrricamooss deden ni brazen tamaño latino" risa risa risa risa

Bromas aparte, la seguridad es lo más importante cuando se trabaja con herramientas y sobre todo si son rotativas. No olvidemos que el 99% de los accidentes se producen por descuido o exceso de confianza del operador de la máquina.

Saludos y un fuerte :abzo:

Agarcia
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MensajeTema: Re: Consulta sobre este mecanismo: maneral con tornillo sin fin   Mar 10 Jul 2012, 7:23 am

Bien, voy dando por terminada la etapa de diseño del mecanismo ya que parece bastante pulido. Ahora vamos a hacerlo realidad y ver que otros detalles aparecen durante la construcción aunque espero que estén cubiertos en su mayoría por el diseño previo.

Cuando finalice la construcción voy a subir planos detallados y fotos.

Gracias agarcia por tus valiosos comentarios y por compartir tus conocimientos, es algo que de verdad aprecio.

La seguridad es algo muy importante para mi como lo comento en el post original de la máquina. Lo que tenía planeado eran las medidas de seguridad habituales para este tipo de máquinas: guardas, splitter/riving knife, soportes para la pieza a cortar, etc., además de lo que se conoce como "knee stop" que es la parada de emergencia al alcance de la rodilla y el freno motor que son medidas que me parecen sencillas de implementar.

Estos detalles los voy a poner en posts separados para no desorganizar el foro.
Saludos!
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