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Autor Tema: Velocidad segun dimensionado en eje  (Leído 1650 veces)

Desconectado fede36

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Velocidad segun dimensionado en eje
« en: 19 Noviembre 2015, 01:41 »
Buenas noches gente!
Tengo una duda, les comento brevemente como va el asunto:
Termine de maquinar un eje de 50 mm de diametro por 2200 mm de long. con rodamientos oscilantes en cada punta y polea de 3 canales en una de las citadas. El tema es que quedo bastante bien, ya que como sabemos, es dificil tornear entre puntas y que no de el efecto de pandeo y demas.
Al momento de testearlo, girar a 3500 rpm, tenia un pequeño saltillo, unas 3 decimas de milimetro. consultando me han dicho que a pesar de haberlo dimensionado bien, no tuve en cuenta la  (cito) "velocidad critica" que vendria a ser como la velocidad en que se suman las resonancias internas que se generan en el giro.
Mi duda es si alguno lo ha calculado o como puedo recabar informacion, ya que me dejo bastante preocupado y encima la semana entrante encaro un proyecto semejante con diametro 65 mm y el mismo largo.
Alguna ayuda por ahi? O falta alguna dato para aclarar o oscurecer?
Saludosssss!
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Conectado jmllosa

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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #1 en: 19 Noviembre 2015, 07:20 »
3500rpm torneando un eje de 50x2200mm????  Sinceramente me parece una barbaridad y muy peligroso, asi a ojo yo le daria entre 400 y 600rpm, a ver que opinan los expertos.
Fresadora Kondia Powermill K76 CnC, torno pinacho S94 CnC, grabadora Láser 40W CO2 y cacharros variados. Fresadora CNC Made in Yo mismo "R.O.B 2.0" http://foro.metalaficion.com/index.php?topic=21683.0 , Torno HBM 360x1000, Taladro fresador HMB 40-A

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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #2 en: 19 Noviembre 2015, 08:02 »
Es no de los cálculos que se aplican a arboles largos en relación a su diámetro. hay mucha información en internet al respecto, particularmente no he calculado ninguno pero el cálculo es complejo y laborioso al menos para mí. Para aumentar la velocidad crítica se ponen apoyos intermedios y también se hacen huecos, véase transmisiones en automóviles, si no se hacen apoyos intermedios ni se montan arboles huecos no te queda otra que subir el diámetro.

http://campus.fi.uba.ar/pluginfile.php/117599/mod_resource/content/1/VelocidadCritica%20Mayer.pdf

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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #3 en: 19 Noviembre 2015, 08:22 »
Jmllosa creo q el compañero quiere decir que el eje va destinado a una maquina q girara a 3500 rpm no que lo haya maquinado a esas rpm    y que ha notado el salto una vez que ha probado el eje después de mecanizarlo para ver que tal se comportaba..... Sin poder aportar mas por desconocimiento me parece q un eje. De dos metros de largo solo sujeto por los estrenos en cuanto se le de velocidad tenderá a una deformación  q le hará vibrar
proyecto en construcción cumbre 022--fresadora einhell MBF 550-- 2 mini tornos einhell BT ML 300-- 2 taladros columna chinos-- soldadora inverter 80A --- soldadora AC 140A-- soporte para amoladora de 230mm -- UN CARRO DE TELARES MAS

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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #4 en: 19 Noviembre 2015, 09:39 »
Hola fede36. No das detalles de la forma con que has testeado el eje, tampoco si se trata de una sustitución de un eje similar que estaba ya en funcionamiento o de un proyecto nuevo. Dicho esto, me permito la libertad de expresar algunas apreciaciones personales por si pueden servir de ayuda:

Nota: Se da por supuesto que esa deformación se produce solo a esas revoluciones y no otras.

-  Si lo has hecho entre puntos y con perro de arrastre en un extremo es seguro que se produzca una deformación con el giro, precisamente por el desequilibrio que produce el perro de arrastre.

- Si lo has medido con el palpador colocado en un punto intermedio del eje en movimiento. Es probable que alguna imperfección en la superficie provoque una vibración en la aguja del palpador dado una falsa información.

- Pienso que un eje tan largo debe pandear algo por su propio peso (aunque sean unas pocas centésimas) lo que provocara una ligera vibración/deformación cuando gire a determinadas revoluciones.

- No hay que olvidar el tema de la resonancia que produce un cuerpo en movimiento (giratorio u oscilante).

- Pienso que un eje (macizo) de esa longitud y grosor transmitiendo potencia debería incorporar un apoyo intermedio. Y si no es posible debería ser hueco y de mas diámetro.

- Por otra parte, si el eje vibra realmente y no es posible otra solución, creo que también es un error emplear rodamientos oscilantes, pues eso le da libertad para que se amplifique dicho efecto.

Saludos
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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #5 en: 19 Noviembre 2015, 10:26 »
Hola, compañeros. Muchas gracias por sus respuestas! Antes de ir al trabajo les respondo y si puedo mas tarde les coloco unas fotos del proyecto.
Lo hice con acero sae 1045 de diametro 55, en un torno chino wing entre puntas, a 95 rpm, con inserto tcmt 16 dejandolo descansar, bien refrigerado con liquido y luego con cobalto de al 18% las pasadas finales, sin vibraciones, a 55 rpm. No lo hice con acero 4140 ya que tiende a deformar cuando lo dejas 1 o 2 hs quieto, es una porqueria.
Lo testee en un banco de balanceo con palapador centesimal(el comun), sin que se produzcan ondulaciones ni deformaciones al sacarlo del torno.
La maquina es para la industria de la madera, lleva rodamientos oscilantes ya que sobre el eje lleva tres carreteles desplazables con hojas circulares de 300 mm, con desplazables me refiero a que se varia el corte de las tablas sacando de un corte de 1,8 mts 3 divisiones cualesquiera y debe girar a ese minimo de revoluciones. Lleva rodamientos oscilantes 22211c con caja bipartida skf, para ademas poder desmontar las hojas circulares sin desarmar todo el eje, solo se levanta un poco la punta aflojando de un lado la caja un bulon 5/8" con un manguito conico.
Al colocarlo en la maquina, con los portacirculares, le di marcha y volvi a testear el eje ya en movimiento a 2850 rpm, produciendose ese efecto de salto de mas omenos 3-4 centesimas. Lo que produce una pequeña vibraciones en el equipo entero. Eso me deja trabajo para hacer luego la aislacion para el suelo, etc. Me dejo un poco preocupado ya que tuve en cuenta todo, menos eso al calcular y dibujarlo.
Buena jornada para todos! Saludos!
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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #6 en: 19 Noviembre 2015, 10:35 »
3500rpm torneando un eje de 50x2200mm????  Sinceramente me parece una barbaridad y muy peligroso, asi a ojo yo le daria entre 400 y 600rpm, a ver que opinan los expertos.

Ya era un momento de usar el calculador de tu software beamicon. Tienes el calculador de velocidad crítica dentro jejeje...

Vale. Has dicho que usas en ambos lados rodamientos radiales, como 6210. Así le velocidad crítica es 1002 rpm con factor de seguridad 2. Si pones en un lado dos rodamientos de tipo 7210 en () era la velocidad crítica 1560 rpm con factor de seguridad 2. Si pones a los dos fines 2rodamientos de tipo 7210 en sistema () era la velocidad crítica 2273rpm.

La última versión es muy complicada para realizar, pq el eje cambia su longitud por la temperatura, así tienes construir con muelles del plato o algun sistema parecido...

Otra solución es suportar con rodamiento por el medio.


Así tienes una idea ;-)
Saludos,
Ingolf
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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #7 en: 19 Noviembre 2015, 14:16 »
fede36, después de tu último comentario, creo que no es exagerado ese salto de 3 - 4 centésimas, eso ya no son 3 décimas (30 centésimas) como comentabas al principio.

Cabe la posibilidad de que al montar las sierras circulares con sus correspondientes separadores, el árbol ha tomado más cuerpo y rigidez y la oscilación se ha reducido. Insisto, creo que todo lo tienes controlado, reducir esa oscilación ya es muy difícil y no creo que afecte al trabajo ni a la durabilidad de la máquina.

Yo hace ya muchos años diseñé y construí una maquina similar, aunque no de ese tamaño; era para hacer de una tirada los cortes de una sola pasada las ranuras para colocar los trastes en el mango de las guitarras. Aquí el problema estaba en que había tantas sierras circulares como trastes, con sus correspondientes separadores. A pesar de ser piezas todas ellas circulares era inevitable conseguir el equilibrado total debido a la ligera holgura que había que dejar entre el eje, las sierras y los separadores para poder meterlos. La maquina vibraba ligeramente pero hacía bien su trabajo y no fue un problema.

Creo recordar que yo no puse ese tipo de rodamientos. Me parece que en el lado de la transmisión puse uno de doble hilera de bolas de contacto angular para fijar y posicionar el eje evitando posibles desplazamientos lineales, y en el lado opuesto,  de rodillos cilíndricos para compensar posibles dilataciones del eje. En mi caso también el eje podía pivotar por el lado de la transmisión para poder sustituir con facilidad las sierras.

Saludos y suerte en tu proyecto.
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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #8 en: 19 Noviembre 2015, 17:23 »
Hola a todos, muchas gracias por las respuestas!
Aqui les muestro como quedo ya colocado luego de la prueba.
Como decian, el salto de pocas decimas no es mucho, pero transmite vibracion a toda la maquina y habra que agragarle aislacion para vibraciones. El otro asunto es que me dedico hace poco a este rubro(7 años) por lo que trato de perfeccionarme siempre que puedo.
Saludos y muchas gracias de nuevo, me gusta compartir mis labores con tan atentos colegas!
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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #9 en: 19 Noviembre 2015, 22:34 »
Yo no se nada de "velocidad critica"  ni de armónicos ni de dimensiones respecto del diámetro del eje ,opino desde el punto de vista de un carpintero de cuarta o quinta generación, si vibra a xxx rpm se debe bajar la velocidad  pero eso entraña que los discos de sierra no corten (troncen) como debieran eso se soluciona aumentando el diámetro de los discos que hace subir la velocidad periférica de los dientes .
No siempre se puede hacer porque supone reformas importantes a la maquina y trae hipotéticos problemas de balance del conjunto eje -sierras al tener  mayor diámetro  . Peeeeero es para tenerlo en cuenta .

Saludos
Torno chino 750 mm entre puntas , taladro de mesa 13mm , sierra de arco , radial pequeña . taladros eléctricos varios, herramientas manuales varias (muchas) , maquinas de carpinteria y herramientas manuales de ese oficio ,  dos manos , dos ojos un cerebro con 1 1/2 neurona todavia  funcinando

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Re:Velocidad segun dimensionado en eje
« Respuesta #9 en: 19 Noviembre 2015, 22:34 »

 

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