Vol. 18 Núm. 3 (2019): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Diseño de una máquina de rotomoldeo basada en el principio de giróscopo

Iván Cano-Ruiz
Universidad del Atlántico
Joaquín De La Cruz-Salcart
Universidad del Atlántico
Alfonso Rodríguez-Peña
Universidad del Atlántico
Eugenio Yime-Rodríguez
Universidad del Atlántico
Javier Roldán-Mckinley
Universidad del Atlántico

Publicado 2019-04-29

Palabras clave

  • rotomoldeo,
  • giroscopio,
  • diseño de maquinaria,
  • mármol sintético

Cómo citar

Cano-Ruiz, I., De La Cruz-Salcart, J., Rodríguez-Peña, A., Yime-Rodríguez, E., & Roldán-Mckinley, J. (2019). Diseño de una máquina de rotomoldeo basada en el principio de giróscopo. Revista UIS Ingenierías, 18(3), 105–116. https://doi.org/10.18273/revuin.v18n3-2019011

Resumen

En este artículo, se presenta el diseño de una máquina tipo giróscopo de dos ejes utilizada en el rotomoldeo para la fabricación de piezas ornamentales con mármol sintético. La característica principal del diseño es el movimiento independiente de cada uno de los ejes de rotación, que es suministrado por motores independientes. Las velocidades de rotación sugeridas para cada uno de los ejes se establecieron a partir de experimentos, documentados en publicaciones previas. Se usaron las ecuaciones dinámicas para establecer las expresiones del torque en cada eje, de acuerdo con la masa y forma (inercia) de los elementos rotatorios. El establecimiento del algoritmo y su respectiva programación en Matlab fueron posibles gracias a un diseño conceptual y detallado, sumado a las ecuaciones dinámicas que rigen el movimiento. El programa Matlab calcula factores de seguridad de componentes disponibles en el mercado local y arroja el dimensionamiento inicial, que sirve para crear un modelo CAD mediante la herramienta paramétrica DriveWorkXpress de SolidWorks. Este modelo es posteriormente usado para simulaciones de elemento finito y para generar planos de fabricación. El procedimiento se ilustró para el caso de un ornamento de tamaño 0.9x0.9x0.6m.

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Referencias

[1] P. T. Dodge, S. Andrzejewski, and D. Mahan, “Rotational Molding,” in Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Wiley Online Library, 2003.

[2] Mariano, “Rotomoldeo II | Tecnología de los Plásticos,” blogspot, 2011. [En línea]. Disponible en: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/12/rotomoldeo-ii.html

[3] J. L. Rakes, R. L. Rees, and E. C. Held Jr, “Method of rotational molding,” US 3474165A, 15-Sep-1966.

[4] N. Henwood and C. García, “Cómo mantener la calidad de los productos en proceso de manufactura por rotomoldeo,” Tecnología del plástico, 2008. [En línea]. Disponible en: http://www.plastico.com/temas/Como-mantener-la-calidad-de-los-productos-en-proceso-de-manufactura-por-rotomoldeo+3062210?pagina=1

[5] G. Beall, Rotational Molding: Design, Materials, Tooling, and Processing. Hanser Publishers, 1998.

[6] Y. Satoh, H. Tsuchihashi, and S. Tani, “Rotational molding apparatus having robot to open, close, charge and clean molds,” US4629409A, 27-Jun-1985 [En línea]. Disponible en: https://patents.google.com/patent/US4629409

[7] Y. Wang, K. Zhang, Y. C. Dai, J. Liu, and Y. Y. Zhang, “State-of-the-Art of Rotational Moulding Technique and its Application,” Appl. Mech. Mater., vol. 80–81, pp. 980–984, 2011. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.80-81.980.

[8] L. Payne, “Multiaxis rotational molding apparatus and method,” US6511619B1, 30-Apr-1999 [En línea]. Disponible en: https://patents.google.com/patent/US6511619

[9] L. Payne, “Multiaxis rotational molding apparatus,” U.S. Patent 5188845A, 23-Feb-1993 [En línea]. Disponible en: https://patents.google.com/patent/US5188845A/en

[10] T. Jachowicz and J. W. Sikora, “Investigation Of The Influence Of Mold Rotational Speed On The Cast Wall Thickness In The Rotational Molding Process,” Adv. Sci. Technol. Res. J., vol. 7, no. 19, pp. 79–87, 2013. doi: 10.5604/20804075.1062380.

[11] R. C. Hibbeler, Engineering mechanics. Dynamics, 14th ed. Pearson, 2016.

[12] R. Budynas and K. Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Design, 10th ed. McGraw-Hill, 2015.

[13] Lincoln Electric, “AWS Classification Explained,” 2016. [En línea]. Disponible en: https://www.lincolnelectric.com/en-gb/support/process-and-theory/Pages/aws-classifications-detail.aspx

[14] SKF, “SKF Bearing Calculator | Engineering Tools,” 2017. [En línea]. Disponible en: http://www.skf.com/ve/knowledge-centre/engineering-tools/skfbearingcalculator.html

[15] SKF, “Acoplamientos de eje flexibles,” 2015. [En línea]. Disponible en: http://www.skf.com/ve/products/coupling-systems/flexible-shaft-couplings/index.html

[16] Steckerl Aceros, “Steckerl Aceros - Experiencia y servicio con calidad de acero,” 2010. [En línea]. Disponible en: http://steckerlaceros.com/catalogo/index.html

[17] Moog, “AC4598-10 Amp Per Circuit 1-1/2 Inch Through Bore Slip Ring,” 2015. [En línea]. Disponible en: http://www.moog.com/products/slip-rings/commercial-industrial-slip-rings/slip-rings-with-through-bores/ac4598/

[18] Lincoln Electric Company, “Welding and Cutting Equipment Catalog 2019.” 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.lincolnelectric.com/assets/US/EN/literature/e110.pdf