El terreno tiene dimensiones

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICAPROYECTO PARA FUNDICION

TITULO MOTOR ROTATIVOJUSTIFICACIONSe realiza este proyecto ya que como estudiantes de ingeniera necesitamos conocer el fundamento de manufactura de piezas en la construccin de maquinas, muchas de ellas fundidas por su complejidad de fabricacin y o tratamientos que se le deba realizarEs por eso que se eligi el proyecto del motor rotativo; porque necesita todas las formas de diseo y calculo de su produccin as como a su simplicidad de partes (numero de piezas) retndonos a entrar en un mundo de manufactura con fines prcticos en la industria y/o empresa.USOSLos diversos usos que se tiene en este motor rotativo (motor Wankel) son para uso de investigacin y la experimentacin (para nosotros) y de uso comercial (empresa de motores) as como mecanismos de transmisin, combustin, y diseo de pequeas y medianas maquinas.Tambin es importante mencionar el anlisis para comparacin con otros motores (cilndrico, hidrulico, rotatorios) , su costo en produccin as como el anlisis con el consumo del combustible y los residuos que van al ambiente

OBJETIVOSAnlisis, ubicacin y calculo de la(s) mazarota(s) y bebedero asi tambin el buen manejo de mtodos y diagramas de Bishop , de Caine y su eleccin en el mejor uso para la fundicin.Maquina cuyas piezas para el desarrollo tienen el propsito de representar todos los procesos que se han estado viendo en el curso de procesos de manufactura (torneado, cepillado, taladrado, fresado) as tambin como el conformado de la pieza por colada (fundicin).El diseo de maquinas as como tambin su complejidad para su forma de produccin de su conformado de piezas dentro de empresas de manufactura, ya que algunas piezas debern de ser diseadas con otras maquinas con propsitos especificas.Utilizar el proyecto para el anlisis experimental de proyectos de combustin, complejidad de diseo, anlisis por animacin, y todo tipo de inters analtico de vida universitaria para una vida de carrera profesional como ingeniero.Salvar todas las consideraciones (colada, mecanizado, tratamiento) para el clculo de costos en produccin que es el objetivo que a ms empresas les interesa saber. CARACTERISTICASEran particularmente interesantes por funcionar de un modo suave, silencioso y fiable, gracias a la simplicidad de su diseo.Menos piezas mviles: el motor Wankel tiene menos piezas mviles que un motor convencional, tan solo 4 piezas; bloque, rotor (que a su vez est formado por segmentos y regletas), rbol motriz y sistema de refrigeracin/engrase (similar a los que montan los motores de pistn). Esto redunda en una mayor fiabilidad.Suavidad de marcha: todos los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido, en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que est sometido un pistn. Menor velocidad de rotacin: dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje y al tocar el freno, las piezas principales del motor se mueven ms lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad.Menores vibraciones: dado que las inercias internas del motor son muy pequeas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones, ni movimiento), solo se producen pequeas vibraciones en la excntrica.Menor peso: debido al menor nmero de piezas que forman el motor en comparacin con los de pistones y dado que generalmente se construyen motores de dos o tres rotores de 600 cc o 700 cc cada uno, ayuda a conseguir un menor peso final del mismo.DESCRIPCIONEl cilindro es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular o tringulo lobular que realiza un giro de centro variable. Este pistn comunica su movimiento rotatorio a un cigeal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro nico.Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presin creada por la combustin de la mezcla aire-combustible. La diferencia radica en que esta presin est contenida en la cmara formada por una parte del recinto y sellada por uno de los lados del rotor triangular, que en este tipo de motor remplaza a los pistones.El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus 3 vrtices en contacto con el "freno", delimitando as tres compartimentos separados de mezcla. A medida que el rotor gira dentro de la cmara, cada uno de los 3 volmenes se expande y contrae alternativamente; es esta expansin-contraccin la que succiona el aire y el combustible hacia el motor, comprime la mezcla, extrae su energa expansiva y la expele hacia el escape.rbol motriz (cigeal)

BOSQUEJOEl cilindro es una cavidad con forma de 8 (bloque)Rotor triangular o tringulo lobular

PLANOS Y MEDIDAS BASE 1

BASE 2ROTOR

EJE CIGEAL

CONSIDERACIONES PARA DETERMINAR EL TIPO DE MODELOLos modelos son las herramientas principales para la fundicin y el tipo de material es de acuerdo ha:Numero de piezas a realizarForma determinada de la pieza si necesita algn acabadoSu costoEntre los ms comunes tenemos:Maderas pueden ser duras o blandas, impide el alabeo y se puede controlar su humedad, el hinchamiento y sobre todo el costo para hacer sus reparaciones Metales pueden ser mas usuales hierro, bronce, aluminio, y magnesio, entre otras aleaciones.Plsticos pueden ser resinas epoxicas y las resina polister, tambin plsticos acrlicos y polietilenos.CeraYesoBarroEspuma plstica, este es el que usaremos ya que el material se evaporara con la suficiente temperatura de vaciadoTambin por el costo bajo que presenta en su obtencin, y a la forma fcil de desarrollo del modelo.Adems de no presentar ngulos de extraccin.

MESCLA PTIMA DE ARENA PARA EL PROYECTO INCLUYENDO LA ARENA PARA ALMAS

CALCULO DEL EMPUJE METALOSTATICOSea por definicin:

Consideracin:El rea de cada superficie han sido calculada por el software utilizado para el diseo.Una caja de 200x200x200mm.

Para la BASE 1Empuje metalostatico sobre el fondo

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia afuera

Empuje metalostatico sobre la pared lateral sobresaliente

Empuje metalostatico sobre la cavidad superior

Empuje total sobre la caja inferior

Para la BASE 2Empuje metalostatico sobre el fondo

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia afuera

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia dentro

Empuje metalostatico sobre la cavidad superior

Empuje total sobre la caja inferior

Para el ROTOREmpuje metalostatico sobre el fondo

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia afuera

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia dentro

Empuje metalostatico sobre la cavidad superior

Empuje total sobre la caja inferior

Para el EJE CIGUEALEmpuje metalostatico sobre el fondo

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia afuera

Empuje metalostatico sobre la pared lateral hacia fuera eje

Empuje metalostatico sobre la cavidad superior

Empuje total sobre la caja inferior

UBICACIN DE LAS MAZAROTAS Y BEBEDEROS

Para el BASE 1Utilizaremos el mtodo de CaineCalculo del volumen de la pieza a fundir:

Calculo del rea total de disipacin:

Se utilizaran dos mazarota y un bebedero y haciendo

Verificamos

La posicin tendr lugar sobre la superficie, casi concntrico.

Para la BASE 2Utilizaremos el mtodo de Bishop

Numero de mazarotas

Factor de forma

Adems

Ubicacin: parte superior de la cara superior.

Para el ROTORLos mismos clculos, poseer 1 bebedero y 2 mazarotasLa ubicacin de cada uno ser en cada esquina del rotorSe obtendr arena para alma que tendr en el centro. = 1/8

Para el EJE CIGEALLos mismos clculos, poseer 1 bebedero y 1 mazarotaLa ubicacin ser en el centro del eje, eje macizo. = 1/8

PESO DEL MATERIALEl volumen de cada superficie ha sido calculado por el software utilizado para el diseo.Para el BASE 1Masa: 0.1756 kgPara el BASE 2Masa: 0.407634 kgPara el ROTORMasa: 0.22386 kgPara el EJE CIGEALMasa: 0.064608kg

TEMPERATURA DE COLADA IDEALComo hay distintas aleaciones de aluminio para realizar el proceso de colada, es importante considerar las propiedades que stas presentan, y a que temperatura trabajen, puesto que, a una mayor temperatura inferior al de ebullicin se gasta mayor energa en la industria de la manufactura, y eso son desfavorables para el conformado del metal la temperatura de colada ideal seria de los 1000C que podra ser suficiente en el tiempo del vaciado.Aluminio cuya temperatura de fusin es:933.47K 620-650C -1150-1200FY cuya curva aproximada de enfriamiento es:

850

750TEMPERATURA (C)

650

550

450

350

504020

30

100

TIEMPO (MIN)

TIEMPO APROXIMADO DE SOLIDIFICACIONEsto con respecto a la pieza fundida

CONSIDERACIONES PARA EVITAR FALLASPara evitar fallas o defectos comunes que se presentan en la pieza deseada deberemos de tomar las siguientes consideraciones:Para la porosidad deberemos insertar pequeos agujero para las salida de esos gases que durante el vaciado del metal en el molde, no tienen una salida fcil al exterior.Para el rechupe es necesario realizar bien los clculos de los puntos calientes , numero de mazarotas que alimenten estas zonas en el enfriamiento, y las posiciones de estas.Para las sopladuras la arena no deber estar demasiada hmeda.Para las grietas no creo que existan ya que el material se evaporara.Para el alma desplazado se deber vaciar ligeramente ya que lo podra desplazar a un costado.Se deber vaciar el metal de forma regular e ininterrumpida ya que podra generarse escorias en la pieza y que esto es debido a oxidacin del metal producida por fisin.Se deber apisonar prudentemente con el apisonador ya que podra incluir incursiones de arena en la superficie del molde. Se deber llenar de forma gradual y uniforme y teniendo en cuenta la temperatura de colada ya que si la temperatura baja muy demasiado en el molde se generara un llenado incompleto.Otras causas serian debido al equipo utilizado en el proceso.

COSTOS DE PRODUCCION

FABRICACION DEL MODELO

DESCRIPCIONPIEZAUNITARIO20PzsPRECIO

MATERIAL TECNOPOR INDUSTRIALBASE 1

MATERIAL TECNOPOR INDUSTRIALROTOR

MATERIAL TECNOPOR INDUSTRIALEJE

MATERIAL TECNOPOR INDUSTRIALBASE 2

TOTAL

FUNDICIONPIEZAMASA DE LA PIEZAPRECIO

MATERIAL ALEACIONDE ALUMINIOBASE 1

MATERIAL ALEACIONDE ALUMINIOROTOR

MATERIAL ALEACIONDE ALUMINIOEJE

MATERIAL ALEACIONDE ALUMINIOBASE 2

TOTAL

6

PROCESOS DE MANUFACTURA II