Par De Arrastre; Valocidad Máxima De Rotación - SMW Autoblok AND Manual De Instrucciones

Diámetros
Platos AN-AL-IN-IL BH
130 0,015 0,015
140
165 0,024 0,024
175
210 0,057 0,050
250 0,12 0,115
305
315 0,21 0,19
400 0,50 0,43
450 0,56
500 1,58 0,68
610 1,94
630 2,60 1,41
640 2,07
800 4,3 2,16
Los valores de m2 · r2 son la masa y el radio baricéntrico de las garras única-
mente y pueden determinarse fácilmente por el usuario (para las garras
duras standard el peso y el baricentro están indicadas en los catálogos).
Ejemplo: Para un plato 210 BHD de 3 garras, con garras blandas norma-
les, en la posición mas exterior pero no saliente del diámetro exterior, a la
velocidad de 4.000 R.P.M., el cálculo es el siguiente:
Fct = M · R ·
m · r = 0,050 Kg · m (vedi tabella)
1 1
m · r = 0,72 · 0,060 = 0,043 Kg · m
2 2
= –––– · n = –––––– · 4.000 = 419 rad/sec
30
por tanto la Fuerza centrífuga teórica es:
Fct = (0,050 + 0,043) · 3 · 419
A continuación de los rendimientos internos del plato, la "Fuerza centrí-
fuga real" (Fca), medida experimentalmente es de aproximadamente el
0,7 de la teórica por lo tanto tenemos:
Fca ≅ Fct · 0,7
y por tanto la "Fuerza de cierre dinámica efectiva" será:
Fsa = Fso - Fca
Ejemplo: Prosiguiendo el ejemplo anterior, tenemos la "Fuerza centrífuga
real":
Fca ≅ Fct · 0,7 ≅ 50 · 0,7 = 35 kN
y la "Fuerza de cierre dinámica efectiva":
Fsa = Fso - Fca = 110-35 = 75 kN
este valor se encuentra en el diagrama del plato 210 BHD-3 garras..
IMPORTANTE: Con garras de dotación normal, no superar NUNCA
la volocidad máxima permitida.
IMPORTANTE: En caso de que se utilicen garras especiales más
pesadas que las normales o en posición más exterior, es necesario
calcular la Fca y la Fsa y en consecuencia disminuir la velocidad.
IMPORTANTE: Es aconsejable disponer de un dinamómetro dinámico
SMW-AUTOBLOK tipo GFT para la medición de la "Fuerza de cierre dinámi-
co efectivo" en manera de poder verificar por cada velocidad las condiciones
de cierre en seguridad.
3.4

Par de arrastre

Para aclarar el concepto de "Par de arrastre efecti-
vo", partimos de la "Fuerza de cierre dinámico
efectiva" tratada en el punto 3.3.
cierre actua radialmente sobre la pieza y, para
poder crear un par, la misma debe transformarse
en "Fuerza de arrastre efectiva" (Fra), que actua
tangencialmente sobre la pieza multiplicándola por
el coeficiente de rozamiento "f"
Fra = Fsa . f
A continuación indicamos a los valores medios relativos al coeficiente de
rozamiento "f" para los diversos tipos de garras de bloqueo y de superfi-
cie de la pieza.
Tabla 3 - Coeficiente de rozamiento "f"
CONDICIONES DE AMARRE
Garras blandas torneadas
Garras duras (dentado cuadrado)
Garras duras (dentado en punta)
Garras con insertos en carburo
El par de rozamiento viene determinado por el producto de la fuerza de
arrastre por el brazo b (radio de bloqueo) (ved dis. 4).
Para las mecanizaciones en tornos, con pieza en rotación, es necesario
considerar el "par de arrastre dinámico efectivo" (Tda) que se determina
50
INSTRUCCIONES Y NORMAS DE SEGURIDAD
MODELOS
BB BF/FC-HN/FC
0,016
-0,015
0,027
0,048 -0,05
0,11 -0,09
0,17 -0,19
-0,10
-0,20
-0,60
. r
2 = (m + m · r ) · z · 2
1 1 2 2
3,14
30
= 48.981 N ≅ 50 kN
2
La fuerza de
fig. 4
Pieza en bruto Pieza mecaniza
0,15
0,20
0,40
0,60
por el producto de la "Fuerza de arrastre efectivo" (Fra) por el radio de
bloqueo (b).
RCD-RCM
en donde: Tda [N·m]
0,021
Fra [N]
b
0,049
0,11
Ejemplo: cierre con un plato 210 BHD de 3 garras con velocidad 4.000
0,16
r.p.m. en operaciones de acabado con garras blandas sobre pieza
mecanizada (f=0,1) con bloqueo sobre diámetro 160mm. (b=0,08m):
0,38
0,65
Caculado el par de arrastre dinámico efectivo es necesario determinar el par
de corte (Tz) generada por la mecanicación de las herramientas sobre la pieza
y verificar que la misma sea por el menos 2,5 veces inferior a la Tda o sea:
3.5 Valocidad máxima de rotación
La velocidad máxima de rotación in giros/minuto (r.p.m.) es una de las
principales características tecnicas de cada plato, viene especificada
sobre todos los catálogos técnicos e incisa sobre la car de cada plato (N
max - r.p.m.).
El sistema de cálculo de la velocidad máxima está normalizado por la
Norma EN 1550 según la siguiente fórmula:
en donde: n max [r.p.m.]= Velocidad máxima
Fsmax[N]
m · r
1 1
m · r
2 2
Z
La velocidad máxima y por tanto la velocidad a la cual el plato pierde la
"Fuerza centrífuga teórica" los 2/3 de la "Fuerza de cierre estática real
máxima" (Fsmax) utilizando las garras duras standard, en la posición
invertida (grada alta hacia el exterior) lo más exterior pero no saliente del
diámetro del mismo plato.
Por tanto LA VELOCIDAD MAXIMA DECLARADA, no es un dato
absoluto pero puede alcanzarse solo en las siguientes condiciones:
A) Si se aplica sobre la pieza la "Fuerza de cierre estática máxima" (Fs max).
B) Si se utilizan las garras duras standard (o garras blandas de momento
de masa equivalente) del plato posicionadas de manera que no sobresal-
gan del diámetro exterior.
Siempre que no se aplique la "Fuerza de tracción máxima" (Ftmax) y
la fuerza de cierre estático máxima" (Fsmax) o se utilicen garras más
pesadas o en posición más exterior es necesario reducir la velocidad de
rotación proporcionalmente según la siguiente fórmula:
Ejemplo: Sobre un plato 210 BHD de 3 garras, con Fso=Fsmax=105 kN
(105.000 N) verificada; con m1 · r1 = 0,050 (ver tabla al punto 3.3); con
m2 · r2 = 0,043 (peso de 1 garra de bloqueo por su radio baricéntrico), la
velocidad máxima (según las normas ISO y DIN) es la siguiente:
2 Fs
n =
3 (m r +m r ) z
max
i
1 1 i
4. GARRAS DE BLOQUEO Y TUERCAS
Z
Las garras de bloqueo son un elemento fundamental para el amarre de
una pieza; es por tanto indispensable conocer exactamente el empleo.
Qualquiera que sea el tipo de garras que se utilice, las mismas debe
colocarse de manera que el bloqueo de la pieza se haga aproximada-
mente a la mitad de la carrera radial de la garra base.
CONCENTRICIDAD: La concentricidad es el valor de desplazamiento
del eje teórico de rotación de la superficie externa de una pieza redonda
bloqueada entre las garras de un plato; la misma normalmente viene
0,1
medida por medio de un comparador.
0,12
La concentricidad depende principalmente de las garras:
0,25
A) Las garras duras están estudiadas para bloquear sobre las aristas aumen-
-
tando el coeficiente de rozamiento; la concentricidad tiene una importancia
marginal por lo que normalmente se acepta un valor de 0,2 mm para piezas
hasta 315 mm et 0,3 mm para piezas mas grandes.
B) Con las garras torneadas o rectificadas para las operaciones de
acabado la concentricidad puede ser muy precisa si se efectuan las
Tda = Fra · b
= Par de arrastre dinámica efectiva
= Fuerza de arrastre dinámica efectiva
[m] = Radio de bloqueo
Fra = Fsa · f = 75 · 0,1 = 7,5 kN = 7.500 N
Tda = Fra · b = 7.500 · 0,08 = 600 Nm.
Tda ≥ 2,5 . Tz
2 Fs
n =
max
3 (m r +m r ) z
max i i
1 1 2 2
i i i
= Fuerza de cierre estátic real
[Kg·m] = Momento de masa de una garra base, espesor y tornillos
[Kg·m] = Momento de masa de una garra sobrepuesta
= Número de garras del plato (2-3 ó 4).
2 Fs 30
n =
max
3 (m r +m r ) z
max i i
1 1 i 2 i i 2
30 2 105.000
=
max
3 (0,050 + 0,043) 3
i i
π
2 i 2 i
30
π
π
30
= 4 8 8 00 rpm
i
π
i