Análisis del árbol de entrada de una reductora perteneciente a una mezcladora vertical de doble espiral

Abstract

[ES] En el presente trabajo se presenta el análisis del árbol de entrada de una reductora perteneciente a una amasadora de la industria panificadora; la cual había presentado problemas durante su funcionamiento. Dicho análisis se llevará a cabo gracias a la aplicación de la ingeniería inversa sobre el conjunto y tendrá como fin la comprobación y, si es necesario, el rediseño del árbol en cuestión. Primeramente, se ha establecido la problemática y se ha analizado para hallar las posibles causas de esta. La problemática surgida se trata de un ruido procedente de la reductora perteneciente a la amasadora. Establecido el origen del problema, se ha procedido a desmontar, croquizar y modelar tanto el árbol como la reductora gracias a la aplicación de la ingeniería inversa sobre los componentes. Debido a que se pudo visualizar picado en los dientes del engranaje mecanizado sobre el árbol de entrada se procedió al análisis en profundidad de este. Estos análisis se han realizado a través de cálculos basados en la norma DIN 743 y el método de los elementos finitos (FEM), se han establecido las seguridades en las secciones críticas del árbol. Para la obtención de los valores de esta, se han realizado los cálculos de forma manual y a través de los softwares de cálculo KISSsoft, KISSsys y SolidWorks. Una vez se ha realizado el análisis tensional en las secciones críticas, se compararán los resultados obtenidos mediante los diferentes métodos, lo cual permitirá la verificación de estos y observar las diferencias de cálculo entre los diferentes métodos. Finalmente, tras la interpretación de los cálculos obtenidos, se presentarán una serie de mejoras para el árbol en función de las necesidades de este. Así mismo, se realizarán los planos de diseño del árbol y del montaje de la reductora para la fabricación de dicho árbol y el montaje de este.

[EN] In the present work the analysis of the input tree of a reducer belonging to a kneader of the bakery industry is presented, which had presented problems during its operation. This analysis will be carried out thanks to the application of reverse engineering overall and will have the purpose of checking and, if necessary, the redesign of the tree in question. First, the problem has been established and analyzed to find the possible causes of it. The problem that has arisen is a noise coming from the gearbox belonging to the mixer. Having established the origin of the problem, we have proceeded to disassemble, sketch and model both the tree and the reducer thanks to the application of reverse engineering on the components. Due to the fact that pitting could be seen in the teeth of the machined gear on the input shaft, it was analyzed in depth. These analyzes have been carried out through calculations based on the DIN 743 standard and the finite element method (FEM), the safety has been established in the critical sections of the tree. To obtain the values of this, the calculations have been carried out manually and through the calculation software KISSsoft, KISSsys and SolidWorks. Once the stress analysis has been carried out in the critical sections, the results obtained by the different methods will be compared, which will allow the verification of these and observe the calculation differences between the different methods. Finally, after interpreting the calculations obtained, a series of improvements will be presented for the tree depending on its needs. Likewise, the design plans for the shaft and for the assembly of the gearbox will be drawn up for the manufacture of said shaft and its assembly.