lunes, 11 de enero de 2010



1. Introducción

La ceta-ram es una prensa portátil, de operación manual, concebida para fabricar  bloques huecos de suelo-cemento  para construcción, inspirada en el diseño  de la muy conocida cinva-ram.
Se trata de una maquina simple, fácil de copiar, cuyo diseño  no ha sido ni será patentado. Replicas de la ceta-ram podrán  ser construidas mediante la utilización  del material presentado en la segunda parte de este manual, el cual incluye planos  detallados, especificaciones e  instrucciones para la fabricación artesanal de una o unas pocas unidades por vez. Si fuera necesario construir un número  mayor de maquinas, diez o más por ejemplo, el proceso de fabricación  podría  ser industrializado en mayor o menor grado, según convenga.

       1.1  Descripción del problema
   
    Se diseño una máquina para producir bloques o ladrillos huecos de suelo-cemento a la que bautizo con el nombre de CETA-RAM. La solución del problema de la vivienda popular, especialmente en Zonas sísmicas, donde el refuerzo de muros con barras de acero es recomendable. Y en especial de las grandes mayorías de población de los países en vías de desarrollo,

      1.2  Hipótesis
Si el proyecto tuviera éxito  seria de gran ayuda       para las personas que no cuentan con los recursos monetarios para la construcción de su hogar en los lugares en vías de  desarrollo.
 Así mismo se obtendrían los resultados positivos para  realizar las dimensiones  adecuadas de los planos y así tenerlos como archivo si algún día se quisiera reproducir para alguna ocasión en especial.



1.4  Justificación

Proporciona  mejoras  para  la  comunidad  rural  e industrial ya  que si se necesita hacer  bloques  en  mayor  numero  se harían  más  maquinas  para  a  si  abastecer  el  pedido de  boques  y  en las partes  rurales  ya que  se ha de ser muy  difícil  de conseguir  llegar a esos lugares donde  se  necesita  el  material para la construcción  de su hogar  k tanto han deseado y más  si  es de material  resistente  ya  que  hay  lugares donde  se  presentan  muchos  los  sismos  y se  podrían  utilizar  estos tipos de bloques.
  

1.5 Limitaciones.

            Se basa únicamente en el área mecánica, es decir la aplicación de conocimiento prácticos sobre el funcionamiento y operación de los equipos de maquinados. También aplicaciones de soldadura por arco eléctrico

 

         1.6 Delimitaciones

           No tener el material  cuando era necesario y a tiempo. Los cortes y la herramienta adecuada para trabajar  y  los equipos de trabajo como la fresadora y el torno que se ocupaban por otros compañeros de la misma carrera.

         1.7  Objetivo

           Fabricar  la ceta-ram  que es una prensa portátil, de operación manual, concebida para fabricar bloques huecos de suelo-cemento para construcción, inspirada en el diseño  de la muy conocida CINVA-RAM. Se trata de una maquina simple, fácil de copiar, cuyo diseño no ha sido ni será patentado. Replicas de la CETA-RAM podrán ser construidas mediante la utilización del material presentado en la Segunda Parte de este Manual, el cual incluye Planos detallados, Especificaciones  e  instrucciones  para la fabricación  artesanal de  una o unas pocas unidades por vez. Si fuera necesario construir un número  mayor  de maquinas, diez o  más  por ejemplo, el proceso de fabricación   podría  ser industrializado en mayor   o  menor grado, según   convenga.


    2- Ceta-Ram

          2.1  Funcionamiento


                   En Abril de 1976, el autor desarrollo, con base en el diseño general de la CINVA-RAM, un nuevo tipo de prensa, capaz de producir bloques huecos de suelo-cemento.
                 La maquina fue bautizada con el nombre de CETA-RAM, en honor del  Centro de Experimentación en Tecnología Apropiada (CETA, Guatemala), para el  cual fue desarrollada; y en reconocimiento al ingeniero RauI Ramírez, creador  de  la CINVA-RAM. La CETA-RAM se compone de tres partes principales (Ver Plano 1):
- Caja 6 Molde (Figura 1), con su Tapadera (Figura 2).
- Plano (Figura 3).
- Dispositivo de Palanca, compuesto por el Tenedor (Figura 4) y  el Codillo (Figura 5).
La tapadera del molde se abre y cierra girando
         90 grados en un plano horizontal.
El pistón  posee dos piezas tubulares (N), que
encajan y deslizan sobre sendas columnas(F) atornilladas a la base del molde, y mediante las cuales el pistón  es guiado en su desplazamiento vertical. El dispositivo de palanca activa el pistón, tanto para comprimir la mezcla de suelo-cemento como  para expulsar el bloque ya  Formado.
                  El molde de operación de la CETA-RAM, es similar  al de la CINVA-RAM, e igualmente simple:

                 Se llena el molde con la cantidad apropiada de mezcla húmeda del suelo y cemento, cerrando luego la tapadera. Se lleva manualmente la palanca hasta la posición  vertical. Se suelta el pestillo y se continua tirando de la palanca hasta ponerla  horizontal, completándose así el ciclo de compresión. Al accionar la palanca  en sentido inverso y previo apertura de la tapadera, el bloque es expulsado  del molde.
                 El mantenimiento normal de la maquina consiste en limpiarla cuidadosamente al  final de cada jornada, y Iubricar las partes movibles aplicándoles Liberalmente
aceite con una brocha.
                Se proyecta en el futuro, la preparación de un instructivo especifico que abarque  todos los aspectos sobre la utilización de la CETA-RAM. Por el momento, se recomienda  consultar cualquiera de numerosas publicaciones existentes, que contienen  Instrucciones detalladas pertinentes al uso y manejo de la CINVA-RAM que  son enteramente aplicables a la CETA-RAM.

2.2 - Procedimiento


 2.2.1-Requerimientos  de  Mano  de  Obra
La  construcción  de  la  CETA-RAM  constituye un proyecto un tanto ambicioso, no  recomendable para ser emprendido por principiantes; no al menos sin Ia adecuada  dirección  o  supervisión de un técnico calificado.
Es cierto que la fabricación  de la mayoría de elementos que constituyen la maquina  requieren solo de trabajo común  de herrería y torno. Sin embargo, la ejecución  de ciertas operaciones delicadas, tales como  el rectificado de la forma y dimensiones  de  unos  pocas  piezas; el centrado y perforación de agujeros, particularmente  los  de  gran  diámetro; y la ubicación y alineamiento preciso de piezas en el ensamblado de las distintas partes de la maquina, requieren del cuidado, conocimiento  y  experiencia  que  solo pueden ser atributos de un mecánico experimentado. La persona  que asuma la responsabilidad del proyecto deberá poseer, además de un buen
dominio de las técnicas básicas de herrería y mecánica, la habilidad necesaria para, leer  e interpretar los Planos.

2.2 Herramienta necesaria
2.2.1 -Corte  y Acabado
Seguetas manuales, sierra motorizada de vaivén y cinta, o soplete de oxiacetileno.
Limas planas y media caña. Prensa de banco.
2.2.2 Perforación de Agujeros
Barreno de pedestal, con capacidad para 13 mm Ø
Brocas espirales de 3, 5, y 12 mm de diámetro.
Barreno de pedestal para servicio pesado, con capacidad para 32 mm fl
Brocas espirales de 20 y 32 mm de diámetro.
Brocas de sierra de 44 y 70 mm de diámetro
2.2.3 Maquinado de Pasadores y Rodillos
Torno de tamaño mediano, con accesorios básicos.
2.2.4 Soldadura
Soldador de arco de 180 amperes, con accesorios básicos.
Prensas de mano o sargentos, de diferentes tamaños.
2.3 Fabricación de las Piezas individuales
Las diferentes piezas que integran la CETA-RAM  se  fabrican  a partir de perfiles  comunes  de  hierro  y  acero, fácilmente obtenibles  en  el  mercado, tales coma plano, angular, canal, tubo y eje. El proceso de fabricación es por demás simple y comprende solo operaciones básicas de taller, tales como corte, limado, perforación  de agujeros y  torneado.
Sin embargo, aunque se trate de operaciones sencillas, no debe escatimarse  cuidados en su ejecución.
La fabricación de una pieza determinada se inicia seleccionando el  perfil  apropiado  y  cortando  del  mismo, la longitud requerida, de acuerdo con lo que indica la Hoja de Especificaciones  respectiva y con margen para rectificado si es que la pieza  lo requiere. Los cortes se harán  a  escuadra precisa o al ángulo prescrito en  los planos, eliminando seguidamente rebabas y asperezas, y suavizando bordes  y  esquinas mediante limado. Los cortes podrán efectuarse con segueta manual, con  sierras motorizadas de vaivén o de cinta, o bien con soplete de oxiacetilénico, extremando  en todo caso  los cuidados necesarios para asegurar la mayor exactitud posible  en el ángulo de corte y en las dimensiones de la pieza. La exactitud en  Ia  forma y dimensiones, es crítica en las piezas (B), (K) y (M), marcadas con un asterisco  en las Hojas de Especificaciones, por lo que las mismas deberán ser cuidadosamente  verificadas, y si fuera necesario rectificadas  a  lima (o en el cepillo o la fresadora, si es que se cuenta con esas facilidades y son varias las maquinas a construir).

Si la pieza lleva agujeros, estos se perforaran siguiendo las indicaciones dadas a  continuación, a fin de asegurar  su correcta ubicación:
Se trazan primeramente en la pieza, con toda exactitud, los ejes de los agujeros, marcando luego cuidadosamente los centros con un punzón bien afilado. Seguidamente, se perforan agujeros piloto de 3 o 5 mm de diámetro. Guiados por los agujeros
Piloto, se perforan finalmente los agujeros al diámetro requerido. Para  no perder concentricidad, Ias  brocas utilizadas deberán estar correctamente afiladas.
En piezas duplicadas, se podrá economizar tiempo y esfuerzo perforando los agujeros piloto en varias piezas sobrepuestas, mientras se mantienen unidas con una  prensa.
En la perforación de agujeros de diámetro mayor a 32 mm, se utilizaran brocas especiales, por ejemplo Brocas de Sierra (Ho!e Saws) para servicio pesado , Hemos comprobado que un operario cuidadoso, siguiendo las instrucciones del fabricante,
puede perforar más de 50 agujeros en plancha de hierro de 10 o13 mm con una solo de estas brocas. O mejor aún, estos agujeros podrán  perforarse á buril, en un torno  provisto con mandril de cuatro quijadas, y con la suficiente capacidad de volteo.

La fabricación de ejes, pasadores bujes y rodillos, solo precisa de maquinado sencillo  en el torno. El acero cold rolled utilizado en ejes y pasadores se compra ya rectificado y pulido, por lo que solo hará  falta cortarlo y refrentarlo al torno a las
longitudes indicadas en Ios planos. Los bujes y rodillos se fabrican de tubo de acero, obtenible en el comercio en diferentes medidas con el nombre de barra perforada ó un bushing  de acero; generalmente será necesario repasar el agujero central con una broca de la medida apropiada.
2.4 Armado de las Partes Principales
Una vez concluida la fabricación de las piezas individuales, se procederá al armado
 de cada una de las partes principales de la maquina, a saber: molde, tapadera,
pistón, tenedor y codillo.
2.4.1 Armado del Molde.
La Caja ó Molde, se arma mejor en position invertida, es decir, con Ia parte superior hacia abajo, sobre una superficie dura y plana.
Primeramente, se unen los Costados (C) a  los Extremos (B), con puntos de soldadura, poniendo cuidado en que el interior del Molde quede perfectamente ortogonal y de las dimensiones requeridas. Esta operación puede facilitarse empleando un trozo rectangular de madera, de las mismas dimensiones  que el interior del molde, contra el cual se sostienen las piezas
mientras se soldán. Seguidamente y también con puntos de soldadura, se une la Base (A) a  los Extremos (B), asegurando que los agujeros centrales  de la Base (A) donde se atornillan las Columnas (F), queden equidistantes  de los Extremos (B), Luego, se soldán el Buje (D) y su Refuerzo (E) en Ia posición indicada en los Planos. Media vez se ha verificado la correcta  posición y alineamiento de todas y cada una de las piezas, se completa el armado  con cordones continuos de soldadura, coma se aprecia en la Figura 1 del Plano 1
(Ver Nota Importante en 2.4.6).

En la parte inferior de cada Columna (F), se inserta y solda con tres puntos un tapón  cilíndrico de acero, de 52 mm de diámetro y 25 mm de longitud, al cual se le ha perforado y roscado un agujero central de 12 mm de diámetro y mediante el
cual  la Columna (F) es atornillada a la Base (A) del molde. Entre la columna (F) y  la Base (A), deberá intercalarse una arandela de presión (b). La inclusión de esta  arandela es muy importante, ya que da al montaje de la Columna (F) cierta flexibilidad, necesaria para el libre movimiento del  Pistón dentro del Molde.

Para terminar, se pasa el eje (Z,1) por los agujeros de 20 mm de diámetro que tiene uno de los Extremos (B). Se colocan los Rodillos (VI) sobre dicho eje, poniendo luego chavetas de seguridad para mantenerlos en su lugar.
2.4.2 Armado de la Tapadera
Cada uno de los Rigidizantés (H) es fijado sobre la Placa (G) en la posición exacta  indicada en los planos, con 6 cordones cortos de soldadura. El Pivote (I) se introduce  en el agujero de la Placa (G), y se solda a esta por arriba. El Tope (J) deberá  soldarse en posición tal, que permita a la Tapadera pivotar horizontalmente  90 grados sobre el Molde, y que en una de sus posiciones extremas, la Tapadera  cierre el Molde coincidiendo sobre este perfectamente. Antes de soldar el Tope (j) definitivamente a la Tapadera, deberá determinarse su posición exacta por tanteos, sujetándolo temporalmente con una prensa mientras se comprueba la apertura  y cierre del molde.





2.4.3- Armado del Pistón
Al igual que el Molde, el Pistón debe armarse en posición invertida. Se comienza  por situar la Placa (K) sobre una superficie plana. Luego, se colocan las Guías (N) en los agujeros de la Placa (K), fijándolas a esta con 3 puntos de soldadura.
.
Las guías deberán quedar perfectamente paralelas entre si y perpendiculares  aI  plano de la Placa (K). Seguidamente, se colocan los Costados (M) a ambos lados  de las Guías (N), y se inserta el Buje (0) en los agujeros de ambos Costados (M).
Luego de comprobar que el eje del Buje (0) está perfectamente centrado y paralelo al plano de la Placa (K), y también perpendicular a los Costados (M), estos se soldán a las Guías (N) con 4 puntos cada uno. El Buje (0) se inmoviliza en Ia posición correcta con un punto de soldadura  para cada Costado (M). Cada uno de los Rigidizantés (L) es fijado con 3 puntos de soldadura (2 extremos y otro en el centro) a la Placa (K), y con otros 2 puntos al Costado (M) respectivo. Para  terminar, y luego de que se ha verificado cuidadosamente la correcta ubicación
y alineamiento de todas las piezas, cada punto de soldadura es reforzado con un cordón corto, de 20 a 25 mm de longitud (ver Nota Importante en 2.4.6). La posición de las soldaduras puede apreciarse en la Figura 3 del Piano 1.




2.4.4- Armado del Tenedor
El armado del Tenedor se facilito utilizando una pieza de madera, perfectamente  rectangular, de exactamente 190 mm de ancho por aproximadamente 50 mm de  espesor y 400 mm de longitud, la cual se coloca horizontalmente sobre la superficie de trabajo. Se colocan los Tirantes (P) a ambos lados de la pieza de madera, y se atraviesa el Pasador (Z2) por sus agujero inferiores’. Los Tirantes (P) se alinean presionándolos  contra los costados de la guía de madera, al mismo  tiempo que se asegura la perpendicularidad del Pasador (Z2) alineándolo contra un extremo de dicha guía. Ya en esta posición, los Tirantes (P) se sujetan temporalmente  contra la pieza de madera con una prensa de mano (sargento) grande, mientras se conectan perpendicularmente en su extremo superior con los Travesa-
ños (Q) con puntos de soldadura . Seguidamente, se fijan los Eslabones (R) a  los Travesaños (Q), también  con puntos de soldadura y en la posición  indicada  en  los Planos, introduciendo previamente el Pasador (Z3) por los agujeros de Tirantes (P) y Eslabones (R) para facilitar su alineamiento. Luego se soldán los Refuerzos(s) de los agujeros inferiores de los Tirantes (P). Por último, comprobada la correcta  ubicación de todas las piezas, se procede a reforzar las uniones con cordones continúes de soldadura, tal como  puede apreciarse en la Figura 4 del Piano 1(Ver Nota Importante en 2.4.6).





2.4.5- Armado del Codillo
Se colocan las dos piezas que componen el Brazo Corto (T), a ambos lados del  Brazo Largo (U), coma se muestra en los Planos y se inserta el Pasador (Z4) a través de los, agujeros coincidentes. Se inserta otro Pasador a través  de los dos agu-
jeros restantes. Se hace descansar el Brazo Corto (T) sobre una superficie horizontal, y se lleva el Brazo Largo (U) a la posición vertical, comprobándolo con  una escuadra. Sujetando las piezas en las posiciones  mencionadas con prensas  de mano (sargentos), se unen entre sí con puntos de soldadura. Después de comprobar  cuidadosamente la correcta posición  de las piezas, se completa su unión  con cordones continuos de soldadura. Se instalan los Rodillos (V2) en ambos extremos
del  Pasador (Z4) y se insertan chavetas de seguridad en los agujeritos.

El Codillo puede entonces ser acoplado al Tenedor, introduciendo el Pasador (Z3) a través de los agujeros correspondientes y colocando chavetas de seguridad para
mantenerlo en su Lugar.
En cuanto a la longitud del Pasador (Z,), existen dos opciones: Largo o corto.
Se preferirá  el Pasador Largo (240 mm), que abarca todo el ancho del tenedor.
Seguidamente, se arma el Pestillo, soldando las tres piezas que lo integran (W) y (X), en la forma indicada en los Planos.
Por último, se pasa el Pivote (Z5) por los agujeros del Pestillo, y se solda  dicho  Pivote (5) al Brazo Largo (U), coma se aprecia en la Figura 5 del Plano 1. La  posición del  Pivote (z5) deberá  ser tal que cuando el Pestillo está  enganchado, permite un juego de 10 mm entre Codillo y Tenedor.

2.4.6- Nota Importante
Sería muy recomendable que, previamente a  efectuar la soldadura final y definitiva  de las piezas que componen las partes principales (es decir cuando dichas -
Piezas  aun  están unidas solo con puntos de soldadura), se ensamble totalmente la  maquina en la forma descrita en la Sección 2.5, con el objeto de comprobar el  buen funcionamiento de todos sus mecanismos. De esta manera, cualquier  error
de posición o alineamiento en las piezas podrá  ser fácilmente detectado y corregido.

2.5- Ensamblado final y comprobación  de funcionamiento
Si en el armado de las partes principales, la posición y alineamiento de las piezas  componentes han sido los correctos, no  deberá  presentarse  ningún  problema en el  ensamblado final de la maquina.
En dicho ensamblado, deberá  procederse de acuerdo a las indicaciones siguientes:
a) Desatornillar y remover las Columnas (F) de la base del Molde.
b) Colocar el Pistón dentro del Molde, introduciéndolo lateralmente y por abajo.
c) Desde arriba, pasar las Columnas (F) a través de los agujeros del Pistón y atornillarlas  a la base del Molde, sin olvidar de intercalar las arandelas de presión según recomendación en 2.4.1.
d) Probar el movimiento del Pistón: el Pistón deberá  poder desplazarse verticalmente, en toda la longitud de su carrera, con facilidad y sin juego lateral excesivo. En el límite superior de su carrera, Io  hará del Pistón deberá  coincidir  exactamente con la boca del Molde.
e) Colóquese  la Tapadera, insertando el Pivote (I) en el Buje (D) del Molde. Compruébese su apertura y cierre, según lo explicado en 2.4.2.
f) Conectar el Tenedor al Pistón, introduciendo el Pasador (Z2) a través  de los agujeros inferiores de los Tirantes (P) del Tenedor, y del Buje (0) del Pistón, manteniéndolo en posición con chavetas de seguridad.
g) Comprobar que el movimiento del Tenedor sea paralelo a 10s costados del Molde, sin rozarlos.
h) Comprobar además  que los Tirantes (P) del Tenedor asienten, ambos a la vez, sobre los respectivos rodillos (V1) deI Molde.
i) instalar el Codillo en la parte superior del Tenedor, insertando el Pasador (Z3) en los agujeros correspondientes, manteniéndolo en posición con chavetas de  Seguridad.
j) Comprobar que cuando el Pestillo del Codillo este enganchado en el Travesaño  del Tenedor, el juego entre Codillo y Tenedor sea de 10 mm.
k) instalar la Maquina sobre la Plataforma de soporte, con 4 pernos de 12 Ø x 100 (ver Figura 8).
I) Enchufar Palanca (Y) en el Brazo Largo del Codillo.
m) Con la Tapadera cerrada, comprobar que cuando la Palanca (Y) es levantada a  la posición vertical para iniciar la carrera de compresión, los Rodillos (V2) del  Codillo monten sobre los Rigidizantes (H) y encajen con firmeza en las muescas de dichos Rigidizantes (H), impidiendo que la Palanca se regrese por sí sola.
Entre los Rodillos (V2) y las muescas deberá quedar un juego de aproximadamente 5 mm, necesario para que el Pestillo puede soltarse a mono con facilidad; y  para que al tirar de la Palanca (Y) en sentido inverso para iniciar la carrera de  expulsión, los Rodillos (V2) puedan safarse de las muescas sin oponer resistencia  excesiva .
La maquina quedara entonces lista para su utilización.