REPOTENCIACIÓN, CONSTRUCCIÓN, MONTAJE Y PRUEBAS
DE UNA PLANTA DE BALANCEADO DE LA COMUNIDAD VALLE DEL ANZÚ PROVINCIA DE PASTAZA
JIMMY LEONARDO ESTRELLA FLORES
BYRON EMILIO FONSECA CUENCA
TESIS DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:
INGENIERO MECÁNICO
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE MECÁNICA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
RIOBAMBA – ECUADOR
Facultad de Mecánica
CERTIFICADO DE APROBACIÓN DE TESIS
Febrero, 05 de 2009
_____________________
Fecha Yo recomiendo que la tesis preparada por:
BYRON EMILIO FONSECA CUENCA
Nombre del Estudiante Titulada:
REPOTENCIACIÓN, CONSTRUCCIÓN, MONTAJE Y PRUEBAS DE UNA PLANTA DE BALANCEADO DE LA COMUNIDAD VALLE DEL ANZÚ
PROVINCIA DE PASTAZA
Sea aceptada como parcial complementación de los requerimientos para el grado de:
INGENIERO MECÁNICO
__________________________
__________________________ f) Decano de la Facultad de Mecánica
Yo coincido con esta recomendación: __________________________ f) Director de Tesis
Los Miembros del Comité de Examinación coincidimos con esta recomendación:
________________________________________________________________
Facultad de Mecánica
CERTIFICADO DE APROBACIÓN DE TESIS
Febrero, 05 de 2009
_____________________
Fecha Yo recomiendo que la tesis preparada por:
JIMMY LEONARDO ESTRELLA FLORES
Nombre del Estudiante Titulada:
REPOTENCIACIÓN, CONSTRUCCIÓN, MONTAJE Y PRUEBAS DE UNA PLANTA DE BALANCEADO DE LA COMUNIDAD VALLE DEL ANZÚ
PROVINCIA DE PASTAZA
Sea aceptada como parcial complementación de los requerimientos para el grado de:
INGENIERO MECÁNICO
__________________________
__________________________ f) Decano de la Facultad de Mecánica
Yo coincido con esta recomendación: __________________________ f) Director de Tesis
Los Miembros del Comité de Examinación coincidimos con esta recomendación:
________________________________________________________________
Facultad de Mecánica
CERTIFICADO DE EXAMINACIÓN DE TESIS
NOMBRE DEL ESTUDIANTE: BYRON EMILIO FONSECA CUENCA
TÍTULO DE LA TESIS: REPOTENCIACIÓN, CONSTRUCCIÓN, MONTAJE Y PRUEBAS DE UNA PLANTA DE BALANCEADO DE LA COMUNIDAD VALLE
DEL ANZÚ PROVINCIA DE PASTAZA
FECHA DE EXAMINACIÓN: Fe brero, 05 de 2009 RESULTADO DE LA EXAMINACIÓN:
COMITÉ DE EXAMINACIÓN APRUEBA NO APRUEBA* FIRMA
Ing. PATRICIA NUÑEZ
Ing. JOSÉ RIOFRÍO
Ing. GEOVANNY NOVILLO
* Más que un voto de no aprobación es condición suficiente para falla total RECOMENDACIONES: _____________________________________________________________________ El presidente del Tribunal quien certifica al Consejo Directivo que las condiciones de defensa se han cumplido
____________________________ f) Presidente del Tribunal
Facultad de Mecánica
CERTIFICADO DE EXAMINACIÓN DE TESIS
NOMBRE DEL ESTUDIANTE: JIMMY LEONARDO ESTRELLA FLORES
TÍTULO DE LA TESIS: REPOTENCIACIÓN, CONSTRUCCIÓN, MONTAJE Y PRUEBAS DE UNA PLANTA DE BALANCEADO DE LA COMUNIDAD VALLE
DEL ANZÚ PROVINCIA DE PASTAZA
FECHA DE EXAMINACIÓN: Fe brero, 05 de 2009 RESULTADO DE LA EXAMINACIÓN:
COMITÉ DE EXAMINACIÓN APRUEBA NO APRUEBA* FIRMA
Ing. PATRICIA NUÑEZ
Ing. JOSÉ RIOFRÍO
Ing. GEOVANNY NOVILLO
* Más que un voto de no aprobación es condición suficiente para falla total RECOMENDACIONES: _____________________________________________________________________ El presidente del Tribunal quien certifica al Consejo Directivo que las condiciones de defensa se han cumplido
____________________________ f) Presidente del Tribunal
AGRADECIMIENTO
El agradecimiento infinito a DIOS por darnos la luz del conocimiento y
perseverancia para concluir el presente trabajo.
A nuestros Padres, por ser los principales gestores de la formación académica
que culmina; ya que con sus concejos, enseñanzas y sustento, han logrado
guiarnos por el duro camino de la vida.
A los Ingenieros José Riofrío director de tesis, Geovanny Novillo asesor, así
como también al Sr. Martín Carrasco por su valiosa cooperación y asesoría.
Al Sr. Hugo Cuenca, querido primo y amigo, por darnos su apoyo y
colaboración incondicional para llevar a cabo este proyecto.
De igual manera agradecer a la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo y
particularmente a la Escuela de Ingeniería Mecánica por brindarnos la
oportunidad de formarnos profesional e íntegramente.
Finalmente a todos nuestros familiares, compañeros y amigos que de una u
otra manera colaboraron para realizar este sueño.
DEDICATORIA
A mis queridos padres, César y Rosario por su apoyo
constante para concluir mi carrera universitaria. A mis
hermanos Marcia, César y Edison, quienes son un pilar
fundamental en mi vida. A Carlina por su cariño y apoyo
incondicional.
Byron
A mis padres Héctor y Carlota, a mis hermanas
Jacqueline, Marcela y Ximena; a mi sobrino Alvarito, por
brindarme su apoyo incondicional.
Leonardo
TABLA DE CONTENIDOS
CAPÍTULO PÁGINA
1. GENERALIDADES ..................................... .............................. ¡Error! Marcador no definido. 1.1. ANTECEDENTES ......................................................... ¡Error! Marcador no definido. 1.2. JUSTIFICACIÓN ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. 1.3. ALCANCE DEL PROYECTO ........................................ ¡Error! Marcador no definido. 1.4. OBJETIVOS .................................................................. ¡Error! Marcador no definido.
1.4.1. OBJETIVO GENERAL........................................... ¡Error! Marcador no definido. 1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................. ¡Error! Marcador no definido.
2. MARCO TEÓRICO.................................................................... ¡Error! Marcador no definido. 2.1. BALANCEADO .............................................................. ¡Error! Marcador no definido.
2.1.1. INTRODUCCIÓN ................................................... ¡Error! Marcador no definido. 2.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS BALANCEADOS......... ¡Error! Marcador no definido.
2.1.2.1. BALANCEADOS PARA AVES .......................... ¡Error! Marcador no definido. 2.1.2.2. BALANCEADOS PARA CERDOS .................... ¡Error! Marcador no definido. 2.1.2.3. OTROS TIPOS DE BALANCEADOS ................ ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL BALANCEADO ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3.1. RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA ............ ¡Error! Marcador no definido. 2.1.3.2. ALMACENAMIENTO ......................................... ¡Error! Marcador no definido. 2.1.3.3. TRANSPORTE .................................................. ¡Error! Marcador no definido. 2.1.3.4. MOLIENDA ........................................................ ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3.4.1. MOLINOS .................................................... ¡Error! Marcador no definido. a. MOLINO DE MARTILLOS ................................... ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3.4.2. GRANO DE MOLIENDA .............................. ¡Error! Marcador no definido. 2.1.3.4.3. RENDIMIENTO VOLUMÉTRICO ................ ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3.5. DOSIFICACIÓN ................................................. ¡Error! Marcador no definido. 2.1.3.6. MEZCLA ............................................................ ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3.6.1. TIPOS DE MEZCLADORES ....................... ¡Error! Marcador no definido. a. HORIZONTALES ................................................. ¡Error! Marcador no definido. b. VERTICALES ...................................................... ¡Error! Marcador no definido.
2.1.3.6.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA MEZCLA .......... ¡Error! Marcador no definido.
a. Tamaño de la Partícula ....................................... ¡Error! Marcador no definido. b. Forma de la Partícula .......................................... ¡Error! Marcador no definido. c. Peso Específico ................................................... ¡Error! Marcador no definido. d. Humedad ............................................................. ¡Error! Marcador no definido.
2.1.4. IDENTIFICACIÓN DE LA MAQUINARIA QUE POSEE LA PLANTA .......... ¡Error! Marcador no definido.
2.1.4.1. MOLINO DE MARTILLOS ................................. ¡Error! Marcador no definido. 2.1.4.1.1. ELEMENTOS DEL MOLINO ....................... ¡Error! Marcador no definido.
2.1.4.2. MEZCLADORA DE TORNILLO VERTICAL ...... ¡Error! Marcador no definido. 2.1.4.2.1. ELEMENTOS DEL MEZCLADOR ............... ¡Error! Marcador no definido.
2.1.4.3. TOLVA DE ALMACENAMIENTO ...................... ¡Error! Marcador no definido. 2.1.4.3.1. ELEMENTOS DE LA TOLVA ...................... ¡Error! Marcador no definido.
3. EVALUACIÓN ENERGÉTICA DE LAS MÁQUINAS ............. .. ¡Error! Marcador no definido.
3.1. INTRODUCCIÓN ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. 3.2. CONSUMIDORES DE ENERGÍA EN EL PROCESO ... ¡Error! Marcador no definido.
3.2.1. IDENTIFICACIÓN DE CONSUMIDORES DE ENERGÍA ..... ¡Error! Marcador no definido.
3.2.1.1. DATOS NOMINALES DE CONSUMIDORES ELÉCTRICOS . ¡Error! Marcador no definido.
3.3. FUNDAMENTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD ........ ¡Error! Marcador no definido. 3.3.1. REACTANCIA INDUCTIVA ................................... ¡Error! Marcador no definido. 3.3.2. REACTANCIA CAPACITIVA ................................. ¡Error! Marcador no definido. 3.3.3. POTENCIA ÚTIL O ACTIVA ................................. ¡Error! Marcador no definido. 3.3.4. POTENCIA REACTIVA O INDUCTIVA ................. ¡Error! Marcador no definido. 3.3.5. POTENCIA APARENTE O TOTAL ....................... ¡Error! Marcador no definido. 3.3.6. TRIÁNGULO DE POTENCIAS .............................. ¡Error! Marcador no definido. 3.3.7. FACTOR DE POTENCIAS .................................... ¡Error! Marcador no definido.
3.4. CONSUMO DE POTENCIA ÚTIL O ACTIVA DE MOTORES A PLENA CARGA¡Error! Marcador no definido.
3.4.1. POTENCIA ÚTIL O ACTIVA TOTAL ..................... ¡Error! Marcador no definido. 3.5. CONSUMO DE POTENCIA REACTIVA DE LOS MOTORES A PLENA CARGA ¡Error! Marcador no definido.
3.5.1. POTENCIA REACTIVA TOTAL ............................ ¡Error! Marcador no definido. 3.6. COMPARACIÓN ENTRE POTENCIAS ÚTIL Y REACTIVA ......... ¡Error! Marcador no definido.
4. RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LOS EQUIPOS ... ....... ¡Error! Marcador no definido.
4.1. INTRODUCCIÓN ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.1.1. REQUERIMIENTOS DE PRODUCCIÓN DE LA PLANTA DE BALANCEADOS ¡Error! Marcador no definido. 4.1.2. REVISIÓN, RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DEL MOLINO .... ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.1. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS ¡Error! Marcador no definido. 4.1.2.2. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL
REEMPLAZO.¡Error! Marcador no definido. 4.1.2.2.1. TOLVA DE ALIMENTACIÓN ....................... ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA TOLVA MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress ... ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.2. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ................... ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA COMPUERTA MEDIANTE EL MÉTODO
DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress ....... ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.3. CARCASA ................................................... ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA CARCASA MEDIANTE EL MÉTODO DE
ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress ............. ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.4. CRIBA .......................................................... ¡Error! Marcador no definido. a. SELECCIÓN DE NUEVAS CRIBAS ................... ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.5. NÚMERO DE TRENES EN EL ROTOR DEL MOLINO DE MARTILLOS ¡Error! Marcador no definido. CÁLCULO DE NÚMERO DE TRENES EN EL MOLINO DE MARTILLOS ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.6. MARTILLOS ................................................ ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LOS MARTILLOS DEL MOLINO MEDIANTE
EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress........ ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.7. DETERMINACIÓN DE PESOS PARA EL ANÁLISIS DEL EJE DEL MOLINO DE MARTILLOS ........................... ¡Error! Marcador no definido.
4.1.2.2.8. VERIFICACIÓN DEL EJE EN EL MOLINO DE MARTILLOS ............ ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS ESTÁTICO ...................................... ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS DEL EJE A FATIGA ....................... ¡Error! Marcador no definido.
4.2. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS ................................ ¡Error! Marcador no definido. 4.2.1. TIPOS DE CARGAS .............................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.2.1.1. CARGAS RADIALES ......................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.2.1.2. CARGAS AXIALES ........................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.2.2. ANÁLISIS DINÁMICO ........................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS ............................... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.1.1.1. CHUMACERAS ........................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.1.1.2. TOLVA DE DESCARGA .............................. ¡Error! Marcador no definido. 4.3.1.1.3. ESTRUCTURA SOPORTE ......................... ¡Error! Marcador no definido. VERIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA SOPORTE DEL MOLINO EN SAP
2000 ..................................................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2. REVISIÓN, RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LA MEZCLADORA . ............................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.2.1. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL REEMPLAZO .. ........................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.2.2.1. TOLVA DE ALIMENTACIÓN ....................... ¡Error! Marcador no definido. ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA TOLVA MEDIANTE EL MÉTODO DE
ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress ............. ¡Error! Marcador no definido.
4.3.2.2.2. SISTEMA MEZCLADOR ............................. ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2.3. COMPUERTA DE ACCESO ....................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2.4. MIRILLA DE CONTROL .............................. ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2.5. CHUMACERA ............................................. ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2.6. RODAMIENTO ............................................ ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2.7. TORNILLO SINFIN ...................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.2.2.8. TOLVA DE DESCARGA .............................. ¡Error! Marcador no definido.
4.3.3. REVISIÓN, RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO ............................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.3.3.1. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS ¡Error! Marcador no definido. 4.3.3.2. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL REEMPLAZO .. ........................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.3.2.1. TAPA DESMONTABLE ............................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.3.2.2. RODAMIENTOS .......................................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.3.2.3. TORNILLO SINFÍN ...................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.4. PROCEDIMIENTO DE PINTURA DE LAS MÁQUINAS ....... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.4.1. PREPARACIÓN DE SUPERFICIES ................. ¡Error! Marcador no definido.
4.3.5. PROCESO TECNOLÓGICO DE RECONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA .... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.5.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ................. ¡Error! Marcador no definido. 4.3.5.2. OPERACIONES TECNOLÓGICAS .................. ¡Error! Marcador no definido. 4.3.5.3. CURSOGRAMAS DE RECONSTRUCCIÓN .... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.5.3.1. MOLINO DE MARTILLOS ........................... ¡Error! Marcador no definido. 4.3.5.3.2. MEZCLADORA ............................................ ¡Error! Marcador no definido. 4.3.5.3.3. TOLVA DE ALMACENAMIENTO ............... ¡Error! Marcador no definido.
4.3.5.4. TIEMPO DE MÁQUINAS, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS EMPLEADOS EN LA RECONSTRUCCIÓN .......................................... ¡Error! Marcador no definido.
5. SELECCIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE MOTORES EL ÉCTRICOS, BANDAS, POLEAS Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS. ............ ......... ¡Error! Marcador no definido. 5.1. INTRODUCCIÓN ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.2. FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS ........... ¡Error! Marcador no definido.
5.2.1. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MOTORES ¡Error! Marcador no definido. 5.2.1.1. MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA (C.C.) ............. ¡Error! Marcador no definido. 5.2.1.2. MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA (C.A.) ¡Error! Marcador no definido. 5.2.1.3. MOTORES UNIVERSALES .............................. ¡Error! Marcador no definido.
5.2.2. PARTES CONSTITUTIVAS DE UN MOTOR ELÉCTRICO .. ¡Error! Marcador no definido.
5.2.2.1. ESTATOR .......................................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.2.2.2. ROTOR .............................................................. ¡Error! Marcador no definido. 5.2.2.3. CARCASA ......................................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.2.2.4. BASE ................................................................. ¡Error! Marcador no definido. 5.2.2.5. TAPAS ............................................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.2.2.6. COJINETES ...................................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.3. EVALUACIÓN DE MOTORES EXISTENTES .............. ¡Error! Marcador no definido. 5.3.1. SELECCIÓN DE UN MOTOR ELÉCTRICO ......... ¡Error! Marcador no definido.
5.3.1.1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN .......................... ¡Error! Marcador no definido. 5.3.1.2. POTENCIA NOMINAL ....................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.3.1.3. VELOCIDAD DE ROTACIÓN ............................ ¡Error! Marcador no definido. 5.3.1.4. CICLO DE TRABAJO ........................................ ¡Error! Marcador no definido.
5.3.2. SELECCIÓN .......................................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.4. BANDAS ........................................................................ ¡Error! Marcador no definido.
5.4.1. CLASIFICACIÓN DE LAS BANDAS ..................... ¡Error! Marcador no definido. 5.4.1.1. BANDAS TRAPECIALES .................................. ¡Error! Marcador no definido.
VENTAJAS ........................................................ ¡Error! Marcador no definido. DESVENTAJAS ................................................. ¡Error! Marcador no definido.
5.4.1.1.1. PROCEDIMIENTO DE SELECCIÓN .......... ¡Error! Marcador no definido. 5.5. SELECCIÓN DE BANDAS ............................................ ¡Error! Marcador no definido. 5.6. SELECCIÓN DE CHAVETAS ....................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.6.1. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL .................. ¡Error! Marcador no definido. 5.6.2. FUERZAS EN LA CHAVETA ................................ ¡Error! Marcador no definido. 5.6.3. DISEÑO DE CHAVETAS ...................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.7. DISEÑO DE CHAVETAS .............................................. ¡Error! Marcador no definido. 5.7.1. CHEQUEO A CORTE ........................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.7.2. CHEQUEO A APLASTAMIENTO .......................... ¡Error! Marcador no definido.
5.8. CIRCUITOS ELÉCTRICOS ........................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.8.1. CIRCUITO DE POTENCIA .................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.8.2. CIRCUITO DE MANDO ......................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.9. SELECCIÓN DE CONTROLES ELÉCTRICOS ............ ¡Error! Marcador no definido.
6. INSTALACIÓN, MONTAJE, OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y PR UEBAS ............ ¡Error! Marcador no definido.
6.1. INSTALACIÓN ............................................................... ¡Error! Marcador no definido. 6.2. MONTAJE DE LA MAQUINARIA .................................. ¡Error! Marcador no definido.
6.2.1. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DEL MOLINO ¡Error! Marcador no definido. 6.2.2. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DEL MEZCLADOR ........ ¡Error! Marcador no definido. 6.2.3. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DE LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO ¡Error! Marcador no definido.
6.3. OPERACIÓN ................................................................. ¡Error! Marcador no definido. 6.4. MANTENIMIENTO ........................................................ ¡Error! Marcador no definido.
6.4.1. MANTENIMIENTO GENERAL .............................. ¡Error! Marcador no definido. 6.5. PRUEBAS ..................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
6.5.1. MEDICIONES REALIZADAS EN LA PLANTA ...... ¡Error! Marcador no definido. 6.5.1.1. PRUEBAS AL 50% DE LA CAPACIDAD .......... ¡Error! Marcador no definido. 6.5.1.2. PRUEBAS AL 75 Y 100% DE LA CAPACIDAD ¡Error! Marcador no definido.
7. ANÁLISIS DE COSTOS ................................ ........................... ¡Error! Marcador no definido. 7.1. INTRODUCCIÓN ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. 7.2. COSTOS DE RECONSTRUCCIÓN DE LA MAQUINARIA .......... ¡Error! Marcador no definido.
7.2.1. COSTOS DIRECTOS ............................................ ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.1. COSTO DE MATERIALES ................................ ¡Error! Marcador no definido.
7.2.1.1.1. MATERIALES UTILIZADOS PARA EL MOLINO ........ ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.1.2. MATERIALES UTILIZADOS PARA LA MEZCLADORA ... ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.1.3. MATERIALES UTILIZADOS PARA LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO ... ..................................................................... ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.1.4. MATERIALES CONSUMIBLES .................. ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.1.5. COSTO TOTAL DE MATERIALES ............. ¡Error! Marcador no definido.
7.2.1.2. COSTO DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS .. ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.3. COSTOS DE MANO DE OBRA ........................ ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.4. COSTO DE TRANSPORTE .............................. ¡Error! Marcador no definido. 7.2.1.5. VALOR TOTAL DE COSTOS DIRECTOS ........ ¡Error! Marcador no definido.
7.2.2. COSTOS INDIRECTOS ........................................ ¡Error! Marcador no definido. 7.2.3. COSTOS TOTALES .............................................. ¡Error! Marcador no definido.
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................... ....... ¡Error! Marcador no definido. 8.1. CONCLUSIONES .......................................................... ¡Error! Marcador no definido. 8.2. RECOMENDACIONES ................................................. ¡Error! Marcador no definido.
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
PLANOS
LISTA DE FIGURAS
FIGURA PÁGINA
2.1 Transportador de Tornillo Sinfín y Transportador de Bandas ... ¡Error! Marcador no definido.
2.2 Molino Utilizado en Procesos Industriales ................ ¡Error! Marcador no definido.
2.3 Molino de Martillos ................................................... ¡Error! Marcador no definido.
2.4a Mezclador Horizontal Y Vertical ............................. ¡Error! Marcador no definido.
2.4b Mezcladores Verticales ......................................... ¡Error! Marcador no definido.
2.5 Elementos Constitutivos del Molino de Martillos ...... ¡Error! Marcador no definido.
2.6 Elementos Constitutivos del Mezclador .................... ¡Error! Marcador no definido.
2.7 Elementos de la Tolva de Almacenamiento ............. ¡Error! Marcador no definido.
3.1 Triángulo de Potencias ............................................ ¡Error! Marcador no definido.
3.2 Consumo de Potencia Útil ........................................ ¡Error! Marcador no definido.
3.3 Consumo de Potencia Reactiva ............................... ¡Error! Marcador no definido.
3.4 Comparación entre Potencia Útil y Reactiva ............ ¡Error! Marcador no definido.
4.1 Desmontaje del Rotor y Martillos ............................. ¡Error! Marcador no definido.
4.2 Tolva de Alimentación .............................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.3a Dimensiones de la Tolva - 3D ............................... ¡Error! Marcador no definido.
4.3b Dimensiones de la Tolva - Vista Lateral ................ ¡Error! Marcador no definido.
4.3c Dimensiones de la Tolva - Vista Superior .............. ¡Error! Marcador no definido.
4.3d Subáreas Laterales ................................................ ¡Error! Marcador no definido.
4.4a Dimensiones de la Nueva Tolva - 3D .................... ¡Error! Marcador no definido.
4.4b Dimensiones de la Nueva Tolva - Vista Lateral ..... ¡Error! Marcador no definido.
4.4c Dimensiones de la Nueva Tolva - Vista Superior ... ¡Error! Marcador no definido.
4.4d Subáreas Laterales – Nueva Tolva ........................ ¡Error! Marcador no definido.
4.5 Tolva de Alimentación Reconstruida ........................ ¡Error! Marcador no definido.
4.6 Restricción en la Tolva ............................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.7 Asignación de Cargas en la Tolva ............................ ¡Error! Marcador no definido.
4.8 Tensiones de Von Mises en la Tolva........................ ¡Error! Marcador no definido.
4.9 Factor de Seguridad de la Tolva de Alimentación .... ¡Error! Marcador no definido.
4.10 Compuerta de Regulación Antigua......................... ¡Error! Marcador no definido.
4.11 Nuevo Sistema de Alimentación ............................ ¡Error! Marcador no definido.
4.12 Descomposición de Fuerzas Actuantes en la Tolva ¡Error! Marcador no definido.
4.13 Restricción en la Compuerta .................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.14 Asignación de Cargas en la Compuerta ................. ¡Error! Marcador no definido.
4.15 Tensiones de Von Mises en la Compuerta ............. ¡Error! Marcador no definido.
4.16 Factor de Seguridad en la Compuerta de Regulación ............ ¡Error! Marcador no definido.
4.17 Carcasa Antigua del Molino de Martillos ................ ¡Error! Marcador no definido.
4.18 Trayectoria de las Partículas en el Interior del Molino ............ ¡Error! Marcador no definido.
4.19 Nueva Carcasa del Molino de Martillos .................. ¡Error! Marcador no definido.
4.20 Restricción en la Carcasa del Molino de Martillos .. ¡Error! Marcador no definido.
4.21 Asignación de Cargas en la Carcasa ..................... ¡Error! Marcador no definido.
4.22 Tensiones de Von Mises en la Carcasa ................. ¡Error! Marcador no definido.
4.23 Factor de Seguridad de la Carcasa ........................ ¡Error! Marcador no definido.
4.24 Gráfico Tipo de las Cribas ...................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.25 Criba con Agujeros Ø 3 mm. .................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.26 Criba con Agujeros Ø 5 mm. .................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.27 Espesor y Diámetro de Redondeo de las Cribas .... ¡Error! Marcador no definido.
4.28 Número de Trenes en el Rotor del Molino .............. ¡Error! Marcador no definido.
4.29 Martillos Fabricados en Acero A-36 ....................... ¡Error! Marcador no definido.
4.30 Dimensiones de Martillos Existentes ...................... ¡Error! Marcador no definido.
4.31 Área de trabajo en los Martillos ............................ ¡Error! Marcador no definido.
4.32 Dimensiones de los Nuevos Martillos ..................... ¡Error! Marcador no definido.
4.33 Restricción en el Martillo ........................................ ¡Error! Marcador no definido.
4.34 Asignación de Cargas en el Martillo ....................... ¡Error! Marcador no definido.
4.35 Tensiones de Von Mises en el Nuevo Martillo ........ ¡Error! Marcador no definido.
4.36 Factor de Seguridad de Martillos de DF-2 .............. ¡Error! Marcador no definido.
4.37 Posición Intercalada de los Nuevos Martillos ........ ¡Error! Marcador no definido.
4.38 Nuevos Martillos Fabricados en Acero DF-2 .......... ¡Error! Marcador no definido.
4.39 Dimensiones de los Volantes del Molino ................ ¡Error! Marcador no definido.
4.40 Dimensiones del Eje del Molino ............................. ¡Error! Marcador no definido.
4.41 Eje del Molino de Martillos ..................................... ¡Error! Marcador no definido.
4. 42 Diagrama de Cuerpo Libre del Eje del Molino de Martillos .... ¡Error! Marcador no definido.
4.43 Diagrama de Esfuerzos Cortantes y Flectores ....... ¡Error! Marcador no definido.
4.44 Cargas Radiales .................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.45 Cargas Axiales ....................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.46Fuerzas en el Molino de Martillos ............................ ¡Error! Marcador no definido.
4.47 Diagrama Cortantes y Momento Flector en el Eje del Molino de Martillos .... ¡Error! Marcador no definido.
4.48 Chumacera de Construcción Artesanal del Molino de Martillos ... ¡Error! Marcador no definido.
4.49 Chumacera Seleccionada para el Molino de Martillos ............ ¡Error! Marcador no definido.
4.50 Dimensiones de la Tolva de Descarga en el Molino de Martillos . ¡Error! Marcador no definido.
4.51 Reconstrucción de la Tolva de Descarga del Molino de Martillos¡Error! Marcador no definido.
4.52 Estructura Soporte del Molino de Martillos ............. ¡Error! Marcador no definido.
4.53 Vista Frontal (a) y Lateral (b) de la Estructura Soporte del Molino ............... ¡Error! Marcador no definido.
4.54 Propiedades del Acero A 36 – SAP 2000 ............... ¡Error! Marcador no definido.
4.55 Propiedades del Ángulo L – SAP 2000 .................. ¡Error! Marcador no definido.
4.56 Carga Muerta Puntual en la Estructura .................. ¡Error! Marcador no definido.
4.57 Carga Muerta Producida por el Peso del Motor...... ¡Error! Marcador no definido.
4.58 Análisis de la Estructura en Sap ............................ ¡Error! Marcador no definido.
4.59 Reacciones Resultantes Efecto de la Tensión en la Polea ..... ¡Error! Marcador no definido.
4.60 Carga Viva Puntual en la Estructura ...................... ¡Error! Marcador no definido.
4.61 Carga Viva Distribuída en la Tolva ....................... ¡Error! Marcador no definido.
4.62a Asignación de Carga Muerta Puntual y por Efecto de Tolva y Carcasa en la Estructura ........................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.62b. Asignación de Carga Viva Puntual y Distribuída en la Estructura .............. ¡Error! Marcador no definido.
4.63 Reacciones Resultantes en la Estructura ............ ¡Error! Marcador no definido.
4.63a Momentos Resultantes en la Estructura ............... ¡Error! Marcador no definido.
4.64 Esfuerzos Resultantes en la Estructura ............... ¡Error! Marcador no definido.
4.65 Esfuerzos Resultantes en la Tolva ........................ ¡Error! Marcador no definido.
4.66 Apertura de un Orificio en la Mezcladora .............. ¡Error! Marcador no definido.
4.67 Tolva de Alimentación de la Mezcladora ............... ¡Error! Marcador no definido.
4.68 Dimensiones de la Tolva del Mezclador – Vista Lateral ........ ¡Error! Marcador no definido.
4.69 Dimensiones de la Tolva del Mezclador – Vista Superior ...... ¡Error! Marcador no definido.
4.70 Dimensiones de la Nueva Tolva del Mezclador – Vista Lateral .. ¡Error! Marcador no definido.
4.71 Dimensiones de la Nueva Tolva del Mezclador – Vista Superior ¡Error! Marcador no definido.
4.72 Nueva Tolva Móvil del Mezclador ......................... ¡Error! Marcador no definido.
4.73 Restricción en la Tolva ........................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.74 Asignación de Cargas en la Tolva .......................... ¡Error! Marcador no definido.
4.75 Tensiones de Von Mises en la Tolva ...................... ¡Error! Marcador no definido.
4.76 Factor de Seguridad de la Tolva del Mezclador ..... ¡Error! Marcador no definido.
4.77 Dimensiones Tubo Cilíndrico – Sistema Mezclador ¡Error! Marcador no definido.
4.78 Tubo Cilíndrico – Sistema Mezclador .................... ¡Error! Marcador no definido.
4.79 Compuerta de Acceso - Mezcladora ...................... ¡Error! Marcador no definido.
4.80 Mirilla de Control .................................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.81 Chumacera de Pared SKF – 3D ............................. ¡Error! Marcador no definido.
4.82 (a) (b) Engrane Cónico y Rodamiento Cónico – 3D ¡Error! Marcador no definido.
4.83 Estado Inicial del Tornillo Sinfín de la Mezcladora . ¡Error! Marcador no definido.
4.84 Tolva de Descarga ................................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.85 Tolva de Almacenamiento ...................................... ¡Error! Marcador no definido.
4.86 Tapa Desmontable – Tolva de Almacenamiento .... ¡Error! Marcador no definido.
4.87 Rodamiento Radial de Bolas .................................. ¡Error! Marcador no definido.
4.88 Tornillo Sinfín de la Tolva de Almacenamiento ...... ¡Error! Marcador no definido.
4.89 Nomenclatura de Operaciones Tecnológicas ......... ¡Error! Marcador no definido.
5.1 Generación de Movimiento de Rotación .................. ¡Error! Marcador no definido.
5.2 Clasificación General de Motores Eléctricos ............ ¡Error! Marcador no definido.
5.3 Partes de un Motor Eléctrico C.A. ............................ ¡Error! Marcador no definido.
5.4 Radio del Martillo en el Rotor ................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.5 Datos Técnicos de Motores de 4 y 5 HP. ............... ¡Error! Marcador no definido.
5.6 Transmisión por Bandas .......................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.7 Elección de la Selección de la Correa ...................... ¡Error! Marcador no definido.
5.8 Diámetro del Eje ...................................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.9. Dimensiones de Chaveta ........................................ ¡Error! Marcador no definido.
5.10. Circuito de Potencia Motor 5HP ............................ ¡Error! Marcador no definido.
5.11. Circuito de Potencia Motor 3HP y 2HP ................. ¡Error! Marcador no definido.
5.12. Circuito de Mando del Motor de 5HP .................... ¡Error! Marcador no definido.
5.13. Circuito de Mando de Motores de 3HP y 2HP ....... ¡Error! Marcador no definido.
5.14. Leyenda de Circuito de Potencia y de Mando ....... ¡Error! Marcador no definido.
6.1 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en el Molino ............. ¡Error! Marcador no definido.
6.2 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en el Mezclador ....... ¡Error! Marcador no definido.
6.3 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en la Tolva de Almacenamiento ..... ¡Error! Marcador no definido.
6.4 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en la Planta de Balanceados .......... ¡Error! Marcador no definido.
LISTA DE TABLAS
TABLA PÁGINA
I. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MOLINO DE MARTILLOS .............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
II. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MEZCLADORA HORIZONTAL .............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
III. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MEZCLADOR VERTICAL ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
IV POTENCIA ÚTIL Y REACTIVA DE LA PLANTA DE BALANCEADO ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
V. ESTADO DE ELEMENTOS MECÁNICOS DEL MOLINO DE MARTILLOS ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
VI. ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL REEMPLAZO EN EL MOLINO DE MARTILLO ............................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
VII. PARÁMETROS DE ENTRADA DE LA TOLVA............ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
VIII. MATERIAL UTILIZADO EN EL DISEÑO DE LA TOLVA ... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
IX. PARÁMETROS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE LA TOLVA ............... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
X. RESULTADO DE TENSIONES EN LA TOLVA ........... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XI. PARÁMETROS DE LA COMPUERTA DEL SISTEMA DE REGULACIÓN ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XII. MATERIAL UTILIZADO EN EL DISEÑO DE LA COMPUERTA .............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XIII. PARÁMETROS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE LA COMPUERTA .... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XIV. RESULTADO DE TENSIONES EN LA COMPUERTA ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XV. PARÁMETROS DE ENTRADA DE LA CARCASA DEL MOLINO DE MARTILLOS ........................................................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XVI. MATERIAL UTILIZADO EN EL DISEÑO DE LA CARCASA .................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XVII. PARÁMETROS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE LA CARCASA ......... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XVIII. RESULTADO DE TENSIONES EN LA CARCASA .... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XIX. DISTANCIA ENTRE CENTROS Y ESPESORES DE LÁMINAS DE ACERO PARA CRIBAS ......................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XX. CÁLCULO DE NUMERO DE TRENES .... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXI. PROPIEDADES MECÁNICAS ACERO DF-2 ............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXII. PARÁMETROS DE LOS NUEVOS MARTILLOS ....... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXIII. MATERIAL UTILIZADO EN EL DISEÑO DEL NUEVO MARTILLO ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXIV. PARÁMETROS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE LOS MARTILLOS.. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXV. RESULTADO DE TENSIONES EN EL NUEVO MARTILLO ................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXVI. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS RADIALES DE BOLAS ................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXVII. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS CÓNICOS .......... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXX. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS DE LA MEZCLADORA .................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXI. ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL REEMPLAZO EN LA MEZCLADORA ...... ........................................................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXII. PARÁMETROS DE ENTRADA DE LA TOLVA ........ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXIII. MATERIAL UTILIZADO EN EL DISEÑO DE LA TOLVA ..................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXIV. PARÁMETROS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE LA TOLVA .......... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXV. RESULTADO DE TENSIONES EN LA TOLVA ....... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXVI. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS DE LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO .......................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXVII. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL REEMPLAZO ... ........................................................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXVIII. PROCEDIMIENTO DE PINTURA EN LAS MÁQUINAS DE LA PLANTA DE BALANCEADOS ................................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XXXIX. DESIGNACIÓN DE ELEMENTOS – MOLINO DE MARTILLOS .......... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XL. DESIGNACIÓN DE ELEMENTOS – MEZCLADORA .. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLI. DESIGNACIÓN DE ELEMENTOS – TOLVA DE ALMACENAMIENTO ... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLII. CODIFICACIÓN HERRAMIENTAS - ACCESORIOS ... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLIII. CODIFICACIÓN MÁQUINAS - HERRAMIENTAS ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLIV. PROCESOS REALIZADOS EN LA RECONSTRUCCIÓN DE LA MAQUINARIA .. ........................................................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLV. TIEMPOS DE MAQUINARÍA Y HERRAMIENTAS UTILIZADO ............... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLVI. DATOS DE PLACA DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS DE LA PLANTA DE BALANCEADOS ................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLVII. REQUERIMIENTOS DE MEZCLADORA Y TOLVA DE LA PLANTA DE BALANCEADOS ................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLVIII VELOCIDAD CIRCUNFERENCIAL DE LA MOLIENDA EN TRITURADORAS DE MARTILLOS. ................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
XLIX. DATOS PARA SELECCIÓN DEL NUEVO MOTOR ... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
L. VALORES DE C, DE CORRECCIÓN DE POTENCIA, SEGÚN CONDICIONES DE TRABAJO Y NATURALEZA DE CARGA .... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LI. DIÁMETROS PRIMITIVOS MÍNIMOS EN FUNCIÓN DEL ÁNGULO DE GARGANTA ............................................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LII. DIÁMETROS PRIMITIVOS EN FUNCIÓN DEL ÁNGULO DE GARGANTA ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LIII. BANDAS TRAPECIALES OLEOESTÁTICAS PIRELLI¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LIV. FACTOR DE CORRECCIÓN, PARA ÁNGULOS DE CONTACTO INFERIORES A 180º ...................................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LV. FACTOR DE CORRECCIÓN, EN FUNCIÓN DEL TIPO DE BANDA ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LVI. PRESTACIONES DE BANDAS TRAPECIALES OLEOESTÁTICAS PIRELLI ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LVII. SELECCIÓN DE BANDAS Y POLEAS PARA LA MAQUINARIA DE LA PLANTA DE BALANCEADOS ................................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LVIII. SELECCIÓN DE CHAVETA .................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LIX. SELECCIÓN DE CHAVETERO ............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LX. DIMENSIONES DE CHAVETA .............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXI. DIMENSIONES DE CHAVETAS PARA CADA MÁQUINA DE LA PLANTA DE BALANCEADOS ...................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXII. SELECCIÓN DE CONTROLES ELÉCTRICOS .......... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXIII. MONTAJE DE ELEMENTOS DEL MOLINO ............... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXIV. MONTAJE DE ELEMENTOS DE LA MEZCLADORA . ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXV. MONTAJE DE ELEMENTOS DE LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO.. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXVI. RESULTADOS DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA PARA EL MOLINO ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXVII. RESULTADOS DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA PARA LA MEZCLADORA ..................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXVIII. RESULTADOS DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA PARA LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO ............................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXIX. RESULTADOS DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA EN LA PLANTA DE BALANCEADOS ................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXX. MATERIALES UTILIZADOS EN EL MOLINO DE MARTILLOS ............ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXI. MATERIALES UTILIZADOS EN MEZCLADORA ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXII. MATERIALES UTILIZADOS EN LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXIII. MATERIALES CONSUMIBLES UTILIZADOS EN LA RECONSTRUCCIÓN DE LA MAQUINARIA ................................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXIV. COSTO TOTAL DE MATERIALES ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXV. COSTO DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS ......... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXVI. COSTO DE MANO DE OBRA ............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXVII. COSTO DE TRANSPORTE ................ ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXVIII. TOTAL DE COSTOS DIRECTOS ...... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXIX. COSTOS INDIRECTOS ....................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LXXX. COSTOS TOTALES ............................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
LISTA DE SÍMBOLOS
i
Grado de molienda
Dmáx
Diámetro máximo antes de moler
Dmín
Diámetro mínimo después de moler
Q0
Rendimiento volumétrico
Dr
Diámetro del rotor
L
Longitud del rotor
n
Frecuencia de rotación del rotor
XL
Reactancia inductiva
π
Número pi (3,141592654)
f
Frecuencia
L
Coeficiente de autoinducción
Xc
Reactancia capacitiva de un condensador
C
Capacidad del condensador
P
Potencia útil o activa
V
Voltaje
I
Intensidad de corriente
Q
Potencia reactiva
Ø
Angulo de desfase en V e I
S
Potencia aparente
fp
factor de potencia
CP
Capacidad de producción
δ
Densidad
m
Masa
v
Volumen
Wx
Componente del peso en el eje X
Wy
Componente del peso en el eje Y
dg
Diámetro de grano
Lg
Longitud del grano
Ng
Número de granos
Nt
Número de trenes
WR
Número de revoluciones en el eje
Q
Capacidad del molino
σc
Esfuerzo de compresión
Ft
Fuerza de trituración
Ac
Área sujeta a compresión
n
Coeficiente de seguridad
[σc]
Resistencia a la compresión
Nmartillos
Número de martillos
d
Diámetro del volante
e
Espesor del volante
Vvolante
Volumen del volante
l
Longitud del eje
r
Radio del eje
T
Torsión en la polea
P
Potencia mecánica
W
Velocidad de rotación
Sy
Límite de fluencia del acero
σa
Esfuerzo alternante
Mmáx.
Momento máximo
σm
Esfuerzo medio
τm
Esfuerzo cortante medio
Se
Límite de fatiga
σeq
Esfuerzo equivalente
Wi
Constante energética
Lf
Tamaño del producto molido
Li
Tamaño del producto antes de la molienda
Peléctrica
Potencia eléctrica
neléctrica
Eficiencia del motor eléctrico
k
Relación de transmisión
Pc
Potencia corregida
D
Diametro Primitivo
I
Distancia entre ejes
Ireal
Distancia entre ejes real
L
Longitud primitiva de la banda real
L'
Longitud primitiva
γ
Ángulo de contacto
Pa
Potencia trasmisible por banda
N°
Número de bandas
v
Velocidad periférica
Fch
Fuerza actuante en la chaveta
SUMARIO
El presente trabajo, propone la Repotenciación, Construcción, Montaje y
Pruebas de una Planta de Balanceado para la Comunidad Valle del Anzú de la
Provincia de Pastaza.
La Repotenciación de la maquinaria que posee la planta comprende el rediseño
y construcción del molino, mezcladora y tolva de almacenamiento. Se
determinaron las constantes energéticas para granos, mediante la aplicación
de la ley de Bond, la misma que permite evaluar el trabajo y la potencia en
función de la capacidad, luego se definieron las geometrías, dimensiones y
materiales a utilizarse en base a los diseños desarrollados, los que han sido
verificados utilizando el módulo Cosmos Xpress del programa Solid Works; en
el caso de las estructuras soporte de las máquinas, se utilizó el programa SAP
2000.
Para la evaluación energética de la Planta, se utilizó instrumentos de medición;
determinando de ésta manera el consumo de energía eléctrica. Adicionalmente
se realizó un plan de mantenimiento para cada una de las máquinas, en el
incluye el tiempo y tipo de lubricante a utilizarse para el correcto
funcionamiento de la Planta de Balanceados.
La capacidad real de producción del Molino de Martillos es: 7 qq/hora con un
motor de 5 hp; Mezcladora: 26 qq/hora con un motor de 3 hp y Tolva de
Almacenamiento: 20 qq/hora con un motor de 2 hp. El trabajo realizado, servirá
como un aporte e innovación de ciencia y tecnología dentro de este tipo de
máquinas.
SUMMARY
The present work proposes Repowering, Construction, Mounting and Testing of
a balanced-feed stuff for the Comunnity of the Valle del Anzú of the Pastaza
Province.
The Repowering of the machinery of the Plant comprises, he re-designing and
construction of the grinding machine, mixer and storage hopper. The energetic
constants for grains were determined through the application of the Bond Law
which permits to evaluate the work and power according to capacity. Then the
geometries, dimensions and materials to be used on the basis of developed
designs which have been verified using the Cosmos Xpress module of the Solid
Works program. In the case of the machinery support structures, the SAP 2000
program was used.
For the energetic evaluation of the Plant, measurement tools were used; thus
determining the electrical energy consumption. Additionally, a maintenance plan
was carried out for each machine including time and lubricant type to be used
for the correct functioning of the Balanced Feed Stuff Plant.
The real production capacity of the hammer grinder is: 7 hundredweights/hour
with a 5-hp motor, the Mixer: 26 hundredweights/hour with a 3-hp motor and
Storage Hopper: 20 hundredweights/hour with a 2-hp motor. The work will serve
as a contribution and innovation of science and technology within this machine
type.
CAPÍTULO I
1. GENERALIDADES
1.1. ANTECEDENTES
La comunidad “Valle del Anzú” ubicada en el kilómetro 50 de la vía Puyo-Tena
cuenta con una Planta de Producción de Balanceado, la misma posee maquinaria que
debido a la falta de recursos se encuentra inconclusa y por lo tanto inoperable.
El Gobierno Provincial de Pastaza pretende rehabilitar y poner en marcha la Planta de
Balanceado para beneficio de todos los moradores del sector, ya que de ésta manera
se crearán nuevos puestos de trabajo, ayudando al desarrollo económico del lugar.
En el desarrollo del presente trabajo se darán a conocer todos los datos técnicos y
elementos necesarios, relacionados con los equipos que intervienen en el proceso de
molido y mezclado del balanceado.
1.2. JUSTIFICACIÓN
En la actualidad el país atraviesa crisis económicas, políticas y sociales que hacen
que todos y especialmente los más desamparados sufran por la falta de fuentes de
trabajo.
Es de interés del GOBIERNO PROVINCIAL DE PASTAZA, la “Rehabilitación y Puesta
en Marcha” de la Planta de Balanceado, motivo por el cual la Facultad de Mecánica y
en particular la Escuela de Ingeniería Mecánica de la ESPOCH propone la Inspección,
evaluación, construcción y puesta en marcha la mencionada Planta.
1.3. ALCANCE DEL PROYECTO
El presente trabajo comprende la evaluación, reconstrucción y puesta en
funcionamiento de la planta de balanceado de la comunidad “Valle del Anzú”.
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. OBJETIVO GENERAL
Repotenciar, construir, realizar el montaje y pruebas de la planta de balanceados
de la comunidad “Valle del Anzú”, Provincia de Pastaza.
1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Inspeccionar las condiciones actuales de la maquinaria que posee la Planta de
Balanceado.
• Evaluar las máquinas de la Planta de Balanceados, existentes.
• Reconstruir la maquinaria de la Planta de Balanceados, incrementando su
capacidad de producción.
• Instalar y poner en funcionamiento la Planta de Balanceados.
• Realizar las pruebas de la maquinaria.
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. BALANCEADO
2.1.1. INTRODUCCIÓN
La industria de alimentos balanceados se caracteriza por su estrecha conexión con
las actividades pecuarias, principalmente la avicultura, la porcicultura y la ganadería.
Además, esta industria es una de los principales demandantes de bienes agrícolas,
como sorgo, maíz amarillo duro y fríjol de soya, constituyéndose en una de las
industrias más influyentes en el desarrollo del sector agropecuario del país.
La caracterización de la industria del alimento balanceado adquiere especial
importancia en el marco de análisis de la cadena de valor de carne de pollo, no sólo
porque posee una elevada incidencia como insumo básico en los costos de producción
sino por las implicancias desde el punto de vista de la organización de la industria.
La producción de alimentos balanceados consiste en unos pocos procesos, que
además de ser muy simples, no varían mucho entre plantas, debido a la flexibilidad
que estas brindan para la elaboración de diferentes tipos de alimentos. No obstante,
los niveles de inversión para la operación de estas plantas son elevados; en primer
lugar por los altos volúmenes de materias primas que deben procesar, al igual que el
nivel de producción que genera la industria. En segundo lugar, Para la elaboración de
alimentos balanceados es importante considerar la calidad o los estándares de
presentación de las materias primas, ya que estos factores influyen directamente
sobre el rendimiento de los animales
Dados estos antecedentes, el presente trabajo tiene como objeto dar a conocer al
lector los mecanismos de funcionamiento de la industria de alimentos balanceados,
mostrando diferentes aspectos de la misma, e identificando aspectos claves de su
competitividad.
2.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS BALANCEADOS
Existen abundantes productos industriales que pueden ser utilizados como
alimentos de diversas especies animales tales como:
• Balanceados para aves
• Balanceados para cerdos
• Otros tipos de balanceado
2.1.2.1. BALANCEADOS PARA AVES
Los alimentos balanceados para aves, están diseñados para brindar los nutrientes
indispensables para cada una de las fases de producción, con el fin de lograr los
mejores beneficios económicos en la explotación avícola, siguiendo recomendaciones
de sanidad y manejo.
Todos los alimentos son elaborados con materias primas seleccionadas, calificadas de
acuerdo a parámetros microbiológicos tolerantes establecidos para animales
(bacterias totales, coliformes, hongos, micotoxinas, DON, T2, ocra-toxina, calidad de
grasas), además se toma en cuenta el valor de digestibilidad (mejor porcentaje de
absorción de nutrientes).
2.1.2.2. BALANCEADOS PARA CERDOS
Los alimentos para cerdos, están diseñados para brindar los nutrientes necesarios
para el desarrollo del animal, el objetivo para cerdos modernos es llegar a 100 kg. de
peso en 150 días de vida, con consumos inferiores a 240kg. de alimento por animal;
para que de esta manera el productor moderno, pueda enfrentar los mercados cada
vez más competitivos, y así lograr la mejor rentabilidad con la producción.
2.1.2.3. OTROS TIPOS DE BALANCEADOS
Además de los alimentos balanceados mencionados anteriormente tenemos:
• Balanceados para bovinos
• Balanceados para equinos
• Balanceados para peces
2.1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL B ALANCEADO
El proceso de elaboración del balanceado depende de algunas etapas, cuya
finalidad es combinar ingredientes con características únicas en una ración formulada,
para aportar todos los requerimientos nutricionales a los animales, es decir obtener un
producto final de calidad.
Para elaborar los alimentos se requieren dos procesos básicos:
• La molienda, y
• La mezcla.
Durante la fase de la molienda, se reduce el tamaño de las partículas de los
ingredientes, con el fin de facilitar la mezcla y la digestión de los ingredientes en los
animales.
2.1.3.1. RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
La materia prima debe ser recibida observando las siguientes indicaciones:
• Verificar que la materia prima solicitada sea la que efectivamente arriba a la
planta.
• La planta debe tomar muestras del producto en cuestión, para realizar análisis
de laboratorio que determinen los estándares de presentación y los factores de
calidad.
• Descartar la posibilidad de existencia de micotoxinas en el producto.
Por último se hace el pesaje de las materias primas, para un correcto mantenimiento
de los inventarios.
2.1.3.2. ALMACENAMIENTO
Una vez realizada la recepción de materia prima, estas son almacenadas en
bodegas o en silos dependiendo del empaque del insumo. El producto a granel se
almacena generalmente en silos con condiciones específicas de ventilación, que
previenen un rápido deterioro de las materias primas.
Los insumos almacenados en bodegas están empacados en sacos, y deben ser
ubicados en estantes que permitan una ventilación apropiada para su conservación,
además de permitir a los operarios una manipulación sencilla.
El almacenamiento de las materias es de gran importancia, ya que de este depende,
en gran parte, la calidad del producto final. Para preservar las propiedades nutritivas
de los ingredientes es indispensable una limpieza adecuada de los silos así como de
las bodegas, para evitar la aparición de roedores, muy comunes en estas plantas
debido a la abundancia de alimentos.
2.1.3.3. TRANSPORTE
En el proceso de elaboración de balanceado es indispensable la transportación del
producto, se lo realiza por medio de los siguientes transportadores:
• Transportador de tornillo sinfín
• Transportadores de bandas
• Transportadores vibratorios u oscilantes
• Transportadores de flujo continuo
• Transportadores neumáticos
Figura 2.1 Transportador de Tornillo Sinfín y Tran sportador de Bandas
2.1.3.4. MOLIENDA
El proceso de molienda de la materia prima tiene la finalidad de proporcionar un
tamaño de partícula óptima para cada fase de alimentación, resultando de esta
manera un pasaje lento del alimento en el sistema digestivo, para lograr una mejor
asimilación de nutrientes, además de suministrar los niveles ideales de aminoácidos
digestibles (proteínas asimilables) , energía, vitaminas, minerales.
La fineza de la molienda varía de acuerdo a la edad del animal, dependiendo de la
granulación o tamaño de partícula requerido para cada uno de los alimentos
terminados, empleando uno de los siguientes procesos:
• Trituración, para obtener partículas de gruesas a medianas (aves, bovinos)
• Molienda, para obtener partículas de medianas a finas (cerdos)
• Molienda fina, para lograr partículas de tamaño muy pequeño (acuacultura)
La molienda de los alimentos se justifica porque:
• Aumenta el buen sabor del alimento
• Facilita el manejo y el almacenamiento
• Rompe la cubierta de la semilla del grano, lo cual trae como resultado una
mejor utilización, mejor disponibilidad de nutrientes para la digestión y mayores
ganancias.
• Facilita el mezclado y el peletizado.
2.1.3.4.1. MOLINOS
En la actualidad existen algunos tipos de molinos con la finalidad de disminuir el
tamaño de las partículas del producto entre los que tenemos los siguientes:
• Molinos de anillo
• Molinos de rodillo
• Molinos de taza
• Molino de martillos
Figura 2.2 Molino Utilizado en Procesos Industriales
El equipo más utilizado industrialmente en la reducción de tamaño de alimentos
concentrados es el molino de martillos.
a. MOLINO DE MARTILLOS
La finalidad del molino de martillos es pulverizar y desintegrar la materia prima
introducida en él, por medio de impactos y fricciones (fuerzas de rozamiento) entre
partículas del material el cual que debe ser del tipo no abrasivo con durezas de 1.5 o
menos. El eje del rotor puede ser vertical u horizontal, predominando este último. Los
martillos están acoplados al eje; y todo el conjunto se aloja en una carcasa, la misma
que posee placas de molienda.
El espacio existente entre los martillos y las placas, es importante en la determinación
de la finura del producto molido. Otro factor preponderante es la velocidad del rotor,
velocidad de alimentación, número de martillos y diámetro de agujeros en la criba.
La alta velocidad de los martillos produce energía cinética que se disipa en el material
causándole desintegración.
Figura 2.3 Molino de Martillos
Tabla I. Ventajas y Desventajas del Molino de Martil los
VENTAJAS DESVENTAJAS
Bajo costo de mantenimeinto
Elevación de la Temperatura
Mayor pérdida de humedad
Se puede moler ingredientes mezclados
Inhabilidad para producir un molido
uniforme
Requerimientos altos de potencia
Menor eficiencia en la utilización de
energía
Mayor uniformidad en la partícula
Mayor costo de mantenimiento
Simplicidad, durabilidad y versatilidad
Manipula cualquier tipo de granos
Mantiene su eficiencia original a través
de varios periodos de tiempo
Puede moler granos con porcentaje de
humedad altos
Mayor homogenidad en la molienda
2.1.3.4.2. GRANO DE MOLIENDA
Es la relación de las dimensiones de tamaño original antes de moler con respecto
al tamaño después del molido.
También se la define como la relación de las dimensiones de los trozos de máximo
grosor de la materia antes y después de moler. La ecuación 2.1; permite calcular el
grado de molienda:
dmín
Dmáxi = (2.1)
Donde: i = Grado de molienda
D máx. = Diámetro máximo antes de moler
D mín. = Diámetro mínimo después de moler
2.1.3.4.3. RENDIMIENTO VOLUMÉTRICO
La capacidad que tiene el molino para desintegrar o moler la materia prima en un
determinado tiempo se define como rendimiento volumétrico.
En los molinos de martillos el rendimiento depende de los parámetros mecánicos y del
modelo a construir o sea depende de las dimensiones, frecuencia de rotación del rotor
forma de los martillos.
Existen ecuaciones empíricas para determinar el rendimiento volumétrico en los
molinos de martillos, dependiendo si el diámetro del rotor es mayor que la longitud del
rotor estas son las siguientes1:
LnDQ r2
0 1.0= (2.2)
Donde: Q0 = Rendimiento volumétrico en metros cúbicos / hora (m3/h)
Dr = Diámetro del rotor en metros (m)
L = Longitud del rotor en metros (m)
n = Frecuencia de rotación del rotor en revoluciones por minuto (rpm)
2.1.3.5. DOSIFICACIÓN
Es la adición de materias primas necesarias según la formulación y suplir todas las
necesidades mantenimiento, crecimiento, terminación, reproducción, lactación y
trabajo; los animales tienen que recibir cantidades suficientes de alimentos con un
adecuado contenido de proteínas, principios energéticos, minerales, vitaminas y agua.
1 LEON, F.C. Implementación de un Plan de Mantenimiento de la Planta de Balanceados de la ESPOCH -
Tesis de Grado. 2002.
En ciertas condiciones es adecuado el uso de los aditivos alimenticios, aunque
probablemente no sean esenciales. La ración que satisface estas necesidades se dice
que es balanceada.
2.1.3.6. MEZCLA
El proceso de mezclado, permite que los animales consuman las cantidades
necesarias de cada ingrediente, debido a una distribución uniforme de estos en el
alimento. Para lograr este resultado se deben tener en cuenta características de los
insumos como: la forma, la densidad, el tamaño, higroscopicidad, carga estática y
adhesividad; además, los ingredientes se deben agregar a la mezcla con un orden
determinado para así obtener un balanceado equilibrado.
2.1.3.6.1. TIPOS DE MEZCLADORES
Los dos tipos de mezcladores más comunes son: los verticales y los horizontales,
aunque también hay de tambor giratorio y otros sistemas implementados
Figura 2.3 Mezclador Horizontal Y Vertical
a. HORIZONTALES
Son aquellos que mueven los ingredientes del alimento en un plano horizontal y
giratorio. Pueden ser de cintas simples o dobles, en uno o dos tornillos sinfín o de
paletas.
En el caso del mezclador de tornillo, éste mueve el ingrediente hacia un extremo, a
través de un tornillo sinfín. Cuando presenta dos tornillos generalmente giran a
velocidades diferentes, proporcionando un flujo contracorriente semejante a la anterior.
Estos mezcladores tienen por característica fundamental una mezcla homogénea, la
misma que se realiza en un tiempo corto 4-5 min.
Consta de los siguientes elementos:
Carcasa de forma cilíndrica con capacidades diferentes, según la necesidad del
consumidor.
El eje del rotor, el mismo que está acoplado a un motor que contiene un aspa (hélice).
Tabla II. Ventajas y Desventajas Mezcladora Horizont al
VENTAJAS DESVENTAJASMenor tiempo de mezclado Alto costo de fabricaciónAlta inclusión de líquidos Mayor espacio físicoBuen vaciado Altos HP
b. VERTICALES
Este tipo de mezcladoras incluyen uno o dos tornillos helicoidales verticales
giratorios situados en un recipiente cilíndrico cónico, que pueden ser estacionarios o
rotatorios, los cuales mueven hacia arriba los ingredientes realizando el proceso de
mezclado.
El tornillo puede estar fijo en el centro del depósito o puede girar y hacer órbitas
alrededor del eje central, pasando cerca a las paredes del tanque. Es más lenta que el
mezclador horizontal y requiere una distancia vertical considerable.
Se utiliza para realización de una premezcla en el balanceado y consta de los
siguientes elementos:
Carcasa cilíndrica con cono en su base colocada en forma vertical el tiempo de
mezclado esta entre 15-30 min.
Tornillo helicoidal encargado de mezclar los productos.
Figura 2.4 Mezcladores Verticales
Tabla III. Ventajas y Desventajas Mezclador Vertical
VENTAJAS DESVENTAJASBaja inversión inicial Mayor tiempo de mezcladoCosto de mantenimiento bajo Inclusión limitada de liquidosMenor requerimiento de espacio Mayor requerimiento de limpieza
2.1.3.6.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA MEZCLA
Existen algunos factores que influyen en la mezcla, tales como:
a) Tamaño de partícula
b) Forma de la partícula
c) Peso específico
d) Humedad
a. Tamaño de la Partícula
El tamaño de la partícula es importante, puesto que conforme disminuye el
tamaño, se produce una distribución más uniforme. La reducción del tamaño a la mitad
altera las características del mezclado por más de dos veces. Entre las características
afectadas se incluye la absorbencia por ingredientes líquidos.
El tamaño óptimo de la partícula se establece a raíz del tipo de alimento o de animal
consumidor.
b. Forma de la Partícula
La rapidez y eficiencia del mezclado depende de la forma de la partícula, una
forma menos angular y más redondeada aumenta la rapidez y eficiencia del mezclado.
c. Peso Específico
Los productos que tienen mayor peso específico, tienden a caer hacia el fondo de
la mezcla y las de menor se quedan en la parte superior.
d. Humedad
La humedad afecta la correcta dispersión de las partículas provocando la
formación de grupos aislados.
2.1.4. IDENTIFICACIÓN DE LA MAQUINARIA QUE POSEE LA PLANTA
La calidad de procesamiento del balanceado depende del desempeño que las
diferentes máquinas y equipos realicen; es decir del correcto funcionamiento de cada
uno de los elementos constitutivos de las mismas, permitiendo obtener un producto de
calidad, reduciendo costos de operación y aumentando la vida útil de los equipos.
La planta de balanceados actualmente cuenta con las siguientes máquinas para la
elaboración del alimento balanceado.
2.1.4.1. MOLINO DE MARTILLOS
Está conformado con una tolva alimentación con mecanismo de regulación de
martillos fijos u oscilantes montados en un eje de rotación, de una criba y de un
sistema de descarga por gravedad.
En el eje se alojan cuatro rotores redondos en los cuales se encuentran treinta y seis
martillos distribuidos equitativamente en las esquinas de cada rotor.
En la carcasa se encuentra colocadas platinas de impacto para facilitar el
mejoramiento de trituración.
2.1.4.1.1. ELEMENTOS DEL MOLINO
El molino que se encuentra en la planta de balanceado esta constituido por los
elementos siguientes:
1. Tolva de alimentación
2. Carcasa
3. Eje
4. Chumaceras
5. Rotor
6. Martillos
7. Cribas
8. Tolva de descarga
Figura 2.5 Elementos Constitutivos del Molino de Mar tillos
2.1.4.2. MEZCLADORA DE TORNILLO VERTICAL
La mezcladora es de tipo vertical y consiste en un tornillo sin fin, sujetado por
rodamientos en la parte inferior; en la parte superior posee la polea que sirve para
transmitir el movimiento del motor al tornillo sinfín.
El tornillo sin fin se encuentra alojado en el interior del mezclador, su función es
transportar la materia prima a la parte superior desde la base, para que esta se
disperse en forma de pileta, y por gravedad caiga a la parte inferior, repitiendo el
proceso de mezclado; además consta de una tolva de alimentación.
2.1.4.2.1. ELEMENTOS DEL MEZCLADOR
El mezclador de la planta de balanceados consta de las siguientes partes:
1. Carcasa cilíndrico - cónico
2. Tornillo sin fin
3. Chumacera
4. Tolva de alimentación
5. Motor eléctrico
6. Poleas
Figura 2.6 Elementos Constitutivos del Mezclador
2.1.4.3. TOLVA DE ALMACENAMIENTO
El almacenamiento tiene como fin conservar los productos a través de un tiempo,
de acuerdo a la durabilidad del producto. Existen varias capacidades dependiendo del
tipo de tolva, las que van desde 2.5 toneladas hasta 45 toneladas métricas.
La tolva de almacenamiento tiene la forma cilindro cónica, y en la parte inferior posee
un sistema de descarga conformado por un tubo cilíndrico con tapa.
2.1.4.3.1. ELEMENTOS DE LA TOLVA
La tolva de almacenamiento consta de las siguientes partes:
1. Carcasa cilíndrico – cónico.
2. Sistema de descarga
3. Tapa sistema descarga
Figura 2.7 Elementos de la Tolva de Almacenamiento
CAPÍTULO III
3. EVALUACIÓN ENERGÉTICA DE LAS MÁQUINAS
3.1. INTRODUCCIÓN
En el mundo actual, el ahorro de energía es de vital importancia; y día a día se
busca que los procesos de producción sean más eficientes, con la finalidad de mejorar
la productividad y protección del medio ambiente.
El objetivo de la evaluación energética es conocer exactamente la cantidad de energía
consumida, en la elaboración del producto; identificando las pérdidas o a la vez un mal
aprovechamiento de la misma, para seguidamente determinar los costos de consumo
de energía que participan en el proceso.
3.2. CONSUMIDORES DE ENERGÍA EN EL PROCESO
En la elaboración de balanceados, se observa que el consumo de energía se da
únicamente en los siguientes procesos:
• Molido
• Mezclado
• Almacenado
3.2.1. IDENTIFICACIÓN DE CONSUMIDORES DE ENERGÍA
Cada una de las máquinas de la planta de balanceado como son: molino,
mezcladora y tolva de almacenamiento, cuenta con su respectivo motor eléctrico; los
cuales vienen a constituir los consumidores energéticos de la planta.
3.2.1.1. DATOS NOMINALES DE CONSUMIDORES ELÉCTRICOS
a) MOTOR MOLINO
Potencia = 3.7 KW (5 HP)
Voltaje = 220 / 440 V
Frecuencia = 60 Hz
Velocidad nominal = 1745 RPM
Corriente nominal = 22/11 A
Factor de potencia (cos Ø) = 0.94
b) MOTOR MEZCLADORA
Potencia = 2.2 KW (3 HP)
Voltaje = 110 / 220 V
Frecuencia = 60 Hz
Velocidad nominal = 1740 RPM
Corriente nominal = 38.40/19.20 A
Factor de potencia (cos Ø) = 0.8
c) MOTOR TOLVA DE ALMACENAMIENTO
Potencia = 1.5 KW (2 HP)
Voltaje = 110 / 220 V
Frecuencia = 60 Hz
Velocidad nominal = 1720 RPM
Corriente nominal = 28/14 A
Factor de potencia (cos Ø) = 0.68
3.3. FUNDAMENTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD
Para la evaluación del consumo de energía en el proceso de elaboración de
balanceado, se tendrá que recordar, algunos conceptos que se describen a
continuación.
3.3.1. REACTANCIA INDUCTIVA
Es la resistencia que una bobina ofrece al flujo de la corriente por un circuito
eléctrico cerrado. Los motores de corriente alterna, constituyen cargas inductivas
cuando funcionan conectados a un circuito eléctrico.
fLX L π2= (3.1)
Donde: XL = reactancia inductiva en ohmios (Ω)
π = número pi (3,141592654)
f = frecuencia en hertzios (Hz)
L = coeficiente de autoinducción en henrios (H)
3.3.2. REACTANCIA CAPACITIVA
Es la oposición que un capacitor o condensador presenta al flujo de la corriente
eléctrica. Depende de la capacidad del condensador y de la frecuencia de la corriente
que se le aplique.
fCXC π2
1= (3.2)
Donde: XC = reactancia capacitiva de un condensador en ohmios (Ω)
C = capacidad del condensador en faradios (F)
3.3.3. POTENCIA ÚTIL O ACTIVA
Es la potencia útil que se aprovecha de manera efectiva en el eje del motor; es
decir, es la potencia que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se
convierte en trabajo.
Para corriente alterna monofásica:
φcosVIP = (3.3)
Para corriente alterna trifásica:
φcos3VIP = (3.4)
Donde: P = potencia útil o activa en watts (W)
V = voltaje en voltios (V)
I = intensidad de corriente en amperios (A)
Ø = ángulo de desfase entre V e I
3.3.4. POTENCIA REACTIVA O INDUCTIVA
Es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su
funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores. La
potencia reactiva, no proporciona ningún tipo de trabajo útil.
Para corriente alterna monofásica:
φVIsenQ = (3.5)
Para corriente alterna trifásica:
φVIsenQ 3= (3.6)
Donde: Q = potencia reactiva en volta amperios reactivos (VAR)
3.3.5. POTENCIA APARENTE O TOTAL
Es el producto V*I. Esta potencia, es la que realmente suministra una planta
eléctrica cuando se encuentra funcionando sin ningún tipo de carga conectada.
Para corriente alterna monofásica:
VIS = (3.7)
Para corriente alterna trifásica:
VIS 3= (3.8)
Donde: S = potencia aparente en volta amperios (VA)
3.3.6. TRIÁNGULO DE POTENCIAS
Es la representación geométrica de las potencias activa, reactiva y aparente.
POTENCIA ACTIVA
P (KW)
POTENCIA
Q (KVAR)
POTENCIA APARENTE
S (KVA)
Ø
REACTIVA
Figura 3.1 Triángulo de Potencias
3.3.7. FACTOR DE POTENCIAS
Es la relación entre la potencia activa con respecto a la potencia aparente. El factor
de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que
se convierte en trabajo.
Puede tomar valores entre 0 y 1, siendo aconsejable que en una instalación eléctrica
el factor de potencia sea alto cercano a 1, ya que este indica que toda la energía
consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.
φcos==S
Pfp (3.9)
Donde: fp = factor de potencia (adimensional)
3.4. CONSUMO DE POTENCIA ÚTIL O ACTIVA DE MOTORES A PLENA
CARGA
Para el cálculo del consumo de potencia útil de los motores, se utilizará los datos
nominales de placa, ya que estos son los mismos que si trabajarán a plena carga.
a) MOTOR DEL MOLINO DE MARTILLOS
φcos3VIP =
94.0*)(22*)(220*3 AVP =
KW 880.7=molinoP
b) MOTOR DE LA MEZCLADORA
φcos3VIP =
8.0*)(20.19*)(220*3 AVP =
KW 853.5=mezcladoraP
c) MOTOR DE LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO
φcos3VIP =
68.0*)(14*)(220*3 AVP =
KWPtolva 628.3=
3.4.1. POTENCIA ÚTIL O ACTIVA TOTAL
La potencia total nominal útil de la planta de balanceados, es la adición de
potencias útiles de los motores de cada máquina.
tolvamezcladoramolinototal PPPP ++=
[ ]KWPtotal 628.3853.5880.7 ++=
KWPtotal 361.17=
45%34%
21% Molino
Mezcladora
Tolva de Almacenamiento
Figura 3.2 Consumo de Potencia Útil
3.5. CONSUMO DE POTENCIA REACTIVA DE LOS MOTORES A PLENA
CARGA
De manera análoga al cálculo de la potencia útil, se utilizan para el cálculo los
datos de placa de los motores.
a) MOTOR DEL MOLINO DE MARTILLOS
φVIsenQ 3=
341.0*)(22*)(220*3 AVQ =
KVAR 858.2=Q
b) MOTOR DE LA MEZCLADORA
φVIsenQ 3=
6.0*)(20.19*)(220*3 AVQ =
KVAR 389.4=Q
c) MOTOR DE LA TOLVA DE ALMACENAMIENTO
φVIsenQ 3=
7333.0*)(14*)(220*3 AVQ =
KVARQ 910.3=
3.5.1. POTENCIA REACTIVA TOTAL
La potencia total nominal reactiva útil de la planta de balanceados, es la adición de
potencias parciales de los motores de cada máquina.
tolvamezcladoramolinototal QQQQ ++=
[ ]KWQtotal 910.3389.4858.2 ++=
KWPtotal 157.11=
35%
39%
26%
Molino
Mezcladora
Tolva deAlmacenamiento
Figura 3.3 Consumo de Potencia Reactiva
3.6. COMPARACIÓN ENTRE POTENCIAS ÚTIL Y REACTIVA
En la figura 3.4 se presenta un gráfico comparativo entre las potencias Útil y
Reactiva para cada motor.
7,880
2,858
5,853
4,389
3,628 3,910
0,000
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
1 2 3
Potencia Útil
PotenciaReactiva
Figura 3.4 Comparación entre Potencia Útil y Reactiv a
Tabla IV Potencia Útil y Reactiva de la Planta de Ba lanceado
MOLINO MEZCLADORA TOLVA TOTAL
POTENCIA UTIL (KW) 7,880 5,853 3,628 17,361
POTENCIA REACTIVA (KVAR) 2,858 4,389 3,910 11,157
De los resultados obtenidos, utilizando la ecuación 3.9, se determina el factor de
potencia de la planta cos 84.0=φ
CAPÍTULO IV
4. RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LOS EQUIPOS
4.1. INTRODUCCIÓN
Antes de realizar la reconstrucción de las máquinas que posee la planta de
balanceados, es importante realizar la inspección cada una de ellas; pues de esta
manera se determinará el estado real y se verificará si su condición de operabilidad es
buena, regular o mala. Además se comprobará que la capacidad de cada una de las
máquinas sea la necesaria para satisfacer los requerimientos de producción de la
Comunidad.
Luego de la evaluación previa, se procederá a la reconstrucción de cada elemento de
máquina si así fuese el caso.
Por último se pondrá a punto cada elemento reconstruido, dejándolo optimo para el
posterior funcionamiento.
4.1.1. REQUERIMIENTOS DE PRODUCCIÓN DE LA PLANTA DE BALANCEADOS
La planta de balanceados de la comunidad “Valle del Anzú”, será capaz de
satisfacer una producción de 2 ton/semana2. de balanceado para aves, cerdos y/o
especies menores.
Asumiendo que la planta trabajará cinco días a la semana, ocho horas diarias, se tiene
la capacidad de producción (CP), en kilogramos por hora y libras por hora:
h 8
día 1*
días 5
semana 1*
1
1000*2
ton
kg
semana
tonCP =
h
kgCP 50=
2 Requerimiento de Producción de la Comunidad Valle del Anzú, Provincia de Pastaza.
lb 1
lb 2046.2*50
h
kgCP =
h
lbCP 23,110=
4.1.2. REVISIÓN, RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DEL MOLINO
El molino de martillos es la primera máquina constitutiva en la planta de
balanceados, para realizar su evaluación se hace necesario seguir los siguientes
pasos:
• Desmontar la tolva de alimentación
• Desmontar el sistema de alimentación regulable en la tolva de alimentación
• Desmontar la tolva de descarga
• Desmontar el eje con el rotor y las chumaceras
• Desmontar los martillos existentes
• Desmontar la criba existente
• Desmontar chumaceras, martillos.
• Desmontar la bases
Figura 4.1 Desmontaje del Rotor y Martillos
Luego de llevar a cabo este procedimiento, se determina el estado de cada uno de los
elementos.
4.1.2.1. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS
El estado de los elementos mecánicos constitutivos del molino se detallan a en la
tabla V:
Tabla V. Estado de Elementos Mecánicos del Molino de Martillos
Bueno MaloTolva de alimentación 1 XSistema de alimentación 1 XCarcasa 1 XCriba 1 XRotor 1 XEje 1 XMartillos 48 XChumaceras 2 XTolva de descarga 1 XEstructura soporte 1 X
ELEMENTO CANTIDAD OBSERVACIONESESTADO
Capacidad insuficienteSe trabaDiseño inadecuadoMaterial inapropiado
ReutilizableDiseño y material inapropiadoDe construcción localCapacidad insuficienteDiseño inadecuado
Reutilizable
4.1.2.2. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL
REEMPLAZO
La tabla VI, detalla los elementos mecánicos a reemplazarse en el molino de
martillos.
Tabla VI. Elementos Mecánicos para el Reemplazo en e l Molino de Martillo
Tolva de alimentación 1Sistema de alimentación 1Carcasa 1Criba 2Martillos 36Chumaceras 2Tolva de descarga 1Estructura soporte 1
ELEMENTO CANTIDAD OBSERVACIONES
PL. 2 x 485 x 530 mmPL. 3 x 210 x 630 mmPL. 5/16" x 1 1/2" x130 mm
PL. 2 x 880 x 955 mmPL. 3 x 150 x 230 mm
De piso
ESPECIFICACIÓN
ASTM A - 36ISO - 304
ASTM A - 36ISO - 304
ASSAB - DF2CMB
PL. 2 x 440 x 540 mmAng. 2" x 1/4" X 6000 mm
ASTM A - 36ASTM A - 36
4.1.2.2.1. TOLVA DE ALIMENTACIÓN
La tolva de alimentación presentaba las siguientes características:
- Presencia de óxido en toda su superficie
- Pintura de mala calidad
- Capacidad Insuficiente
Figura 4.2 Tolva de Alimentación
Para calcular el volumen de almacenamiento mínimo que debe tener la tolva
utilizamos la siguiente expresión:
v
m=δ (4.1)
Donde: δ = densidad del grano de 800 kg/m3
m = masa del grano en kilogramos (kg)
v = volumen de almacenamiento en metros cúbicos (m3)
En el literal 4.1.1 se detalló que la masa de granos solicitada es m = 50 kg.
Despejando de la ecuación 4.1:
δm
V q =Re
3
Re
800
50
m
KgKg
V q =
3m 0625.0=reqV
Figura 4.3a Dimensiones de la Tolva - 3D
Para facilitar el cálculo del volumen de la tolva se la divide en tres sub-volúmenes y se
utiliza:
321 VVVVtol ++= (4.2)
1*11 LAV = (4.3)
2
2*132
LAVV == (4.4)
Donde: Vtol = volumen de la tolva en metros cúbicos (m3)
A1 = área lateral de la tolva en metros cuadrados (m2)
V1, V2 y V3 = sub-volúmenes de la tolva en metros cúbicos (m3)
L1 = longitud de la parte recta de la tolva de 260 mm.
L2 = longitud complementaria a L1 de 110 mm
Figura 4.3b Dimensiones de la Tolva - Vista Lateral
Figura 4.3c Dimensiones de la Tolva - Vista Superior
Para determinar el volumen inicial de la Tolva de Alimentación, se utiliza la ecuación
4.3:
111 LAV ×=
El área A1 se la determina basándose en la figura 4.3d.
Figura 4.3d Subáreas Laterales
2
2
2
5,57057
66895
5,5902
mmA
mmA
mmA
c
b
a
=
=
=
21 129785mmA =
Sustituyendo en la ecuación 4.3 y 4.4, se tiene:
mmmmV 260129785 21 ×=
31 33744100mV =
2
110129785 2
32
mmmmVV
×==
332 7138175mmVV ==
El volumen total de la tolva se calcula con la ecuación 4.2:
∑= VVTOTAL
33 0408.040882275mm mVtol ==
Comparando los volúmenes requerido y calculado de la tolva del molino, se observa
que es insuficiente para la capacidad de producción requerida.
33 0408.00625.0
mm
VV tolreq
>
>
Para determinar la configuración geométrica de la nueva tolva se compara el volumen
requerido con el calculado de la tolva, incrementando las dimensiones iniciales en 1.3
veces.
La figura 4.4a, muestra las nuevas dimensiones de la tolva de alimentación.
Figura 4.4a Dimensiones de la Nueva Tolva - 3D
El nuevo volumen que satisface la producción mínima requerida, se calcula utilizando
las ecuaciones 4.3 y 4.4, con las figuras siguientes:
Figura 4.4b Dimensiones de la Nueva Tolva - Vista L ateral
Figura 4.4c Dimensiones de la Nueva Tolva - Vista Su perior
Considerando que:
L*1 = longitud de la parte recta de la tolva de 260 mm.
L*2 = longitud complementaria a L1de 170 mm
El área A1* se la determina basándose en el procedimiento anterior correspondiente
resultando el siguiente valor:
Figura 4.4d Subáreas Laterales – Nueva Tolva
2
2
2
98670
32,1333
78210
mmA
mmA
mmA
c
b
a
=∗
=∗
=∗
21 32,178213 mmA =∗
Sustituyendo en la ecuación 4.3 y 4.4:
mmmmV 26032,178213 2*1 ×=
31 9,46335461 mmV =
2
17032,0178213 2
3*
2* mmmm
VV×==
33
*2
* 1,15148133mmVV ==
El volumen total de la tolva se calcula utilizando la ecuación 4.2:
*
* ∑= VV TOTAL
33* 077,07mm76809938,7 mmV tol ==
Comparando con el volumen requerido se obtiene:
33
*
0625.0077.0
mm
VV reqtol
>
>
Que satisface plenamente el requerimiento de la planta.
Figura 4.5 Tolva de Alimentación Reconstruida
• ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA TOLVA MEDIANTE EL MÉTOD O DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress
Para el análisis de esfuerzos en la tolva de alimentación, por efecto del peso del
producto, se utiliza los parámetros de la tabla VII:
Las dimensiones de la tolva son las establecidas en la figura 4.4a.
Tabla VII. Parámetros de Entrada de la Tolva *
PARÁMETROS DETALLE REFERENCIACarga 110,23 lb Literal 4.1.1Material Tolva A-36 Tabla VIEspesor 2 mm Tabla VI
La carga de impacto producida por la alimentación del maíz en la tolva, se considera
despreciable; ya que ésta es manual.
La restricción en la tolva es la cara anexa a la carcasa en el molino, ver figura 4,6:
* Para mayor confiabilidad en el diseño se ha considerado que la carga actuante en las caras de la tolva
es el 100% de la carga total.
Figura 4.6 Restricción en la Tolva
Las fuerzas actuantes en la tolva por efecto del peso del maíz, será en las caras
internas de la misma, como se muestra en la figura 4.7:
Figura 4.7 Asignación de Cargas en la Tolva
INFORME DE RESULTADOS
Material
Tabla VIII. Material Utilizado en el Diseño de la To lva
N Nombre de la Pieza Material Masa Volúmen Límite de Tra cción Límite Elástico1 Tolva Alimentación ASTM A 36 13.4708 Kg 0.00170517 m³ 4.2051 e 008 N/m² 2.5 e 008 N/m²
Propiedades de Estudio
Tabla IX. Parámetros de Estudio en el Diseño de la T olva
Información de malla
Tipo de malla: Malla con elementos sólidos tetraédricos
Mallador utilizado: Estándar
Transición automática: Desactivar
Superficie suave: Activar
Verificación jacobiana: 4 Points
Tamaño de elementos: 11.949 mm
Tolerancia: 0.59747 mm
Calidad: Alta
Número de elementos: 36509
Número de nodos: 73752
Tensiones
Tabla X. Resultado de Tensiones en la Tolva
Tipo Mín. Máx.
VON: Tensión de von Mises
36379.8 N/m^2
1.15577e+008 N/m^2
Figura 4.8 Tensiones de Von Mises en la Tolva
Al comparar el Sy = 2.5 e 008 N/m2 del acero A 36, con el esfuerzo máximo de Von
Mises σmáx = 1.156 e 008 N/m2 en la tolva, se verifica que el factor de seguridad es de
2.16, como se observa en la figura 4.9. Con lo que se garantiza que el material y el
espesor son adecuados.
Figura 4.9 Factor de Seguridad de la Tolva de Alime ntación
4.1.2.2.2. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
El sistema de alimentación en un molino de martillos sirve para regular el ingreso
de la materia prima al interior del molino.
En la figura 4.10, se muestra la compuerta del sistema de regulación antiguo en el
molino de martillos.
Figura 4.10 Compuerta de Regulación Antigua
Este sistema, carecía de guías para la compuerta, sus dimensiones ocasionaban que
la regulación sea dificultosa.
En la figura 4.11, se detalla las dimensiones del nuevo sistema de alimentación en el
molino, en éste se incluyen un par de guías para facilitar la apertura o cierre de la
compuerta de regulación.
Figura 4.11 Nuevo Sistema de Alimentación
• ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA COMPUERTA MEDIANTE EL M ÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress
El análisis de esfuerzos en la compuerta del sistema de regulación, por efecto del peso
del producto, considera los datos de la tabla XI, las dimensiones se dan en figura 4.12.
• Determinación de las fuerzas actuantes en la compue rta
Figura 4.12 Descomposición de Fuerzas Actuantes en la Tolva
Wx = 50 Kg * cos 75 = 12.94 Kg = 28.53 lb
Wy = 50 Kg. * cos75 = 48.29 Kg. = 106.46 lb.
La fuerza actuante sobre la compuerta es la Componente Wx.
Tabla XI. Parámetros de la Compuerta del Sistema de R egulación
PARÁMETROS DETALLE REFERENCIACarga 28,53 lb Figura 4.12Material Compuerta AISI 304 Tabla VIEspesor 3 mm Tabla VI
Las restricciones en la compuerta se muestran en figura 4,13; se asume como
empotrada, ya que al estar completamente cerrada soporta la mayor cantidad de
carga.
Figura 4.13 Restricción en la Compuerta
La asignación de cargas, en la compuerta del sistema de regulación, se muestra en la
figura 4,14:
Figura 4.14 Asignación de Cargas en la Compuerta
INFORME DE RESULTADOS
Material
Tabla XII. Material Utilizado en el Diseño de la Co mpuerta
N Nombre de la Pieza Material Masa Volúmen Límite de Tra cción Límite Elástico1 Compuerta del Sistema de Regulación AISI 304 1.4459 Kg 0.000180738 m³ 5.1702 e 008 N/m² 2.0681 e 008 N/m²
Propiedades de Estudio
Tabla XIII. Parámetros de Estudio en el Diseño de la Compuerta
Información de malla
Tipo de malla: Malla con elementos sólidos tetraédricos
Mallador utilizado: Estándar
Transición automática: Desactivar
Superficie suave: Activar
Verificación jacobiana: 4 Points
Tamaño de elementos: 5.6555 mm
Tolerancia: 0.28278 mm
Calidad: Alta
Número de elementos: 11506
Número de nodos: 23623
Tensiones
Tabla XIV. Resultado de Tensiones en la Compuerta
Tipo Mín. Máx.
VON: Tensión de von Mises
0.267917 N/m^2
6.4479e+006 N/m^2
Figura 4.15 Tensiones de Von Mises en la Compuerta
Al comparar el Sy = 2.1 e 008 N/m2 del acero AISI 304, con el esfuerzo máximo de
Von Mises σmáx = 6.445 e 006 N/m2 en la compuerta de regulación, se verifica que el
factor de seguridad es de 32, como se observa en la figura 4.16.
Figura 4.16 Factor de Seguridad en la Compuerta de R egulación
4.1.2.2.3. CARCASA
La reconstrucción de la carcasa implica cambio en su geometría, para que facilite
el correcto giro de los martillos además de la adición de placas de impacto con el
objeto que la molienda de la materia prima sea adecuada.
La carcasa del molino de martillos presentaba una geometría inadecuada para el
molido, además de signos de oxido en su superficie, pintura y acabados de mala
calidad.
Figura 4.17 Carcasa Antigua del Molino de Martillo s
La geometría adecuada para la carcasa es aquella que toma la forma de la trayectoria
de las partículas del producto molido, es decir periférica a los martillos, como se
observa en la figura 4.18:
Figura 4.18 Trayectoria de las Partículas en el Inte rior del Molino
Las dimensiones de la carcasa se determinan por la construcción previa existente.
Figura 4.19 Nueva Carcasa del Molino de Martillos
• ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA CARCASA MEDIANTE EL MÉT ODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress
Al analizar los esfuerzos en la carcasa del molino, por efecto del peso del producto, se
utiliza los parámetros de la tabla XV:
La carga actuante en la carcasa, será igual a la fuerza de trituración del maíz,
asumiendo que es la máxima que actuará en este elemento. Ft = fuerza de trituración
de maíz de 40 kg = 88,18 lb. 3
3 Pruebas realizadas en la máquina universal
Tabla XV. Parámetros de Entrada de la Carcasa del Moli no de Martillos
PARÁMETROS DETALLE REFERENCIACarga 88,18 lb Referencia 3Material Carcasa A-36 Tabla VIEspesor 2 mm Tabla VI
La restricción del elemento es la parte anexa al cuerpo del molino, como se indica en
la figura 4.20:
Figura 4.20 Restricción en la Carcasa del Molino de Martillos
La asignación de cargas, será en la cara superior de la carcasa como se muestra en la
figura 4.21, puesto que el maíz sigue la trayectoria de los martillos.
Figura 4.21 Asignación de Cargas en la Carcasa
INFORME DE RESULTADOS
Material
Tabla XVI. Material Utilizado en el Diseño de la Car casa
N Nombre de la Pieza Material Masa Volúmen Límite de Tracción Límite Elástico1 Carcasa Molino ASTM A 36 5.10916 Kg 0.000646729 m³ 4.2051e 008 N/m² 2.5 e 008 N/m²
Propiedades de Estudio
Tabla XVII. Parámetros de Estudio en el Diseño de la Carcasa
Información de malla
Tipo de malla: Malla con elementos sólidos tetraédricos
Mallador utilizado: Estándar
Transición automática: Desactivar
Superficie suave: Activar
Verificación jacobiana: 4 Points
Tamaño de elementos: 8.65 mm
Tolerancia: 0.4325 mm
Calidad: Alta
Número de elementos: 23634
Número de nodos: 47326
Tensiones
Tabla XVIII. Resultado de Tensiones en la Carcasa
Tipo Mín. Máx.VON: Tensión de von Mises
30311 N/m^2 4.20766e+007 N/m^2
Figura 4.22 Tensiones de Von Mises en la Carcasa
Al comparar el Sy = 2.5 e 008 N/m2 del acero A 36, con el esfuerzo máximo de Von
Mises σmáx = 4.208 e 007 N/m2 en la carcasa, se verifica que el factor de seguridad es
de 5.94, como se observa en la figura 4.23, por lo tanto el material y espesor de la
carcasa son óptimos.
Figura 4.23 Factor de Seguridad de la Carcasa
4.1.2.2.4. CRIBA
El tamaño de grano del maíz molido depende del diámetro de los agujeros de la
criba o tamiz.
La criba existente en el molino de martillos está fabricada lámina de acero A-36 de 2
mm. de espesor con perforaciones 2.5 mm de diámetro, presenta dificultades en su
montaje y se encuentra pintada.
a. SELECCIÓN DE NUEVAS CRIBAS
Para un máximo de eficiencia en el molino de martillos se determina el diámetro
de las perforaciones, la separación de las mismas y el espesor en que serán
ejecutadas. El diámetro de las perforaciones y el espacio entre ellas debe ser igual o
mayor al espesor de la lamina de acero.
Para seleccionar la nueva criba se debe:
• Determinar el número de cribas necesarias.
• Especificar el tipo de material.
• Determinar el espesor en milímetros.
• Indicar el diámetro de las perforaciones y la distancia entre los centros de las
mismas, en milímetros.
Figura 4.24 Gráfico Tipo de las Cribas
Se necesita 2 cribas de Ø 3 y 5 mm, para el molido del maíz, en material acero
inoxidable por la humedad existente en el ambiente, las medidas son dadas por la
configuración geométrica del molino.4
Con lo expuesto anteriormente y con ayuda de la Tabla XIX, se tiene que para
diámetros de 3 y 5 mm, se requiere lámina de acero de 3.2 mm de espesor, con
separaciones entre centros de 6 y 9 mm, respectivamente.
4 Requerimientos de Producción de la Comunidad Valle del Anzú, Provincia de Pastaza
Figura 4.25 Criba con Agujeros Ø 3 mm.
Figura 4.26 Criba con Agujeros Ø 5 mm.
Figura 4.27 Espesor y Diámetro de Redondeo de las Cr ibas
Tabla XIX. Distancia entre Centros y Espesores de Lám inas de Acero para Cribas
Diámetro (mm)Distancia entre
centros
Area abierta
%
Espesores
(mm)1.50 3.00 22.68 1.60
2.00 4.00 22.68 2.00
2.50 5.00 22.68 2.00
3.25 6.00 26.61 3.20
3.50 7.00 22.68 3.20
4.00 7.00 29.62 3.20
4.75 8.00 31.97 3.20
5.50 9.00 33.87 3.20
6.25 9.00 43.74 3.20
6.50 10.00 38.32 3.20 - 4.75
7.00 11.00 36.73 3.20 - 4.75
8.00 15.00 25.80 4.75 - 6.35
9.00 15.00 32.65 4.75 - 6.35
9.50 15.00 36.38 4.75 - 6.35
11.00 18.00 33.87 4.75 - 6.35
12.00 18.00 40.31 4.75 - 6.35
13.00 19.00 42.46 4.75 - 6.35
14.00 20.00 44.44 4.75 - 6.35
16.00 22.00 47.97 4.75 - 6.35
19.00 26.00 48.44 4.75 - 6.35
25.00 34.00 49.04 4.75 - 6.35
32.00 44.00 47.97 4.75 - 6.35
38.00 50.00 52.39 4.75 - 6.35
50.00 62.00 58.99 4.75 - 6.35
75.00 96.00 55.36 4.75 - 6.35
4.1.2.2.5. NÚMERO DE TRENES EN EL ROTOR DEL MOLINO DE MARTILLOS
Para determinar el volumen de granos Vg utilizamos la siguiente expresión 5:
4
.. 2fg
g
LdV
π= (4.5)
Donde: dg = diámetro del grano en metros (m)
Lf = longitud del grano en metros (m)
La masa de alimentación un grano Mg se determina con la siguiente ecuación:
gg VM .δ= (4.6)
Donde: Vg = volumen de granos en metros cúbicos (m3)
δ = densidad de los granos en kilogramos por metro cúbico (Kg/m3)
El número de granos a ser molidos Ng por segundo está en función de la capacidad Q
y se puede determinar según la siguiente expresión:
g
g M
QN = (4.7)
Donde: Q = capacidad del molino en kilogramos por segundo (Kg/s)
Mg = masa de alimentación en kilogramos (Kg)
El número de trenes de martillos Nt, se determina por la siguiente ecuación:
5 CABRERA, F. Diseño y Construcción de un Molino de Martillos de Grano y Picadora de Pasto. Tesis de
Grado. 1997
R
gt W
NN = (4.8)
Donde: Ng = número de granos en granos por segundo (granos/s)
WR = número de revoluciones en el eje en revoluciones por segundo
(rps)
• CÁLCULO DE NÚMERO DE TRENES EN EL MOLINO DE MARTILL OS
Según mediciones realizadas se pudo determinar que el tamaño de los granos de
maíz varía con valores de diámetros (dg) 6,4 a 10 (mm), y con una longitud promedio
(Lf) igual a 5 mm.
Para determinar el número de trenes del molino de martillos, disponemos de los
siguientes datos:
Capacidad, Q = 50 h
Kg
Densidad de los granos, δ = 800 3m
Kg.
Número de revoluciones en el eje, WR = 1548 rpm
Diámetro del grano, dg = 0,0043 m.
Longitud del grano, Lf = 0,005 m.
De la ecuación 4.5, se obtiene el volumen de granos:
4
.. 2fg
g
LdV
π=
37
2
1061,14
)005,0.()0064,0.(
mxV
mmV
g
g
−=
=π
La masa de alimentación, se determina con la ecuación 4.6:
gg VM .δ=
KgxM
mxm
KgM
g
g
4
37
3
1029,1
)1061,1).(800(
−
−
=
=
Con la ecuación 4.7, se obtiene el número de granos a ser molidos:
g
g M
QN =
s
granosN
Kgxs
Kg
N
g
g
108
1029,1
0139,0
4
=
= −
Resultando el número de Trenes de martillos Nt:
De la ecuación 4.8, se calcula:
R
gt W
NN =
trenesNs
revs
granos
N
t
t
460
min1
min1548
108
=
⋅=
Realizando los cálculos correspondientes para los diferentes tamaños de diámetros,
tenemos la siguiente tabla resumen:
Tabla XX. Cálculo de Numero de Trenes
Díametro Velocidad Volumen Masa Número Númerode grano Capacidad Angular de granos del grano de granos de Trenesdg (m) Q (Kg./s) WR (Rev./s) Vg (m^3) Mg (Kg.) Ng (gran./s) Nt (tren/rev)0,0064 0,0139 25,8 1,61E-07 1,29E-04 108 4 0,0067 0,0139 25,8 1,76E-07 1,41E-04 98 4 0,007 0,0139 25,8 1,92E-07 1,54E-04 90 3 0,0075 0,0139 25,8 2,21E-07 1,77E-04 79 3 0,008 0,0139 25,8 2,51E-07 2,01E-04 69 3 0,01 0,0139 25,8 3,93E-07 3,14E-04 44 2
En la tabla XX, se observa la variación del número de trenes al incrementar el
diámetro de grano a moler; se consideró un diámetro promedio de grano de 0,0064 m
ó 6,4 mm, para el maíz.
Se justifica la reutilización de 4 trenes existentes en el rotor del Molino de Martillos
como se observa en la figura 4.28.
Figura 4.28 Número de Trenes en el Rotor del Molino
4.1.2.2.6. MARTILLOS
Los martillos existentes son de acero A-36 de 6 mm de espesor, presentan
dificultad en su funcionamiento, tienen una separación martillos – criba / carcasa de 30
mm. Están distribuidos en cuatro grupos de doce martillos.
Figura 4.29 Martillos Fabricados en Acero A-36
Figura 4.30 Dimensiones de Martillos Existentes
Se procederá a evaluar la resistencia a la compresión de los martillos actuales para
determinar si son aptos para el trabajo de molino. Para esto utilizamos las siguientes
expresiones:
c
C A
Ft=σ (4.9)
[ ]
c
cn
σσ
= (4.10)
Donde: cσ = esfuerzo de compresión en kilogramos / milímetro cuadrado
(kg/mm2)
Ft = fuerza de trituración de maíz de 40 kg6
Ac = área sujeta a compresión en milímetros cuadrados (mm2)
n = coeficiente de seguridad de los martillos (adimensional)
[ ]cσ
= resistencia a la compresión7 de 40 kips / plg2 = 28.13 2mm
Kg
La longitud de trabajo en cada martillo de impacto es igual a 1/3 de la longitud total.8
En la figura 4.31 se detalla el área sujeta a compresión en cada martillo; se tendrá en
cuenta que son 48 martillos para el cálculo de n,
Utilizando 4.9 se tiene:
Ac
FtC =σ
2198336 mmxAc
==
=cσ
mm²198
1920Kg
2
696.9mm
kgC =σ
Utilizando la ecuación 4.10 y tomando en cuenta que inicialmente se tuvieron 48
martillos
696.9
13.28=n
9.2=n
Como el coeficiente de seguridad en los martillos es muy bajo para el propósito de
molido, se procede a seleccionar un nuevo material para fabricar los martillos.
6 Pruebas realizadas en la máquina universal
7 Propiedades mecánicas del acero A-36, Anexo 2
8 Pruebas realizadas en molinos de martillos
Figura 4.31 Área de trabajo en los Martillos
Utilizando la ecuación 4.1, se evalúa la masa de los martillos fabricados en acero A-
36, teniendo en cuenta que 3
7750mm
kgacero =δ
.
De la figura 4.30, se tiene el volumen de los martillos
318000301006 mmxxVmartillos
==
δVxmmartillos =
kgmm
kgmm
mmartillos 139.01000
775018000
3
33
== (Por martillo)
kgkgmmartillos 7.648*139.0 ==
Para determinar la longitud de los nuevos martillos se basa en la separación existente
entre la carcasa / criba y los martillos anteriores.
En la figura 4.32, se detallan las dimensiones de los nuevos martillos.
Figura 4.32 Dimensiones de los Nuevos Martillos
Debido a la forma de la carcasa y el radio de la misma la longitud del martillo aumenta
30 mm.
El material recomendado para fabricar los martillos de impacto es DF-29, cuyas
propiedades se enlistan a continuación:
Tabla XXI. Propiedades Mecánicas Acero DF-2 10
Unidades ValorResistencia a la compresión kg/mm^2 310Límite de rotura kg/mm^2 230Módulo de elasticidad kg/mm^2 19.000Densidad kg/mm^3 7.800
PROPIEDADES MECÁNICAS
Para calcular el volumen de los nuevos martillos, utilizamos la ecuación 4.1.
9 PERRY, R.H. Manual del Ingeniero Químico. 3era. ed. 1992
10 BOHMAN, I. Catálogo de Aceros Especiales
323400301306 mmxxVmartillos==
δVxmmartillos =
kgmm
kgmm
m FmartillosD 182.01000
780023400
3
33
2 == (por martillo)
Al aumentar la longitud de los martillos, éstos disminuirán en número.
2DF
martmartillos m
mN = (4.11)
Donde: martillosN = número de martillos
martm = masa total de martillos anteriores en kilogramos (kg)
2DFm = masa del nuevo martillo de 0.1814 kg
Utilizando la ecuación 4.11, se obtiene:
36182.0
7.6==
kg
kgNmartillos
36≈martillosN
En base a la ecuación 4.9 y evaluando para este nuevo material, se procede al cálculo
del nuevo coeficiente de seguridad
Ac
FtC =σ
2258436 mmxAc
==
=σ C mm²258
1440Kg
258.5
mm
KgC
=σ
Con [ ]
2310
mm
Kgc
=σ dato especificado en la tabla XXI, y utilizando la ecuación 4.10.
[ ]c
cnσσ=
58.5
310=n
5.55=n
Se verifica un 55.55=n , que es ideal para este tipo de máquinas.11
• ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LOS MARTILLOS DEL MOLINO M EDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress
Para el análisis de esfuerzos en los martillos nuevos, por efecto de la fuerza
necesaria para cortar el maíz, se utiliza los parámetros detallados en la tabla XXII:
11 CABRERA,F. Diseño y Construcción de un Molino de Martillos de Grano y Picadora de Pasto. Tesis de
Grado. 1997
Tabla XXII. Parámetros de los Nuevos Martillos
PARÁMETROS DETALLE REFERENCIACarga 88,18 lb Referencia 3Material Martillos DF 2 Tabla XXIEspesor 6 mm Figura 4.32
La restricción en el martillo se observa en la figura 4.33:
Figura 4.33 Restricción en el Martillo
La asignación de cargas, será en el área de trabajo (sujeta a compresión) del martillo,
como se muestra en la figura 4.34:
Figura 4.34 Asignación de Cargas en el Martillo
INFORME DE RESULTADOS
Material
Tabla XXIII. Material Utilizado en el Diseño del Nu evo Martillo
N Nombre de la Pieza Material Masa Volúmen Límite Elástico1 Martillos DF2 0.16368 Kg 2.0984 e-005 m³ 2.25 e 009 N/m²
Propiedades de Estudio
Tabla XXIV. Parámetros de Estudio en el Diseño de los M artillos
Información de malla
Tipo de malla: Malla con elementos sólidos tetraédricos
Mallador utilizado: Estándar
Transición automática: Desactivar
Superficie suave: Activar
Verificación jacobiana: 4 Points
Tamaño de elementos: 2.7592 mm
Tolerancia: 0.13796 mm
Calidad: Alta
Número de elementos: 8364
Número de nodos: 13874
Tensiones
Tabla XXV. Resultado de Tensiones en el Nuevo Martill o
Tipo Mín. Máx.
VON: Tensión de von Mises
4631.67 N/m^2
4.08524e+007 N/m^2
Figura 4.35 Tensiones de Von Mises en el Nuevo Marti llo
Al comparar el Sy = 2.25 e 009 N/m2 del acero DF2, con el esfuerzo máximo de Von
Mises σmáx = 4.0852 e 007 N/m2 en el martillo, se obtiene un factor de seguridad de 55,
como se observa en la figura 4.36.
Figura 4.36 Factor de Seguridad de Martillos de DF-2
La figura 4.37 y 4.38, muestran el posicionamiento intercalado de los nuevos martillos,
para aumentar la eficiencia de la máquina; además con el fin de aumentar la vida útil
de éstos se les ha practicado dos agujeros, lo que los hace intercambiables.
Figura 4.37 Posición Intercalada de los Nuevos Mart illos
Figura 4.38 Nuevos Martillos Fabricados en Acero DF -2
4.1.2.2.7. DETERMINACIÓN DE PESOS PARA EL ANÁLISIS DEL EJE DEL
MOLINO DE MARTILLOS
• Peso del rotor
En el peso del rotor están contemplado lo siguiente:
Peso de los volantes
Peso de los martillos
Peso de arandela y espaciadores
• Peso de los volantes
ed
Vvolantes 4
2π= (4.12)
Donde: d = diámetro del volante de 200mm
e = espesor del volante de 5mm
Figura 4.39 Dimensiones de los Volantes del Molino
Sustituyendo los valores indicados en la ecuación 4.12, se tiene:
343 1057.163,157079 mmmVvolantes−×==
Aplicando la ecuación 4.1, teniendo en cuenta que son cuatro volantes y la
densidad del acero A 36 es =δ 3
7750m
Kg
v
m=δ
4××= Vmvolante δ
41057,17750 343
××= − mxm
kgmvolante
Kgmvolante 88.4=
• Peso de los martillos
3)813030( mmVmartillos ××=
353 1012.331200 mmmVmartillos−×==
351012.3 mVmatillos−×=
Aplicando la ecuación 4.1, considerando que son 36 martillos y la densidad del
acero DF 2 es =δ 3
7800m
Kg
v
m=δ
36××= Vmmartillos δ
361012,37800 353
××= − mxm
kgmmartillos
Kgmmartillos 77.8=
• Peso de espaciadores y arandelas
KgWespyarand 44.5= 12
El peso final del rotor es:
espyaranmartillosvolantesROTOR WWWW ++= (4.13)
lbKgWROTOR 1.4209.19 ==
• Peso del eje
lrVeje2π= (4.14)
Donde: l = longitud del eje de 435mm
r = radio del eje de 19 mm
12 LARBURU, N. Máquinas Prontuario. 13ava. ed. España: Thomsom – Paraninfo, 2003.
Figura 4.40 Dimensiones del Eje del Molino
El volumen del eje, se calcula aplicando la ecuación 4.14:
mmmmVeje 435)19( 2π=
343 1093,4493300 mxmmVeje−==
Aplicando la ecuación 4.1, se obtiene:
ejeaceroeje Vm ×= δ
lbKgmeje 9.76.3 ==
4.1.2.2.8. VERIFICACIÓN DEL EJE EN EL MOLINO DE MAR TILLOS
• ANÁLISIS ESTÁTICO
Es necesario realizar el chequeo del eje del Molino de Martillos para comprobar si
este va a resistir al trabajo expuesto, ya que la vida útil de esta maquinas se
encuentra en las partes expuestas a movimiento rotacional.
Figura 4.41 Eje del Molino de Martillos
• Se realiza el diagrama de cuerpo libre del eje
Figura 4. 42 Diagrama de Cuerpo Libre del Eje del Mo lino de Martillos 13
Donde: P1 = WROTOR = 42.1 lb
P2 = ejeW = 7.9 lb
P3 =WPOLEA = 3.5lb14
• Análisis de esfuerzo cortante y momentos máximos
13 Diagrama realizado en el Programa MDSolid 3.4
14 MYERS, Catálogo de Poleas.
Figura 4.43 Diagrama de Esfuerzos Cortantes y Flecto res
De la figura 4.43, se tiene:
- Esfuerzo cortante máximo= 29.09 lb = 13.19 lb.
- Momento Flector máximo = 6.86 lb-ft = mKg.94.0
• Torsión en la polea
W
PT = (4.15)
Donde: P = potencia en el eje en Hp (se considera 5% de la potencia inicial)
W = velocidad de rotación en el eje en revoluciones por minuto (rpm)
Aplicando la ecuación 4.15, se tiene;
rpm
HpT
1548
75.4= 15
cmKgmkgT .234.34.2 ==
cmKgmKgM .09.94.94.0max == 16
• Verificación del coeficiente de seguridad del eje.
3
1
2232
+= TM
Sy
nd
π (4.16)
Donde: d = diámetro del eje de 38 mm
n = coeficiente de seguridad
Sy = límite de fluencia del material (2540 Kg/cm² para acero A 36)
Despejando n, de la ecuación 4.18, obtenemos:
+=
22
3
32 TM
Sydn
π
4.42=n
Verificando que el eje resistirá las cargas aplicadas.
15 1Hp=76.04Kgf
1rev= 2πrad
16 1ft = 0.3048m
1lb=0.45Kg
• ANÁLISIS DEL EJE A FATIGA
El eje durante el funcionamiento está sometido a flexión alternante y torsión
continua, es así que se producen esfuerzos flexionantes, que se invierten
alternativamente por completo, y un esfuerzo torsional que permanece constante.
Para el análisis del eje a fatiga se utiliza las siguientes ecuaciones:
Esfuerzo alternante:
3*
*32
d
Ma π
σ = (4.17)
Donde: σa = esfuerzo alternante expresado en kilogramo por centímetro
cuadrado (kg/cm2)
Mmáx = momento máximo en kilogramo – centímetro (kg-cm)
d = diámetro en centímetros (cm)
Esfuerzo alternante se obtiene utilizando el valor del momento máximo observado en
la figura 4.43,y sustituyendo en la ecuación 4.17.
3)8.3(*
)(09.94*32
cm
cmKga π
σ −=
2
46.17cm
kga =σ
En el caso particular el esfuerzo medio es:
0=mσ
Esfuerzo cortante medio:
3*
*16
d
Tm π
τ = (4.18)
Donde: =mτ esfuerzo cortante medio expresado en Kilogramo por centímetro
cuadrado (Kg. / cm2)
T = momento Torsor en Kilogramo – centímetro (Kg. - cm)
d = diámetro en centímetros (cm)
Con el valor de momento torsor encontrado en la ecuación 4.15 sustituyo en la
ecuación 4.18.
3)8.3(*
)(234*16
cm
cmkgm π
τ −=
2
.718.1
cm
kgm 2=τ
Límite de fatiga 17
Se determina la resistencia a la fatiga, utilizando para ello los factores
correspondientes:
Se = Ka* Kb * Kc * Kd * Ke * Kf * Se' (4.19)
Donde: Se = límite de resistencia a la fatiga del elemento mecánico en
kilogramo por centímetro cuadrado (kg/cm2)
Se' = límite de resistencia a la fatiga de la muestra de la Viga rotatoria.
en kilogramo por centímetro cuadrado (kg/cm2)
Ka = Factor de superficie.
Kb = Factor de tamaño.
Kc = Factor de confiabilidad.
Kd = Factor de temperatura.
17 SHIGLEY, J. Diseño en Ingeniería Mecánica. 6ta.ed. México: Mc Graw Hill, 2002.
Ke = Factor de modificación de esfuerzos.
Kf = Factor de efectos diversos.
Sustituyendo en la ecuación 4.19.
Se = Ka* Kb * Kc * Kd * Ke * Kf * Se'
Se' = 0.5 * Sut
Sut = 55 Kpsi = 37921.16 2cm
N= 3866.88
2cm
kg
. (AISI 1020)
Se' = 0.5 * 3866.88 2cm
kg
Se' = 2
44.1933cm
kg
Ka = 0.83 Laminado en caliente
( ) 835.038189.1 097.0 == −kb
Kc = 0.814, para una confiabilidad de R = 99%
Kd = 1
( )1ktq1kf −+=
.4,7.0 mmparaq == ; 1.0;5.1 ==d
rkt
( ) 35.115.17.01 =−+=kf
74.01 ==kf
ke
Se = 0.83 * 0.835 * 0.814 * 1 * 0.74 *1.35 * 1933.442cm
kg = 1089.65
2cm
kg
Esfuerzos equivalentes.
Según el criterio de Von Misses:
22 3 aaeqa τσσ += (4.20)
Para hallar el esfuerzo equivalente de amplitud utilizamos la ecuación 4.20 .
22 3 aaeqa τσσ +=
= aσ
2
.46.17
cm
kgaeq =σ
22 3 mmeqm τσσ += (4.21)
Utilizando la ecuación 4.21 encontramos el esfuerzo equivalente medio.
22 3 mmeqm τσσ += ; mσ = 0
23 meqm τσ =
22 .
61.37)718.21(*3cm
kgmeq ==σ
Factor de seguridad.
m
S
equ
mfatiga σ
η = (4.22)
Donde: =fatigaη factor de seguridad a fatiga
=mS resistencia alternante en newton por centímetro cuadrado
(N/cm2)
mequσ = esfuerzo medio equivalente en Kilogramo por centímetro
cuadrado (Kg./cm2)
Reemplazando en la ecuación 4.22.
m
S
equ
mfatiga σ
η =
m
a
S
S
SS
equ
equ
ut
e
em
σσ
+=
61.37
46.17
3866.88
1089.651089.65
+=mS
mS = 1460.66 2cm
kg
2
2
61.37
66.1460
cm
kgcm
kg
fatiga =η
84.38=fatigaη
4.2. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS
Para seleccionar un rodamiento se debe diferenciar si esta sometido a cargas
estáticas o dinámicas.
Se trata de cargas estáticas si el rodamiento está en reposo o gira muy lentamente; si
el rodamiento gira se habla de cargas dinámicas18
4.2.1. TIPOS DE CARGAS
4.2.1.1. CARGAS RADIALES
Estas cargas están determinadas por las reacciones en cada uno de los ejes, se
toma la de mayor valor, por cuanto se requiere de márgenes de seguridad apropiados
a las condiciones del diseño.
18 FAG, Catálogo de selección de rodamientos, Anexo 5
Figura 4.44 Cargas Radiales
4.2.1.2. CARGAS AXIALES
Están determinadas por la fuerza que actúa a lo largo del eje longitudinal de un
miembro estructural aplicada al centroide de la sección transversal del mismo
produciendo un esfuerzo uniforme.
Figura 4.45 Cargas Axiales
4.2.2. ANÁLISIS DINÁMICO
El comportamiento de un rodamiento, está determinado por la carga dinámica
equivalente P, la misma que se evaluará por la siguiente ecuación:
FaYFrXP ** += (4.23)
Donde: P = carga dinámica equivalente
X = factor radial
Y = factor de empuje
Fr = carga radial aplicada
Fa = carga axial aplicada
Para determinar la carga dinámica se utiliza la siguiente expresión:
n
L
f
fPC *= (4.24)
Donde: C = carga dinámica
fL = factor de vida
fn = factor de velocidad
4.3. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS 19
El cálculo tipo se realizará para el molino de martillos.
• Determinación de fuerzas
T1T2
Z
Y
Fy
Fz
Fz
Fy
Figura 4.46Fuerzas en el Molino de Martillos
19 SKF, Catálogo de Rodamientos, Anexo 4
Datos:
.6,1012 mmd =
.5HPP =
v
HP33000TT 21 =− (4.24)
rWv *= (4.25)
Aplicando la ecuación 4.25:
2
1016.0*
60
*2.1745
= πrpmv
.min
35,182728,9pie
s
mv ==
Aplicando la ecuación 4.24:
35,1827
)5(3300021 =− TT
lbTT 29,9021 =− (a)
2sen
2
1 eT
T αΓµ
= (4.26)
Sustituyendo en la ecuación 4.26:
°= 17
)15.3(33.0
2
1 seneT
T
352
1 =T
Tlb. (b)
Resolviendo las ecuaciones a y b, se obtiene:
.65,22 lbT =
.94,921 lbT =
Fuerzas de la banda sobre la polea y por tanto sobre el eje.
°+= 0cos)( 21 TTTy = 95,59 lb
lbsenTTTz 00)( 21 =°−=
El diagrama de cortantes y momentos flectores, se muestran en la figura 4.48.
Figura 4.47 Diagrama Cortantes y Momento Flector en el Eje del Molino de Martillos
P1 = WROTOR
P2 =WEJE
P3 =WPOLEA
Siendo la reacción mayor:
Rx = 29,09 lb
Para calcular la fuerza total que actúa sobre el eje, aplico el teorema de pitágoras:
22 RxTyPTotal += (4.27)
22 )09,29()69,95( += lbPTotal
KNlbPTotal 44,0100 ==
Utilizando la ecuación 5.14, se obtiene:
FaYFrXP ** +=
0*044,0*1 +=P
Donde: X= 1
Y=0
Fr = 0,44 KN
Fa = 0
Resultando:
KN 44,0=P
Aplicando la ecuación 4.24, la carga dinámica C:
n
L
f
fPC *=
Donde: Lf = 0,25
nf = 1,64
Resultando:
25.0
64.1*44.0=C
KN 8.2=C
Del catálogo SKF de Rodamientos, se obtiene: C = 3,65 KN, comparando con el
calculado, se cumple que:
caltab CC > (4.28)
KNKN 8,25,3 >
Satisfaciendo el requerimiento dinámico.
Para la mezcladora y tolva se realiza un proceso idéntico; la tabla XXVI, muestra en
resumen la selección de rodamientos radiales para cada máquina; y la tabla XXVII
rodamientos cónicos.
Tabla XXVI. Selección de Rodamientos Radiales de Bolas
Plano xz Plano xy
M.M E1 2 0,129 0,42 0,439 1,64 0,25 35 2,882 SYK35TR SYK 507 YAR 207-2RFMEZ. E2 1 0,34 0,072 0,348 1,64 0,49 35 1,163 FYK 35 TR FYK 507 YAR 207-2RFT.A E3 1 0,35 0,42 0,547 1,59 0,48 35 1,788 FAG 61807
Máquina Cant. Rod. Soporte RodamientoEjeC. Radial (KN) C. Radial
Equivalente (KN)
Factor de Vida fl
Factor de Velocidad fn
Diámetro del Eje (mm)
Capacidad de Carga (KN)
Designación
Tabla XXVII. Selección de Rodamientos Cónicos
MEZ. E2 0,470 1,52 0,517 38 2,340 32207J2/QT.A E3 0,17 1,52 0,517 38 1,26 32207J2/Q
C. Axial Equivalente
Factor de Vida fl
Factor de Velocidad fn
Diámetro del Eje (mm)
Capacidad de Carga (KN)
Máquina RodamientoEje
4.3.1.1.1. CHUMACERAS
La vida útil de una máquina rotativa esta basada en el correcto funcionamiento de
su eje; las chumaceras que poseía el molino eran rodamientos radiales de bolas, que
se encontraban alojados en una caja de construcción artesanal. Estos rodamientos no
son adecuados para el molino, debido a la presencia de polvo, propios del proceso de
molienda.
Figura 4.48Chumacera de Construcción Artesanal del Molino de Martillos
Para la selección de las nuevas chumaceras, se considera el diámetro del eje que
posee el molino de martillos.
En la figura 4.49 se muestra la chumacera SKF seleccionada para el molino.
Figura 4.49 Chumacera Seleccionada para el Molino d e Martillos
4.3.1.1.2. TOLVA DE DESCARGA
La tolva de descarga del molino debe permitir la salida del material molido en la
misma proporción que a la entrada, asegurando con esto que no exista acumulación
del producto en el interior del molino. En el literal 4.1.2.2.2 se determinaron las
dimensiones del sistema de alimentación en el molino, fundamentándose en ello, se
obtienen las dimensiones de la Tolva de descarga del molino y se detallan en la figura
4.50.
Figura 4.50 Dimensiones de la Tolva de Descarga en el Molino de Martillos
Figura 4.51 Reconstrucción de la Tolva de Descarga del Molino de Martillos
4.3.1.1.3. ESTRUCTURA SOPORTE
La estructura que soporta al molino de martillos debe brindar la suficiente rigidez a
la máquina, cuando ésta se encuentre en funcionamiento, será capaz de soportar a
todos los elementos constitutivos tales como: motor y molino.
La estructura del molino de martillos tenía las siguientes características:
- Soldada directamente a la carcasa
- No contaba con sistema antivibración
- Carecía de placas de fijación en sus bases.
El cambio en su configuración geométrica a estructura tipo mesa y la adición del
sistema antivibración, se muestran en la figura 4.52.
Figura 4.52Estructura Soporte del Molino de Martillos
• VERIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA SOPORTE DEL MOLINO EN SAP 2000
La verificación de la estructura soporte del molino se realiza en SAP 2000 V9.1.
La configuración geométrica de la estructura se muestra en la figura 4.53:
(a) (b)
Figura 4.53 Vista Frontal (a) y Lateral (b) de la Es tructura Soporte del Molino
MATERIAL
La estructura está fabricada en Acero A 36:
Figura 4.54 Propiedades del Acero A 36 – SAP 2000
En L 2” x ¼”, cuyas propiedades se detallan a continuación:
Figura 4.55 Propiedades del Ángulo L – SAP 2000
CARGAS
Las cargas a considerarse en la estructura se detallan a continuación:
Carga Muerta
El valor de la carga muerta puntual, se obtienen de las reacciones resultantes por
efecto del peso del rotor, eje y polea; como se detalla en el literal 4.1.2.2.8, figura 4.43.
De donde se tiene:
.1506,33
.48,991,20
KglbR
KglbR
B
A
====
Figura 4.56 Carga Muerta Puntual en la Estructura
El peso del motor; se asigna como carga de tipo puntual sobre los ángulos soportantes
del mismo, como se observa en la figura 4.57.
Para obtener su valor se divide el peso total del motor de 64,2 kg (ver anexo A3).
De donde se tiene:
.1,32
.1,32
2
1
KgPM
KgPM
==
Figura 4.57 Carga Muerta Producida por el Peso del Mo tor
La carga muerta, por efecto del peso de: tolva y carcasa se considera en el análisis de
SAP. Para efectos del peso de la carcasa se la consideró como cuadrada, para
facilidad constructiva en Sap.
Figura 4.58 Análisis de la Estructura en Sap
Carga Viva
La carga viva actuante en la estructura es de dos tipos, puntual debido a las
reacciones resultantes en las chumaceras, efecto de la tensión en la polea; como se
observa el la figura 4.59.
Figura 4.59 Reacciones Resultantes Efecto de la Tens ión en la Polea
Donde:
P1 = Tensión resultante de 92,94 lb = 41,9 Kg
KglbR
KglbR
LB
LA
9,7534,167
74,334,74
====
Figura 4.60 Carga Viva Puntual en la Estructura
La determinación de la carga viva distribuída, efecto del peso del material y detallado
en el literal 4.1.1, de 50 kg; se muestra a continuación.
Figura 4.61 Carga Viva Distribuída en la Tolva
ASIGNACIÓN DE CARGAS
La asignación de cargas se la realiza de la siguiente manera:
Figura 4.62a Asignación de Carga Muerta Puntual y po r Efecto de Tolva y Carcasa en la Estructura
Figura 4.62b. Asignación de Carga Viva Puntual y Dist ribuída en la Estructura
DETERMINACIÓN DE REACCIONES Y MOMENTOS
Los valores máximos de reacciones y momentos se obtienen con la Combinación
D+L:
Figura 4.63 Reacciones Resultantes en la Estructura
Figura 4.63a Momentos Resultantes en la Estructura
Se verifica que el elemento más solicitado a carga es el Frame 1 en el Joint 3, con la
combinación D + L.
ANÁLISIS DE ESFUERZOS EN LA ESTRUCTURA Y TOLVA
En la Figura 4.64, se muestra el gráfico de los esfuerzos resultantes en la
estructura por efecto de las cargas actuantes.
Figura 4.64 Esfuerzos Resultantes en la Estructura
La relación de esfuerzos mayor, se presenta en el frame 1, en la parte superior
derecha de la estructura con un valor de 0.117.
Con lo que se verifica que la estructura soporte resistirá sin problemas, las cargas del
molino de martillos.
En la Figura 4.65, se muestra el gráfico de los esfuerzos resultantes en la tolva por
efecto del material.
Figura 4.65 Esfuerzos Resultantes en la Tolva
La mayor solicitación de carga en la tolva se verifica en las partes rojas, con un valor
de 0,48 kg/mm2.
Con lo que se verifica que la tolva resistirá sin problemas, las cargas por efecto del
material.
4.3.2. REVISIÓN, RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LA
MEZCLADORA
Para la evaluación de la mezcladora se hace necesario seguir el siguiente
procedimiento:
• Desmontar el reductor de velocidades que se encuentra en la parte superior.
• Desacoplar el eje del sinfín
• Practicar un orificio en el cuerpo del mezclador y otro en la parte superior.
• Desmontar el tornillo sinfín del mezclador
• Desmontar la tolva de alimentación.
• Desmontar las bases
• Desacoplar la parte cónica del cuerpo de la mezcladora.
Figura 4.66 Apertura de un Orificio en la Mezclador a
Al finalizar el desmontaje de las partes del mezclador se realiza el análisis de cada
elemento constitutivo del mezclador.
4.3.2.1. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS
En la tabla XXX, se muestra el estado de cada elemento de máquina de la
mezcladora:
Tabla XXX. Especificación del Estado de los Elementos de la Mezcladora
Bueno MaloTolva de alimentación 1 XSistema mezclador 1 XCompuerta de acceso -Mirilla de control -Chumaceras -Rodamientos -Tornillo sinfín 1 XEje sinfín 1 XTolva de descarga -
No existeNo existeNo existeNo existeOxidado y desoldado
No existeRehabilitarlo
Tolva fijaInoperable
ELEMENTO CANTIDADESTADO
OBSERVACIONES
4.3.2.2. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL
REEMPLAZO
Las especificaciones para el reemplazo de los elementos mecánicos de la
mezcladora, se enlistan en la tabla XXXI.
Tabla XXXI. Elementos Mecánicos para el Reemplazo en la Mezcladora
Tolva de alimentación 1Sistema mezclador 1Compuerta de acceso 1Mirilla de control 1Chumaceras 1Rodamientos 1Tornillo sinfín 1Tolva de descarga 1
Vidrio templado 150 x 230 mm x 6 lineas
KOYO Cónico ASTM A - 36 PL. 2 x 610 x 2440 mmASTM A - 36 PL. 2 x 400 x 500 mm
CMB PL. 5/16" x 1 1/2" x130 mm
ELEMENTO CANTIDAD ESPECIFICACIÓN OBSERVACIONES
ASTM A - 36 PL. 2 x 600 x 1220 mmASTM A - 36 PL. 2 x 500 x 600 mm
ASTM A - 36 PL. 2 x 610 x 1220 mm
4.3.2.2.1. TOLVA DE ALIMENTACIÓN
El mezclador de balanceados, contaba con una tolva con las siguientes
características:
- Presencia de oxido en la superficie
- Pintura de mala calidad
- Capacidad insuficiente
- Fija
Figura 4.67 Tolva de Alimentación de la Mezcladora
La movilidad y mayor capacidad en la tolva de alimentación del mezclador es
fundamental, ya que da mayor operabilidad en el momento de la alimentación y la
descarga.
El volumen de producto requerido es: 3m 0625.0=reqV , detallado en el literal 4.1.2.2.1.
Para calcular el volumen de la tolva existente, se utilizó el mismo procedimiento de la
tolva del molino de martillos detallado en el literal 4.1.2.2.1, con las ecuaciones 4.2, 4.3
y 4.4.
Figura 4.68 Dimensiones de la Tolva del Mezclador – Vista Lateral
Figura 4.69 Dimensiones de la Tolva del Mezclador – Vista Superior
Calculando el volumen de la tolva se tiene:
3m 0187.0=tolmV
El volumen calculado de la tolva de alimentación es insuficiente para la capacidad de
producción requerida:
0187.00625.0
>
> tolmreq VV
Se debe incrementar la capacidad de la tolva de alimentación en 3.3 veces como
mínimo a partir de las dimensiones iniciales.
En las figuras 4.70 y 4.71, se muestran las vistas lateral y superior de la nueva tolva
del mezclador.
Figura 4.70 Dimensiones de la Nueva Tolva del Mezcl ador – Vista Lateral
Figura 4.71 Dimensiones de la Nueva Tolva del Mezc lador – Vista Superior
El nuevo volumen de la tolva de alimentación es de 3m 0709.0=tolmV .
Para calcular la cantidad de balanceado en la tolva se utiliza la ecuación 4.1:
V
m=δ
Donde: δ = densidad del balanceado de 606.5 kg/m3 20
m = masa del balanceado en kilogramos (kg)
V = volumen de almacenamiento en metros cúbicos (m3)
33
0709,0*5,606 mm
kgm =
kgm 43= = 94,8 lb 21
Figura 4.72 Nueva Tolva Móvil del Mezclador
• ANÁLISIS DE ESFUERZOS DE LA TOLVA MEDIANTE EL MÉTOD O DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) – COSMOSXpress
Para el análisis de esfuerzos en la tolva de alimentación, por efecto del peso del
producto, se utiliza los parámetros de la tabla VII:
20 Pruebas Realizadas para Determinar la Densidad del Balanceado
21 Peso Total de Producto en la Tolva de Alimentación
Las dimensiones de la tolva son las establecidas en las figuras 4.70 y 4.71.
Tabla XXXII. Parámetros de Entrada de la Tolva *
PARÁMETROS DETALLE REFERENCIACarga* 94,8 lb Referencia 22Material Tolva A-36 Tabla XXXIEspesor 2 mm Tabla XXXI
La restricción en la tolva constituye la parte anexa el cuerpo del mezclador, como se
muestra en la figura 4,73:
Figura 4.73 Restricción en la Tolva
La asignación de cargas, será en las caras internas de la tolva como se muestra en la
figura 4,74:
Figura 4.74 Asignación de Cargas en la Tolva
* Para mayor confiabilidad en el diseño se ha considerado que la carga actuante en las caras de la tolva
es 100% de la carga total.
INFORME DE RESULTADOS
Material
Tabla XXXIII. Material Utilizado en el Diseño de la T olva
N Nombre de la pieza Material Masa Volúmen Límite de Tracción Límite Elástico1 Tolva Mezclador ASTM A 36 11.4905 Kg 0.00145449 m³ 4.2051e 008 N/m² 2.5 e 008 N/m²
Propiedades de Estudio
Tabla XXXIV. Parámetros de Estudio en el Diseño de la To lva
Información de malla
Tipo de malla: Malla con elementos sólidos tetraédricos
Mallador utilizado: Estándar
Transición automática: Desactivar
Superficie suave: Activar
Verificación jacobiana: 4 Points
Tamaño de elementos: 11.333 mm
Tolerancia: 0.56663 mm
Calidad: Alta
Número de elementos: 33987
Número de nodos: 68645
Tensiones
Tabla XXXV. Resultado de Tensiones en la Tolva
Tipo Mín. Máx.
VON: Tensión de von Mises
131241 N/m^2
7.07668e+007 N/m^2
Figura 4.75 Tensiones de Von Mises en la Tolva
Según los parámetros especificados el factor de seguridad más bajo de la tolva es 3.5.
Con lo que se garantiza que el material y el espesor son adecuados.
Figura 4.76 Factor de Seguridad de la Tolva del Mezc lador
4.3.2.2.2. SISTEMA MEZCLADOR
El sistema de mezclado permite que todos los componentes que ingresan por la
tolva de alimentación se homogenicen en el interior del mezclador.
Está conformado por un tubo cilíndrico que cubre en casi su totalidad al tornillo sin fin,
permitiendo de esta manera el mezclado del material. La separación entre las hélices
del tornillo sinfín y las paredes interiores del tubo debe ser mínima, para que la
eficiencia en el mezclado sea mayor.
En la figura 4.77 se detalla la geometría del tubo cilíndrico.
Figura 4.77Dimensiones Tubo Cilíndrico – Sistema Mez clador
En la figura 4.78, se observa el tubo colocado en el interior del mezclador de
balanceado.
Figura 4.78 Tubo Cilíndrico – Sistema Mezclador
4.3.2.2.3. COMPUERTA DE ACCESO
La compuerta, permite el mantenimiento regular del tornillo sin fin y la verificación
del correcto funcionamiento del mezclador.
El dimensionamiento de la compuerta se muestra en la figura 4.79, y están en función
del tamaño necesario para que una persona ingrese sin dificultad al interior de la
mezcladora.
Figura 4.79 Compuerta de Acceso - Mezcladora
4.3.2.2.4. MIRILLA DE CONTROL
Sirve para inspeccionar el nivel del producto en el interior del mezclador y
mantener constante la producción de balanceado.
Figura 4.80 Mirilla de Control
4.3.2.2.5. CHUMACERA
La figura 4.81 muestra la chumacera seleccionada para la mezcladora de
balanceados, ésta es una chumacera de pared SKF.
Figura 4.81 Chumacera de Pared SKF – 3D
4.3.2.2.6. RODAMIENTO
La vida útil de cualquier máquina depende del rodamiento que utilice; el mezclador
no cuenta con rodamientos de ningún tipo, evidenciando así, que ésta era inoperable.
Los rodamientos adecuados para este tipo de máquinas son los rodamientos cónicos
por la gran capacidad de carga que soportan.
En la figura 4.82a se observa el engranaje cónico dispuesto en el mezclador como
rodamiento; y en la figura 4.82b el rodamiento cónico seleccionado.
Figura 4.82 (a) (b) Engrane Cónico y Rodamiento Cóni co – 3D
4.3.2.2.7. TORNILLO SINFIN
El tornillo sinfín del mezclador de balanceado presentaba soldaduras defectuosas
en toda su trayectoria, además de perforaciones en las hélices y signos de óxido. Su
reconstrucción implica cordones de soldadura a lo largo de las hélices y limpieza de
las mismas.
Figura 4.83 Estado Inicial del Tornillo Sinfín de la Mezcladora
4.3.2.2.8. TOLVA DE DESCARGA
La construcción de la tolva de descarga en el mezclador sigue el mismo principio
que en el molino de martillos, la figura 4.84 nos indica la tolva de descarga del
mezclador; el detalle de las medidas se adjunta en anexos.
La tolva se localiza en la parte cónica de mezclador, para facilidad de descarga del
producto mezclado.
Figura 4.84 Tolva de Descarga
4.3.3. REVISIÓN, RECONSTRUCCIÓN Y PUESTA A PUNTO DE LA TOLVA DE
ALMACENAMIENTO
La tolva de almacenamiento de la planta se desmonta, de acuerdo a lo siguiente:
• Desmontar la tapa del sistema de descarga.
• Desacoplar la descarga de la tolva.
• Desacoplar el eje del sinfín
• Desmontar el tornillo sinfín de mezclado
Figura 4.85 Tolva de Almacenamiento
4.3.3.1. ESPECIFICACIÓN DEL ESTADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS
La especificación del estado de los elementos mecánicos se muestra en la tabla
XXXVI:
Tabla XXXVI. Especificación del Estado de los Elementos d e la Tolva de Almacenamiento
Bueno MaloTapa desmontable -Rodamientos -Tornillo sinfín 1 XEje sinfín 1 X
Oxidado y desoldadoRehabilitarlo
ELEMENTO CANTIDADESTADO
OBSERVACIONES
No existeNo existe
4.3.3.2. ESPECIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS PARA EL
REEMPLAZO
En la tabla XXXVII se tiene la especificación de elementos para el reemplazo.
Tabla XXXVII. Especificación de Elementos Mecánicos para el Reemplazo
Tapa desmontable 1Rodamientos 2Tornillo sinfín 1
ELEMENTO CANTIDAD ESPECIFICACIÓN OBSERVACIONES
KOYO Cónico / De bolasASTM A - 36 PL. 2 x Ø = 1200 mm
ASTM A - 36 PL. 2 x 300 x 2440 mm
4.3.3.2.1. TAPA DESMONTABLE
El objetivo de la tapa desmontable ubicada en la parte superior de la tolva es evitar
la presencia de roedores y eliminar la presencia de humedad en el producto, propio del
lugar de operación de la planta.
La tapa se construirá con un diámetro igual al diámetro del cuerpo de la tolva. Los
detalles de dimensiones y geometrías se adjuntan en anexos.
Figura 4.86 Tapa Desmontable – Tolva de Almacenamie nto
4.3.3.2.2. RODAMIENTOS
Los rodamientos seleccionados para la tolva de almacenamiento son rodamientos:
cónico y de bolas; éstos se acoplan en el eje del tornillo sinfín.
Los rodamientos deben ser lubricados con grasa en sus respectivas cajas de soporte;
garantizando el correcto funcionamiento y vida útil del eje.
Figura 4.87 Rodamiento Radial de Bolas
4.3.3.2.3. TORNILLO SINFÍN
El tornillo sinfín de la tolva de almacenamiento tenía presencia de óxido en toda su
superficie, soldado solamente por tramos. El eje carecía de rodamientos que le sirvan
de soporte.
La reconstrucción implica la aplicación de cordones de soldadura en las hélices
desoldadas del sinfín y limpieza de óxido presente.
Figura 4.88 Tornillo Sinfín de la Tolva de Almacenam iento
4.3.4. PROCEDIMIENTO DE PINTURA DE LAS MÁQUINAS
Sobre la superficie de cada máquina, se aplicó dos capas de pintura: la primera
capa de pintura anticorrosivo y la siguiente de esmalte poliuretano.
4.3.4.1. PREPARACIÓN DE SUPERFICIES
La preparación de la superficie es fundamental para el acabado final. Debe estar
perfectamente lijada, limpia, seca y exenta de polvo y grasa. A continuación se detalla
el procedimiento a seguir para la preparación de superficies de las máquinas:
1. Cepillar la superficie con un cepillo de púas de acero, incidiendo especialmente en
las zonas oxidadas. También se lo realiza con máquinas lijadoras.
2. Limpiar y desengrasar la superficie con disolvente.
3. Dar una o dos capas de imprimación el mismo día del cepillado.
4. Elegir el tipo de pintura: esmalte, brillante, satinado o mate.
5. Dejar secar completamente entre mano y mano.
6. Utilizar brocha, rodillo o pistola.
7. Dar las manos necesarias hasta que el acabado sea bueno.
La selección de tipo de pintura se detalla en la tabla XXXVIII.
Tabla XXXVIII. Procedimiento de Pintura en las Máquinas d e la Planta de Balanceados
MÁQUINA Nº CAPAS TIPO DE PINTURA COLOR THINNER ESPESOR Nº DE MANOS ÁREA CUBIERTA
PRIMERA Anticorrosivo alquídico Gris Acrílico 6 mils 2 2,5 m^2
SEGUNDA Poliuretano Blanco Acrílico 6 mils 2 2,5 m^2
PRIMERA Anticorrosivo alquídico Gris Acrílico 6 mils 2 4 m^2
SEGUNDA Poliuretano Blanco Acrílico 6 mils 2 4 m^2
PRIMERA Anticorrosivo alquídico Gris Acrílico 6 mils 2 4 m^2
SEGUNDA Poliuretano Blanco Acrílico 6 mils 2 4 m^2TOLVA DE
ALMACENAMIENTO
MOLINO DE MARTILLOS
PROCEDIMIENTO DE PINTURA DE MÁQUINAS DE LA PLANTA D E BALANCEADOS
MEZCLADORA
4.3.5. PROCESO TECNOLÓGICO DE RECONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA
En el proceso de reconstrucción de las máquinas de la planta de balanceados se
elaboró cursogramas, en los que se representa gráficamente cada uno de los
procesos reconstructivos empleados en cada máquina.
Cada elemento reconstruido ha sido designado con letras y números para facilitar la
elaboración de los cursogramas, en las tablas XXXIX, XL y XLI
Tabla XXXIX. Designación de Elementos – Molino de Martil los
Denominación Designación Cantidad MaterialEstructura soporte P1 1 Acerotensores P2 3 AceroCauchos antivibración P3 4 CauchoRotor P4 1 AceroEje transmisión P5 1 Acero trans.Martillos P6 36 DF2Carcasa P7 1 AceroTolva de alimentación P8 1 AceroSistema de regulacion en la alimentación P9 1 AceroTolva de descarga P10 1 AceroSistema de regulación en la descarga P11 1 AceroPoleas P12 2 Aluminio
Tabla XL. Designación de Elementos – Mezcladora
Denominación Designación Cantidad MaterialEstructura soporte P13 1 AceroTensores P14 6 AceroCauchos antivibración P15 4 CauchoTornillo sinfín P16 1 AceroSistema mezclador P17 1 Acero Tolva de alimentación P18 1 AceroTolva de descarga P19 1 AceroSistema de regulación en la descarga P20 1 AceroMirilla de control P21 1 VidrioPoleas P22 2 Aluminio
Tabla XLI. Designación de Elementos – Tolva de Almace namiento
Denominación Designación Cantidad MaterialEstructura soporte P23 1 AceroTensores P24 6 AceroCauchos antivibración P25 4 CauchoTornillo sinfín P26 1 AceroTolva de descarga P27 1 AceroSistema de regulación en la descarga P28 1 AceroPoleas P29 2 Aluminio
4.3.5.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
En el cronograma de actividades se plantea los distintos procesos reconstructivos
empleados; para optimizar los recursos disponibles y disminuir los costos indirectos,
en la culminación del trabajo.
Para mayor comprensión del proceso de reconstrucción, las Máquinas con la letra M;
Herramientas y Accesorios con la letra H, son divididos en dos grupos: Herramientas –
Accesorios en la tabla XLII y Máquinas – Herramientas en la tabla XLIII.
Tabla XLII. Codificación Herramientas - Accesorios
DENOMINACIÓN HERRAMIENTAS Y ACCESORIOSH1 Calibrador pie de rey H2 FlexómetroH3 ComboH4 MartilloH5 Nivel horizontalH6 CincelH7 EscuadraH8 Juego de llaves inglesasH9 Arco de sierraH10 Juego de brocas de 5/16" hasta 5/8H11 RayadoresH12 Martillo de gomaH13 Juego de llaves exagonales H14 SantiagoH15 Llave picoH16 Llave de tuboH17 CompásH18 Cuchilla de tornoH19 Tijera metalicaH20 Mesa de trabajoH21 LijasH22 LimasH23 Tarraja
Tabla XLIII. Codificación Máquinas - Herramientas
DENOMINACIÓN MÁQUINAS Y EQUIPOS MARCA CARACTERÍSTICASMH1 Sierra de corte Dewall Capacidad de corte: 10"x 6" en lámina Ø 6"MH2 Torno Barelly Volteo 0.65 m de distancia entre puntas: 1000 mm.MH3 Taladradora Power tools Longitud de deplazamiento: 1000 mm.MH4 Amoladora Dewall Potencia: 3200 watts a 8200 rpm con disco de Ø 7"MH5 Esmeril de banco Pitbull Potencia: 1 hp disco de Ø 7"MH6 Equipo de pintura Schull Capacidad de tanque: 125 psi, motor de 1 hpMH7 Roladora Longitud de la rola: 1500 mm. MH8 Taladradora manual Dewall Velocidad: 0 - 850 rpm, variable reversible para brocas hasta Ø 1/2"MH9 Lijadora Bosch Velocidad: 16000 orbitates/min; 120 V, 4 A
MH10 Dobladora de tolMH11 CizallaMH12 Pulidora Dewall Velocidad: 6500 rpm; 120 V, 15 A, disco Ø7"
S1 Equipo de soldadura Bambossi Rango de amperaje: 25 - 225 A; 220 V
4.3.5.2. OPERACIONES TECNOLÓGICAS
Las operaciones tecnológicas se desarrollan en el lapso de cada actividad
mecánica continua, con el objetivo de dar forma y tamaño adecuado a un elemento.
Es conveniente numerar cada uno de los procesos, en los que intervienen cada una de
las partes de la maquinaria detalladas.
Tabla XLIV. Procesos Realizados en la Reconstrucción d e la Maquinaria
4.3.5.3. CURSOGRAMAS DE RECONSTRUCCIÓN
En los siguientes curso gramas, se representan las operaciones tecnológicas que
se siguen en las diferentes etapas de la reconstrucción para cada maquina. Las
operaciones de reconstrucción no tienen un orden de seguimiento estricto; se ejecutan
de acuerdo a la necesidad de avance requerida. El tiempo empleado se indica en
horas y se localiza a la izquierda de cada operación.
Para mayor comprensión de los cursogramas a continuación se detalla la
nomenclatura utilizada en la elaboración de los mismos.
Item Operación1 Desmontaje2 Trazado y corte 3 Torneado: centrado, refrentado, cilindrado4 Taladrado5 Roscado manual6 Cepillado y chaveteros7 Soldadura8 Doblado9 Amolado10 Pulido11 Masillado y lijado12 Pintado13 Pruebas
Simbología Significado
Operación Tecnológica
Traslado o transporte
Inspección
Espera
Pintura
Montaje
P
Figura 4.89 Nomenclatura de Operaciones Tecnológica s
4.3.5.3.1. MOLINO DE MARTILLOS
P
2
1 3.0
0.25
31.0
6
1.0
1.0
11 0.25
1 0.30
P4, P5, P6 Rotor
MONTAJE
11 1.0
10 2.0
71.0
1.0
21.0
0.083
P1, P2, P3 Estructura Soporte
1 0.30
P
MONTAJE
0.3 0.16
•
•
•
•
•
•
•
2
1
1.0
0.083
4
2
0.25
8 0.25
0.5
11
0.5
1 0.25
P
P7, P8, P10 Carcasa
7
10
MONTAJE
1.0
0.16
0.16
2 0.5
0.083
8 0.16
7
11
1 0.25
P
P9, P11 Sist. Regulación.
10
MONTAJE
0.25
0.5
0.5
0.16
0.5
3 1.0
0.083
6 0.5
0.16 11
1 0.25
P12 Poleas
MONTAJE
0.08
4.3.5.3.2. MEZCLADORA
0.083
0.75
0.5
0.5
0.083
0.25
21
1.5
3 0.16
5
0.16
8
1 1.0
P16, P17 Sinfín, Sistema Mezclador
9
7
0.25
0.5
1.0 P
21.0
0.16
90.25
8
10
1 0.5
P13, P14, P15 Estructura Mezclador
7
11
MONTAJE
20.25
0.083
90.25
8
10 0.5
1 0.25
P
P18, P19 Tolva de Alimentación y Descarga
7
11
MONTAJE
0.16
0.5
0.5
0.083
O.25
P
10
11
MONTAJE
0.5
0.083
0.16
0.083
0.16
8 0.16
0.083
7 0.16
10
1 0.25
P
P20, P21 Sist. Reg. Mirilla
11
MONTAJE
O.083
0.083
O.16
0.16
3
1
1.0
0.083
6 0.5
0.083
11
1 0.25
P22 Poleas Mezclador
MONTAJE
0.083
4.3.5.3.3. TOLVA DE ALMACENAMIENTO
P
21.0
0.16
90.25
8
1
1 0.5
P23, P24, P25 Est. Sop. Tolva Almacenamiento
7
1
MONTAJE
2 0.5
0.083
3
2
1.5
5
P
P26, Tornillo. Sinfín
7
11
MONTAJE
0.25
0.5
0.16
0.083
0.16
0,083
0.75
0.5
0.5
0.08
0.25
8 0.16
0.083
7 0.25
10
0.083
2 0.25
P
P27, P28 T. Descarga en Sistema de Regulación
11
MONTAJE
0.25
0.5
0.25
3
1
1.0
0.083
6 0.5
0.083 11
0.083
1 0.25
P29 Poleas en la Tolva de Almacenamiento
MONTAJE
4.3.5.4. TIEMPO DE MÁQUINAS, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS EMPLEADOS
EN LA RECONSTRUCCIÓN
En la tabla XLV, se detallan los tiempos de utilización de máquinas, equipos,
herramientas y mano de obra, necesarias para la construcción de la planta de
balanceados.
Tabla XLV. Tiempos de Maquinaria y Herramientas Util izado
MH1 MH2 MH3 MH4 MH5 MH6 MH7 MH8 MH9 MH10 MH11 MH12 MH13 S1P1 1 1 4 0,33 1 0,33 1 0,33 0,33 2 2 12,32P2 3 0,14 0,14 0,08 0,08 0,041 0,22 0,05 0,053 0,11 .166 2,74P3 4 0,033 0,13P4 1 1,38 0,08 0,16 0,5 1 0,5 3,62P5 1 0,08 1 0,5 1,58P6 36 0,013 0,55 0 0,0046 0,013 20,90P7 1 0,5 0,5 0,16 0,16 0,08 0,13 0,16 0,33 0,5 2,52P8 1 0,41 0,25 0,15 0,2 0,05 0,1 0,16 0,13 0.41 1,45P9 1 0,16 0,083 0,05 0,05 0,05 0,04 0,16 0,59
P10 1 0,25 0,05 0,1 0,16 0,08 0,06 0,16 0,16 0,16 1,18P11 1 0,16 0,083 0,05 0,05 0,05 0,04 0,16 0,59P12 2 1 2,00P13 1 ,O83 0.16 .16 0,16 0,5 .5 1 1,66P14 6 0,027 0,22 0,013 0,027 0,041 0,027 0,027 0,083 2,79P15 4 0 0,033 0,13P16 1 0 3 0,16 0.66 0,5 3 12 18,66P17 1 0,1 0,25 0,5 0,5 1,35P18 1 0,41 0,25 0,15 0,2 0,05 0,1 0,16 0,13 0.41 1,45P19 1 0,25 0,05 0,1 0,16 0,08 0,06 0,16 0,16 0,16 1,18P20 1 0,16 0,083 0,05 0,05 0,05 0,04 0,16 0,59P21 1 0,05 0,05 0.083 0.083 .083 0,5 .016 0,60P22 2 1 2,00P23 1 ,O83 0.16 .16 0,16 0,5 .5 1 1,66P24 6 0,027 0,22 0,013 0,027 0,041 0,027 0,027 0,083 2,79P25 4 0 0 0,033 0,13P26 1 1 3 0,16 0.66 0,5 3 12P27 1 0,25 0,05 0,1 0,16 0,08 0,06 0,16 0,16 0,16 1,18P28 1 0,16 0,083 0,05 0,05 0,05 0,04 0,16 0,59P29 2 1 2,00
100,40
Pieza CantTIEMPO (HORAS) TOTAL
(HORAS)
TOTAL
CAPÍTULO V
5. SELECCIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE MOTORES
ELÉCTRICOS, BANDAS, POLEAS Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS.
5.1. INTRODUCCIÓN
En una planta industrial, los equipos y máquinas que realizan trabajo mecánico o
de producción, poseen motor eléctrico; por lo tanto son éstos equipos los principales
dentro del proceso de producción.
Una correcta selección del motor, bandas y poleas, en un proceso de producción,
permitirá obtener la mayor vida útil del equipo, y una máxima eficiencia; además tiene
notable importancia económica, ya que puede constituir un consumo adicional de
energía en el caso de que el motor esté sobredimensionado o por el contrario, cuando
el motor es pequeño; implica la posible aparición de averías por roturas o fallas.
La planta de balanceados, cuenta con tres máquinas constitutivas: molino, mezcladora
y tolva, de las cuales el molino y la mezcladora cuentan con motor eléctrico.
5.2. FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTR ICOS
Un motor eléctrico está formado con polos alternados entre el estator y el rotor,
produciendo así el movimiento de rotación. En la figura 5.1 se muestra como se
produce el movimiento de rotación de un motor eléctrico.
Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción de
Faraday; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o
está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de
intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el
principio de Ampére, que establece: que si una corriente pasa a través de un
conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza
mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.
N S
N
S
Estator
Fijo
Rotor
Figura 5.1 Generación de Movimiento de Rotación
5.2.1. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MOTORES
Los motores eléctricos pueden clasificarse en:
Motores de Corriente Directa
o Continua
Motores de Corriente Alterna
Serie
Paralelo
Mixto
Monofásicos
Bifásicos
Trifásicos
Motores Universales
Figura 5.2 Clasificación General de Motores eléctri cos
5.2.1.1. MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA (C.C.)
Su principal ventaja, es la regulación continua de la velocidad. Son utilizados
principalmente en automóviles, camiones, aviación, máquinas herramientas. Este
motor posee el mismo número de polos y carbones, en el rotor y estator.
5.2.1.2. MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA (C.A.)
Son utilizados en la industria, ya que alimentan con los sistemas de distribución de
energía normales. Su clasificación es de acuerdo al tipo de alimentación.
Se diferencian de los motores de C.C., porque los bobinados del inducido están
siempre localizados en el estator, mientras que los del campo están en el rotor22.
5.2.1.3. MOTORES UNIVERSALES
Su forma es como de un motor de corriente continua, pero esta diseñado para
trabajar con corriente alterna. Tiene una eficiencia baja (del orden del 51%) y se utiliza
en maquinas de pequeña potencia, su operación debe ser intermitente. Estos motores
son utilizados en taladros, aspiradoras, licuadoras, etc.
5.2.2. PARTES CONSTITUTIVAS DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Las partes principales de un motor eléctrico son: estator, carcasa, base, rotor, caja
de conexiones, tapas y cojinetes.
1
2
4
3
5
6
Figura 5.3 Partes de un Motor Eléctrico C.A.
22 CANTOS, I. Transformadores y Máquinas Eléctricas. Espoch.
1. Carcasa
2. Tapa Anterior
3. Base
4. Eje del Motor
5. Caja de Conexiones
6. Tapa Posterior
5.2.2.1. ESTATOR
El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto
se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecánicamente, pero si
magnéticamente. Existen dos tipos de estatores:
a. Estator de polos salientes
b. Estator ranurado
5.2.2.2. ROTOR
El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la
conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores, son un conjunto de láminas
de acero al silicio que forman un paquete, y pueden ser básicamente de tres tipos:
a. Rotor Ranurado
b. Rotor de Polos Salientes
c. Rotor Jaula de Ardilla
5.2.2.3. CARCASA
La carcasa es la encargada de cubrir y proteger al estator y rotor; se fabrica en
material dependiente del tipo de motor, de su diseño y aplicación. Teniendo así:
a. Cerrada
b. Abierta
c. A prueba de goteo
d. A prueba de explosión
e. De tipo sumergible
5.2.2.4. BASE
Es el elemento soportante de toda la fuerza mecánica de operación del motor,
puede ser de dos tipos:
a. Base frontal
b. Base lateral
5.2.2.5. TAPAS
Las tapas sirven para sujetar los cojinetes o rodamientos del motor, además de
evitar el ingreso de polvo al interior de la carcasa.
5.2.2.6. COJINETES
También llamados rodamientos, sirven para sostener y fijar ejes mecánicos, y para
reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia y a la
óptima operación de las partes giratorias del motor. Los cojinetes pueden dividirse en
dos clases generales:
a. De deslizamiento
b. De Rodamiento
5.3. EVALUACIÓN DE MOTORES EXISTENTES
La planta de balanceados, posee dos motores uno para el molino de martillos, y
otro para el mezclador, los datos de placa de cada uno de estos, se detalla en la Tabla
XLVI.
Tabla XLVI. Datos de Placa de los Motores Eléctricos de la Planta de Balanceados
PARÁMETRO UNIDADES MOTOR 1 MOTOR 2Máquina Molino MezcladoraMarca WEG WEGIdentificación IP55 IP21Potencia KW - HP 2,2 - 3 1,5 - 2Voltaje V 110 / 220 110 / 220Frecuencia Hz 60 60Velocidad nominal RPM 1740 1720Corriente nominal A 38,4 / 19,2 28 / 14Factor de potencia cos Ø 0,8 0,68Factor de servicio 1,15 1
Para el molino de martillos se utilizará un nuevo motor, por lo tanto el motor 1 y 2,
detallados en la tabla anterior serán utilizados en la Mezcladora y Tolva
respectivamente.
La tabla XLVII, presenta un resumen de los requerimientos de velocidad y potencia de
la mezcladora y tolva, para satisfacer la demanda de producción.
Tabla XLVII. Requerimientos de Mezcladora y Tolva d e la Planta de Balanceados *
PARÁMETRO UNIDADESMáquina Mezcladora TolvaPotencia HP 2,2 1,2Velocidad nominal RPM 290 260
TIPO DE MÁQUINA
5.3.1. SELECCIÓN DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Para realizar una adecuada selección, se tendrá en cuenta lo siguiente:
1. Fuente de alimentación
2. La potencia nominal
3. La velocidad de rotación
4. El ciclo de trabajo
5. El tipo de motor
6. El tipo de carcasa
5.3.1.1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN
La energía con la que la maquinaria trabajara en la comunidad “Valle del Anzú”
debe satisfacer las necesidades de los motores existentes, siendo esta bifásica es
decir con un voltaje de 220 V.
5.3.1.2. POTENCIA NOMINAL 23
• PERRY, R.H. Manual del Ingeniero Químico. 3era. ed. 1992
23 CABRERA, L. Diseño y Construcción de un Molino de Martillos para Grano y Picadora de Pasto. Tesis
de Grado. 1997
La potencia nominal en un molino de martillos se determina mediante la Ley de
Bond que dice: “El trabajo necesario es inversamente proporcional a la raíz cuadrada
del tamaño producido”.
−
=
5,0
5,05,0
f
1
L
100*WiW
r
r (5.1)
Donde: W = trabajo (Kwh/ton)
Wi = constante energética (Kwh/ton) de 2,49 Kwh/ton
Lf = tamaño del producto molido (µm) de 5 mm = 0,005 µm
Li = tamaño del producto antes de ser molido (µm) de 6,4 mm = 0,0064
µm
r = Li/Lf, coeficiente de desintegración de 1,28
En la ecuación 5.1 se sustituye los valores anteriores.
−
=
5,0
5,05,0
f
1
L
100*WiW
r
r
−
=5,0
5,05,0
28,1
128,1
0,005
100*2,49W
ton
Kwh 8,40=W
Para determinar la potencia se utiliza la siguiente ecuación:
CP
H=W (5.2)
Donde: H = potencia en kilowatts (Kw)
CP = capacidad de producción de 2 ton/semana = 0,05 ton/h
De la ecuación 5,2 se tiene:
CPW *H =
=h
ton
ton
Kwh*05,0*8,40H
Kw04,2H = = 2,74 HP
La potencia obtenida, es la potencia mecánica necesaria para satisfacer la necesidad
de producción.
Para determinar la potencia eléctrica del motor se utilizará:
mecánicaeléctrica nn
H
*Pelect = (5.3)
Donde: Pelect = potencia eléctrica del motor (HP)
neléctrica = eficiencia del motor eléctrico de 0,6-0,8 (0,7 asumida)
nmecánica = eficiencia mecánica asumida de 0,8
Utilizando la ecuación 5.3, se tiene:
8,0*7,0
74,2Pelect
HP=
HP89,4Pelect =
Se determina que la potencia eléctrica necesaria en el motor es de 4,89 HP.
5.3.1.3. VELOCIDAD DE ROTACIÓN
Es la cantidad de vueltas completas, que da el rotor en el lapso de un minuto. Para
calcular la velocidad se utilizará la siguiente ecuación:
r
VW = (5.4)
Donde:
W = velocidad angular
V = velocidad lineal en metros por segundo (m/s)
r = radio de giro en metros (m)
Para que un molino de martillos produzca una granulometría fina, los martillos deben
girar con una velocidad mínima de 30m/s, llegando a una óptima de 52m/s.24, valores
que se detallan en la siguiente tabla:
Tabla XLVIII Velocidad Circunferencial de la Moliend a en Trituradoras de Martillos.
Producto Velocidad máx. (m/s) Velocidad mín (m/s)Maíz 52 30Trigo 65 43Centeno 75 53Avena 88 66Cebada 105 83Afrecho 110 88Avena 115 93
La velocidad mínima V = 30 m/seg que corresponde al maíz. La medida del radio del
martillo en el rotor es r = 0.185 m, como se observa en la figura 5.4.
Figura 5.4 Radio del Martillo en el Rotor
24 MONCADA, L. Avances en Nutrición Avícola, Guayaquil: 1992
Utilizando la ecuación 5.4, se tiene:
r
VW =
m
s
m
W185.0
30=
s
radW 16.162=
s
radW 16.162=
rad
rev
π2
1
min1
60seg
rpm51,1548=W
5.3.1.4. CICLO DE TRABAJO
El ciclo de trabajo es intermitente25
5.3.2. SELECCIÓN
En la tabla XLIX, se muestra un resumen de los datos necesarios para la selección
del nuevo motor:
Tabla XLIX. Datos para Selección del Nuevo Motor
Parámetro Unidades MotorFuente de alimentación V 220Potencia HP 3,22Velocidad de rotación RPM 1548,5Ciclo de trabajo IntermitenteTipo de motor y carcasa Exp. Cond. Normales
Del catálogo de motores marca WEG, se procede a la selección de un motor de 5 HP,
el mismo que cubre los requerimientos arriba detallados.
25 Requerimientos Comunidad Valle del Anzú
En la figura 5.5 se muestra los datos técnicos de motores marca WEG.
Figura 5.5 Datos Técnicos de Motores de 4 y 5 HP. 26
5.4. BANDAS
Las bandas transmiten energía motriz desde un sistema generador de movimiento
hasta un dispositivo de activación, es decir, son las que conectan una polea motriz con
una operativa.
Para la transmisión de torque de una máquina motriz a una máquina conducida,
existen al menos tres métodos utilizados: Transmisión con engranajes, correas
flexibles de caucho reforzado y cadenas de rodillos. Dependiendo de la potencia,
posición de los ejes, relación de transmisión, sincronía, distancia entre ejes y costo, se
seleccionará el método a utilizar.
Figura 5.6 Transmisión por Bandas
5.4.1. CLASIFICACIÓN DE LAS BANDAS
Se tiene la siguiente clasificación:
26 Los datos Técnicos completos del Motor se encuentran en Anexo 3 y 4
• Bandas Planas
• Bandas Trapeciales
5.4.1.1. BANDAS TRAPECIALES
En las máquinas de la planta de balanceados se utilizaron bandas trapeciales, las
ventajas y desventajas se detallan a continuación:
• VENTAJAS
• Útiles para transmisiones de pequeñas distancias entre centros.
• Ayudan a reducir las cargas aplicadas en los ejes.
• El régimen de trabajo es más silencioso que otros sistemas de transmisión.
• Disposición sencilla, sin carácter de lubricación.
• Desacoplamiento sencillo.
• Posibilidad de trabajar a altas velocidades de rotación.
• DESVENTAJAS
• Variación del coeficiente de rozamiento a causa del polvo con la suciedad, aceite y
humedad.
• Baja duración de las correas en transmisiones de ambientes contaminados.
5.4.1.1.1. PROCEDIMIENTO DE SELECCIÓN
a) Los datos necesarios para la selección son:
• potencia a transmitir
• numero de rpm en la polea menor (motriz)
• numero de rpm en la polea mayor ( conducida)
b) Determinar la relación de transmisión
n
NK = (5.5)
Donde: K = relación de transmisión menor o igual que 6 (k ≤ 6)
N = número de rpm de unidad motriz
n = número de rpm de unidad conducida
c) La potencia transmisible por correa viene dada en las tablas de prestación; está
calculada bajo la hipótesis de carga constante, de no verificarse en la práctica esta
condición, es necesario corregir la potencia con un coeficiente C que tiene en
cuenta las condiciones de trabajo en la Tabla XXII.
CPPC *= (5.6)
Donde: Pc = potencia corregida en Caballos de Vapor (CV)
P = potencia nominal en Caballos de Vapor (CV)
C = factor de Corrección de potencia (tabla L)
Tabla L. Valores de C, de Corrección de Potencia, Seg ún Condiciones de Trabajo y Naturaleza de Carga
d) La selección del tipo de banda está en función de la potencia a transmitir corregida
y el número de rpm de la polea menor (unidad motriz). Ver figura 5.6.
Figura 5.7 Elección de la Selección de la Correa
e) Elección de diámetros primitivos (d, D); diámetro primitivo de la polea menor (d) se
elige de acuerdo a la tabla LII, que fija los diámetros primitivos mínimos en función
del ángulo de garganta y con la tabla LI que fija los diámetros primitivos para cada
sección de correa, elegido d se calcula D utilizando la siguiente expresión:
dKD *= (5.7)
Donde: D = diámetro primitivo polea mayor (unidad conducida)
d = diámetro primitivo polea menor (unidad motriz)
Tabla LI. Diámetros Primitivos Mínimos en Función de l Ángulo de Garganta
Tabla LII. Diámetros Primitivos en Función del Áng ulo de Garganta
En ocasiones por razones de limitación de espacio o por que la polea es
demasiado grande se debe tomar otro diámetro.
f) Calcular la distancia entre ejes utilizando la siguiente ecuación:
ddK
I ++=2
)1( ♦ (5.8)
Donde: I = distancia entre ejes en milímetros (mm)
g) Calcular la longitud primitiva de la banda en base a la siguiente expresión:
♦ Para K ≤ 3 ; si K ≥ 3 entonces I ≥ D
I
dDdDIL
4
)()(57,12
2−+++= (5.9)
Donde: L = longitud primitiva calculada de la banda en milímetros (mm)
h) En la tabla LIII, determinar L’, en función de L:
Tabla LIII. Bandas Trapeciales Oleoestáticas Pirelli
Se elige la longitud primitiva de la banda L′ más aproximada al valor L calculado;
si: L′ es diferente de L se varía I disminuyendo o aumentando la mitad de su
diferencia.
i) Corregir la distancia entre centros reales:
2
)L( ′−±= LII REAL
(5.10)
Donde: I REAL = distancia entre centros real en milímetros (mm)
Se debe tener en cuenta que para:
L′ < L se trabaja con el signo menos (-) y
L′ > L trabajamos con el signo más (+)
j) Calcular el ángulo de contacto:
)(57180I real
dD −−°=γ (5.11)
Donde: γ = ángulo de contacto de polea mayor
k) Calcular la potencia transmisible por banda:
CCPPP Irdba)( += (5.12)
Donde: aP = potencia transmisible por banda en Caballos Vapor (CV)
bP = prestación base ver tabla LVI
dP = prestación adicional ver tabla LVI
rC = factor de corrección por ángulo de contacto ver tabla LIV
IC = factor de corrección por tipo de banda ver tabla LV
Tabla LIV. Factor de Corrección, Para Ángulos de Cont acto Inferiores a 180º
Tabla LV. Factor de Corrección, en Función del Tipo de Banda
Tabla LVI. Prestaciones de Bandas Trapeciales Oleoe státicas Pirelli
l) Determinar en número de bandas:
pPN
a
CBandas=° (5.13)
m) Calcular la Velocidad Periférica
1000
**052.0 NdV = (5.14)
Donde: V = velocidad periférica en metros por segundo (m/s)
n) Seleccionar la polea en catálogos
5.5. SELECCIÓN DE BANDAS
Para la selección del tipo de bandas se consideran los siguientes datos para el
molino martillos.
a) Datos de Selección:
• P = 5 HP
• d = 101.6 mm
• N = 1745 rpm
• n = 1745 rpm
b) Relación de Transmisión
Aplicando la ecuación 5.5:
=K n
N 27
1=K
27 K ≤ 6, 1 Hp = 1.014 Cv
c) Potencia Corregida
Utilizando la ecuación 5.6:
CPPC *=
2.1*07.5=CP
CV 084.6=cP
d) Selección del Tipo de Banda
Banda Tipo A según la figura 5.7.
e) Selección de Diámetros Primitivos
Aplicando la ecuación 5.7, y utilizando la tabla LII:
D = 1(101,6) mm
D = 101,6 mm
Dp = 100 mm
f) Distancia entre Ejes
Sustituyendo los valores correspondientes anteriores en la ecuación 5.8, se tiene:
6,1012
6,101)11( ++=I
I = 203,2 mm
g ) Longitud de Banda
Remplazando en la ecuación 5.9:
71,4624
)6,101100()6,101100(57,171,4622
2
∗
−+++∗=L
L = 722,92 mm
h) Longitud Primitiva de Banda
Utilizando la tabla LIII:
L’ = 731 mm
Banda Tipo A 27½ “
Por motivos de reconstrucción se toma la distancia entre centros real y se procede al
calculo de la longitud de banda correspondiente para nuestro proyecto, I = 462,71 mm
(Dato tomado en la selección)
Utilizando la ecuación 5.9.
71,4624
)6,101100()6,101100(57,171,4622
2
∗
−+++∗=L
9,1241=L mm
′L = 1252 mm
BANDA TIPO A48”
i) Distancia entre Centros Reales 28
De la ecuación 5.10 se tiene:
2
)12529,1241(71,462
−±=I REAL ′L ≥ L
2
)12529,1241(71,462
−+=I REAL
=I REAL457,66 mm
j) Cálculo del Ángulo de Garganta
Sustituyendo en la ecuación 5.11 se tiene:
28 Por motivos reconstructivos Banda Tipo A48”
)66,457
6,101100(57180
−−°=γ
°= 179γ
k) Potencia Transmisible por Banda 29
Pb= 2,51
Pd= 0,32
Cr= 0.99
CI= 0,93
De la ecuación 5.12, se obtiene:
93.099.0)32.051.2( ∗+=Pa
HP 6.2=aP
l) Determinación del Número de Bandas
De la ecuación 5.13:
6.2
084.6=°BandasN
2* ≈BandasN
m) Velocidad Periférica
Utilizando la ecuación 5.14:
s
mdNV
1000
052,0=
s
mV
1000
17456.101052,0 ∗∗=
29 Ver tablas LIV – LV – LVI
s
mV 2.9=
n) Selección de Poleas 30
Del catálogo se seleccionó una polea 4”x2.
Para la selección de bandas y poleas de la mezcladora y tolva de almacenamiento se
sigue la misma metodología arriba detallada. Los resultados de las tres máquinas se
detallan en la siguiente tabla LVII
Tabla LVII. Selección de Bandas y Poleas para la Maq uinaria de la Planta de Balanceados
Máquina P n1 n2 n3 d1 d2 d3 d4 K1 Pc tipo-banda D Dp Ang-gargantaHp rpm rpm rpm mm mm mm mm CV mm mm °
MOLINO 5 1745 1745 - 101.6 101.6 - - 1 6,084 A48 101,6 100 34MEZCLADORA 3 1740 290 - 76,2 457,2 - - 6 3,65 A105 457,2 450 34TOLVA 2 1720 645 287 76.2 203,2 50,8 114,3 2,6 2,43 A37 198,1 200 34
2,25 2,43 A40 114.3 112 34
I L L' I real γγγγ Pa N bandas V Polea Motriz Polea Conducidamm mm mm mm ° CV m/s
462,71 1241,9 1252 457,66 179 2,6 2 9,2 4" x 2 4" x 2888 2641,6 2700 858,56 155 1,39 3 6,8 3" x 3 18" x3
262,29 972,82 966 259 153 1,88 1 6,8 3" x 1 8" x 134° 1049,02 998 370 171 1,56 1 1,71 2" x 1 4 1/2" x 1
5.6. SELECCIÓN DE CHAVETAS
5.6.1. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL
El material apropiado para elementos de acoples como cuñas chavetas es el acero
AISI 1010, que tiene una resistencia máxima a la tensión Sy = a 47Kpsi ó 324MPa
5.6.2. FUERZAS EN LA CHAVETA
Para evaluar la resistencia de la chaveta se debe considerar lo siguiente:
Se debe considerar el espesor de la chaveta igual a ¼ del diámetro del eje
Las fuerzas se distribuyen de manera uniforme.
30 MYERS, catálogo de Poleas, Anexo 10
5.6.3. DISEÑO DE CHAVETAS
El primer parámetro a considerar es el diámetro del eje D.
Para determinar la fuerza que actúa en la chaveta se considera la siguiente expresión:
r
TFch = (5.15)
Donde: T = momento torsor en newton por metro (N-m)
chF = fuerza actuante en la chaveta en newtons (N)
r = radio del eje igual a D/2
La sección de chaveta es:
4
Dh = (5.16)
Donde: h = sección de chaveta
La longitud de la chaveta se determina asignando un factor de seguridad apropiado,
para ello se utiliza la ecuación 5.17.
Syt
FnL ch
*
**2= (5.17)
Donde: L = longitud de chaveta
n = factor de seguridad
t = sección de aplastamiento
El esfuerzo por corte:
Ac
FcC =τ (5.18)
Donde: cτ = esfuerzo de corte
Fc = fuerza de corte
Ac = área de corte
El esfuerzo por Aplastamiento es:
aplast
a
A
F=σ (5.19)
Donde: σ = esfuerzo de aplastamiento
Fa = fuerza de aplastamiento
Aaplast = área de aplastamiento
5.7. DISEÑO DE CHAVETAS
Para el diseño de chavetas en el molino de martillos se considera lo siguiente:
Figura 5.8 Diámetro del Eje
Ø eje = 35 mm
De la tabla LVIII y LIX, se selecciona una chaveta y chavetero, con las características
detalladas en la tabla LIX:
Tabla LVIII. Selección de Chaveta
Tabla LIX. Selección de Chavetero ♣♣♣♣
Tabla LX. Dimensiones de Chaveta
Parámetro Unidadesb mm 10h mm 8t mm 5r mm 17,5L mm 22 - 110
Figura 5.9. Dimensiones de Chaveta
5.7.1. CHEQUEO A CORTE
Ac = b*L (5.20)
Ac = 10*40 mm2
Ac = 400 mm2
Del literal 5.3.1.2. – Potencia del Molino, se determinó que la potencia mecánica
necesaria es 3,47 HP; por lo tanto el valor del torque es: T = 9.499 Kgf-m = 9310 N-cm 31 y de la tabla LX el valor de r.
♣N. LARBURU, Prontuario de Máquinas
Utilizando la ecuación 5.15:
r
TFch =
cm
cmNFch 75.1
.9310=
F = 5320 N.
Sustituyendo en la ecuación 5.18:
Ac
FcC =τ
2400
5320
mm
NC =τ
23.13
mm
N=τ
Debe cumplir que:
2
Sy≤τ (5.21)
Donde: Sy = resistencia máxima a la tensión de 324 MPa de la chaveta
22 2
3243.13
mm
N
mm
N ≤
Como se verifica que:
1623.13 ≤
Resiste al corte.
31 1m=100cm , 1Kgf= 9.8 N
5.7.2. CHEQUEO AL APLASTAMIENTO
A aplast = t * L (5.22)
A aplast. = 5 * 40 mm2
A aplast. = 200 mm2
De la ecuación 5.19 se tiene el esfuerzo por aplastamiento:
aplast
aaplast A
F=σ
2200
5320
mm
Naplast =σ
2
6.26mm
Naplast =σ
Debe cumplir que:
ejeaplast Sy≤σ (5.23)
Donde: Sy = resistencia máxima a la cadencia de 210 MPa del eje.
222106.26
mm
N
mm
N ≤
Como se verifica que:
2106.26 ≤
Resiste al aplastamiento.
Consecuentemente se selecciona una chaveta 10x8x40 para las dos poleas del eje
principal del eje del Molino de Martillos.
La tabla LXI, resume la selección de chavetas para cada máquina:
Tabla LXI. Dimensiones de Chavetas para cada Máquin a de la Planta de Balanceados
Eje d(mm) b(mm) h(mm) t(mm) L(mm) Ac (mm^2) Aapl (mm^2) torque (N -cm) Fuerza(N) Corte (N/mm²) Aplastamiento (N/mm²) Desi gnacion
M.M 35 10 8 5 40 400 200 9310 5320 13,3 26.6 10x8x40Mez 35 10 8 5 60 600 300 46256 26432 44,05 88,1 10x8x60
T.A 35 10 8 5 25 250 125 31164 17808 71,23 142,46 10x8x25
5.8. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada
permiten el paso de electrones.
Está compuesto por:
• Generador o acumulador.
• Hilo conductor.
• Receptor o consumidor.
• Elemento de maniobra.
5.8.1. CIRCUITO DE POTENCIA
El circuito de potencia permite conducir la energía desde la línea de alimentación
hacia los motores eléctricos.
El motor se puede arrancar conectándolo directamente a través de la línea. Sin
embargo, la máquina impulsada se puede dañar si se arranca con ese esfuerzo
giratorio repentino. El arranque debe hacerse lenta y gradualmente, no sólo para
proteger la máquina, sino porque la oleada de corriente de la línea durante el arranque
puede ser demasiado grande. La frecuencia del arranque de los motores también
comprende el empleo del controlador.
En motores de hasta 10 HP el arranque es directo, incrementando la corriente en un
intervalo de 5-7 veces la corriente nominal, en cambio en motores mayores a 10 HP se
realiza con la conexión estrella –triangulo para disminuir la corriente en el orden de 3
veces, oscilando la intensidad absorbida entre 1.6 y 2.3 veces la corriente nominal.
En la figura 5.10, se observa que el tipo de conexión utilizada para el arranque del
motor del molino de martillos es el Y - ∆; en cuanto que para el motor de la mezcladora
y tolva de almacenamiento se muestra el arranque directo, como se muestra en la
figura 5.11.
Figura 5.10. Circuito de Potencia Motor 5HP
M1~
Figura 5.11. Circuito de Potencia Motor 3HP y 2HP
5.8.2. CIRCUITO DE MANDO
Su finalidad es proteger la integridad del operador. El mando de los motores a una
determinada distancia esta controlado por estos circuitos.
L1
Figura 5.12. Circuito de Mando del Motor de 5HP
Figura 5.13. Circuito de Mando de Motores de 3HP y 2 HP
LEYENDA
CLCCYFoPoP1RtLp1Lp2
Contactor de LíneaContactor de ConexiónContactor de Conexión YRelé Térmico GuardamotorPulsador de Paro GeneralPulsador de ArranqueRelé de RetardoLámpara Piloto de TrabajoLámpara Piloto de Fallo
Fusible de Línea 3Fusible de Línea 2Fusible de Línea 1Línea 3Línea 2Línea 1
F3F2F1L3L2L1
Figura 5.14. Leyenda de Circuito de Potencia y de Ma ndo
SECUENCIA DE ARRANQUE MOTOR 5HP
ETAPA I (Y)
• Pulsar P1, se activa el contactor de línea CL, a la vez se activa el contactor CY y el
relé de retardo Rt; esta etapa ocurre en 2 segundos, en los que Rt está calibrado.
ETAPA II (∆)
• Luego que Rt cuenta 2 segundos, se desactiva CY, Rt y se activa la conexión de
triángulo C∆ y la lámpara piloto de trabajo LP1.
PARO GENERAL
• Cuando se pulsa Po, se produce el paro general.
FALLO
• Si se produjera fallo en el circuito por algún motivo, se activa Fo (guardamotor), se
desactiva el mando y se enciende LP2.
5.9. SELECCIÓN DE CONTROLES ELÉCTRICOS
Con los datos de motores expuestos en el capitulo III, se procede a la selección de
los controles eléctricos. En la tabla LXII, se muestra la selección de los controles
eléctricos para cada máquina de la planta de balanceados.
Tabla LXII. Selección de Controles Eléctricos
MOTOR VOLTAJE AMPERAJE POTENCIA MARCA MODELOV A Hp
Molino de Martillos 220/440 22 5 LS GMW -18(M)BMezcladora 110/220 15 3 LS GMW -12(M)B
Tolva de Almacenamiento 110/220 10,5 2 LS GMW -9(M)B
CAPÍTULO VI
6. INSTALACIÓN, MONTAJE, OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y PRUEBAS
6.1. INSTALACIÓN
La máquina se instalará sobre una base de hormigón por medio de pernos guías
empotrados en la base, además se colocarán cauchos, para absorber la vibración y
aumentar su vida útil.
Los motores eléctricos, serán instalados y alineados con el eje principal en la base
regulable.
6.2. MONTAJE DE LA MAQUINARIA
Luego de la reconstrucción de las máquinas, siguiendo procedimientos
tecnológicos, se prosigue con las operaciones de ensamblado de las partes, para
formar el conjunto de mecanismos que constituye la planta de balanceado.
El montaje se diferencia de la reconstrucción porque sigue una secuencia establecida.
6.2.1. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DEL MOLINO
El molino de martillos está constituido de una estructura metálica provista de
cauchos antivibración en los cuales se asienta la carcasa. La transmisión por bandas
de la potencia necesaria para mover el molino es realizada por un motor.
En el montaje de los elementos del molino, se realizaron las siguientes operaciones
tecnológicas detalladas en la tabla LXIII.
Tabla LXIII. Montaje de Elementos del Molino
No. OPERACIÓN
M1 Montaje de la estructura en los cimientosM2 Montaje de los soportes de caucho en la estructuraM3 Montaje de la carcasa en los soportes de cuachoM4 Montaje del motor en la estructuraM5 Montaje de los martillos en el rotorM6 Montaje del rotor en la carcasaM7 Montaje de las chumacerasM8 Montaje de la polea en el eje M9 Montaje chavetas en el eje
M10 Montaje de las bandas
6.2.2. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DEL MEZCLADOR
Tabla LXIV. Montaje de Elementos de la Mezcladora
No. OPERACIÓN
M11 Montaje de la estructura M12 Montaje del sistema mezcladorM13 Montaje del tornillo sinfínM14 Montaje de la tolva de alimentaciónM15 Montaje de la tolva de descargaM16 Montaje del motor en la estructuraM17 Montaje de la chumaceraM18 Montaje de la polea en el eje M19 Montaje chavetas en el ejeM20 Montaje de las bandas
6.2.3. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DE LA TOLVA DE ALMA CENAMIENTO
Tabla LXV. Montaje de Elementos de la Tolva de Almace namiento
No. OPERACIÓN
M21 Montaje de la estructura M22 Montaje del tornillo sinfínM23 Montaje de rodamientosM24 Montaje de la tolva de descargaM25 Montaje del motor en la estructuraM26 Montaje de la polea en el eje M27 Montaje chavetas en el ejeM28 Montaje de las bandas
6.3. OPERACIÓN
Antes de poner en funcionamiento las máquinas deben efectuarse las siguientes
observaciones:
• Verificar que el ajuste de todos los pernos sea adecuado.
• Verificar la alineación de las poleas.
• Comprobara la tensión correcta de las bandas.
Antes de realizar la primera molienda, las máquinas deben estar en funcionamiento.
6.4. MANTENIMIENTO
El molino de martillos, mezclador y tolva de almacenamiento deben de tener una
adecuada lubricación, para evitar el desgaste excesivo de sus componentes; consumir
menos potencia y alargar su vida útil. Es recomendable que los rodamientos estén
protegidos con una cubierta metálica que les permita permanecer lubricados.
Realizar la limpieza de todas las máquinas luego de la molienda.
6.4.1. MANTENIMIENTO GENERAL
• Verificar que los pernos guía se encuentren en buenas condiciones, para evitar
vibraciones.
• Limpiar el polvo acumulado en los recipientes de grasa de los rodamientos.
• Verificar que las chumaceras se encuentren correctamente alineadas.
Se recomienda que los primeros periodos de mantenimiento de rodamientos y ejes de
las máquinas sean cortos, para poder restablecer un registro adecuado del estado de
la máquina. Posteriormente se recomienda que la periodicidad del mantenimiento sea:
Preventivo: Cada dos y seis meses
Correctivo : Cada dos años aproximadamente, dependiendo de la producción de
balanceado.
En los anexos se detallan fichas para cada máquina con la finalidad de que reciban un
mantenimiento adecuado.
6.5. PRUEBAS
Antes de realizar las pruebas, es necesario realizar ciertas verificaciones del
montaje de los elementos del molino, mezclador y tolva de almacenamiento, para
garantizar que las mismas tengan un funcionamiento normal.
Para realizar las pruebas se procederá a evaluar el comportamiento, de cada máquina
al 50, 75 y 100% de su capacidad total, con estos datos se procederá a la elaboración
de curvas características de la planta de balanceados, y de cada máquina.
6.5.1. MEDICIONES REALIZADAS EN LA PLANTA
Los datos obtenidos en la planta de balanceados, luego de las respectivas
mediciones son los siguientes:
Potencia Activa (P) = 17,361 KW
Potencia Reactiva (Q) = 11,157 KVAR
Cos ∅ = 0,84
Para la toma de datos de energía se utilizaron los siguientes instrumentos:
• Multímetro Digital
• Amperímetro
• Tacómetro Estroboscópico
Para realizar las pruebas se tiene en consideración los datos de los motores del
Capítulo III, literal 3.2.1.1 y las ecuaciones correspondientes a potencia activa,
reactiva, que se detallan en el mismo capítulo.
6.5.1.1. PRUEBAS AL 50% DE LA CAPACIDAD
a) MOTOR DEL MOLINO
φcos3VIPmol =
85,0*)(22*)(220*3 AVPmol =
KW 126,7=molP
φVIsenQmol 3=
527,0*)(22*)(220*3 AVQmol =
KVAR 418,4=molQ
b) MOTOR DE MEZCLADORA
φcos3VIPmez =
7,0*)(15*)(220*3 AVPmez =
KW 001.4=molP
φVIsenQmol 3=
714,0*)(15*)(220*3 AVQmol =
KVAR 081,4=molQ
c) MOTOR DE TOLVA DE ALMACENAMIENTO
φcos3VIPmol =
71,0*)(5,10*)(220*3 AVPmol =
KW 841,2=molP
φVIsenQmol 3=
704,0*)(5,10*)(220*3 AVQmol =
KVAR 817,2=molQ
6.5.1.2. PRUEBAS AL 75 Y 100% DE LA CAPACIDAD
Para realizar las pruebas al 75 y 100% de la capacidad se realiza un procedimiento
análogo, en las tablas LXVI, LXVII y LXVIII, se muestran los valores de potencia activa
y reactiva, para cada máquina.
Tabla LXVI. Resultados de Potencia Activa y Reactiva para el Molino
MÁQUINA DATOS 50% 75% 100%
Voltaje (V)
Int. Corr. (A)
Cos Ø 0,85 0,91 0,94
Pot. Act. (KW) 7,126 7,629 7,880
Pot. React. (KVAR) 4,416 3,476 2,860
220
22
MOLINO
Figura 6.1 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en el Molino
Tabla LXVII. Resultados de Potencia Activa y Reactiv a para la Mezcladora
MÁQUINA DATOS 50% 75% 100%
Voltaje (V)
Int. Corr. (A)
Cos Ø 0,7 0,78 0,83
Pot. Act. (KW) 4,001 4,458 4,744
Pot. React. (KVAR) 4,082 3,577 3,188
MEZCLADORA
220
15
Figura 6.2 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en el Mezclador
Tabla LXVIII. Resultados de Potencia Activa y Reacti va para la Tolva de Almacenamiento
MÁQUINA DATOS 50% 75% 100%
Voltaje (V)
Int. Corr. (A)
Cos Ø 0,71 0,8 0,85
Pot. Act. (KW) 2,841 3,201 3,401
Pot. React. (KVAR) 2,818 2,401 2,108
TOLVA DE
ALMACENAMIENTO
220
10,5
Figura 6.3 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en la Tolva de Almacenamiento
El consumo total de la planta de balanceados se detalla en la tabla LXIX, y
gráficamente en la figura 6.4
Tabla LXIX. Resultados de Potencia Activa y Reactiva en la Planta de Balanceados
% Carga P Q
50% 13,967 11,315
75% 15,288 9,453
100% 16,025 8,156
Figura 6.4 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en la Planta de Balanceados
CAPÍTULO VII
7. ANÁLISIS DE COSTOS
7.1. INTRODUCCIÓN
La determinación de costos es una parte importante para lograr el éxito en
cualquier negocio. Con esto podemos conocer a tiempo si el precio al que vendemos
lo que producimos nos permite obtener los beneficios esperados, luego de cubrir todos
los costos de funcionamiento de la empresa.
Los costos nos interesan cuando están relacionados directamente con la productividad
de la empresa, particularmente el análisis de las relaciones entre los costos, los
volúmenes de producción y las utilidades.
7.2. COSTOS DE RECONSTRUCCIÓN DE LA MAQUINARIA
Para determinar los costos totales a los que asciende la reconstrucción de la
maquinaria de la planta de balanceados es necesario detallar los costos directos e
indirectos
7.2.1. COSTOS DIRECTOS
Para que estos costos sean justificados claramente se deben analizar los rubros
que afectan directamente la realización del proyecto estos valores son:
• Materiales
• Equipos y herramientas
• Mano de obra directa
• Transporte
7.2.1.1. COSTO DE MATERIALES
En la tabla LXX, LXXI y LXXII; se muestran los costos de materiales empleados en
cada una de las máquinas, así como los costos de elementos que han sido
seleccionados, comprados, para luego ser utilizados.
La primera columna indica la cantidad de cada de elementos, la segunda el tipo de
material, la tercera la especificación de cada material, la cuarta la cantidad de material
a utilizar, la quinta el costo unitario y la última indica el costo total.
7.2.1.1.1. MATERIALES UTILIZADOS PARA EL MOLINO
Tabla LXX. Materiales Utilizados en el Molino de Ma rtillos
N Material Requerido Especificaciones Cantidad Costo Un itario( dolares) Costo Total ( dolares)
1 Lámina de Acero Inoxidable 3x1220x2240 mm 0,25 212,5 53,125
2 Lámina ASTM A36 2x1220x2240mm 0,5 75,13 37,5653 Ángulo L 2" x 1/4"x6m 1 48,04 48,044 Chumaceras Autoalineables GMC Ø = 1 1/8 " 2 10 205 Cauchos Antivibración Bases 4 3,57 14,286 Poleas Doble Canal Ø = 4" 2 4 87 Bandas en V A 49" 2 3 68 Perno Ø =1/2" x 2 " 1 0,2 0,29 Arandela Plana Ø =1/2" 1 0,2 0,210 Arandela de Presión Ø =1/2" 1 0,2 0,211 Perno Ø =1/2" X 1 " 1 0,16 0,1612 Arandela Plana Ø =1/2" 1 0,16 0,1613 Arandela de Presión Ø =1/2" 1 0,16 0,1614 Perno Ø = 1/2" X 11/2 " 4 0,13 0,5215 Arandela Plana Ø =1/2" 4 0,13 0,5216 Arandela de Presión Ø =1/2" 4 0,13 0,5217 Bisagra Torneadas 2 0,5 118 Motor Eléctrico WEG 5HP 1 450 45019 Sistema de Control Eléctrico. MEC GMW - 22B 1 57,4 57,420 Platina DF2 5/16" x 1 1/2 " 1 120 12021 Eje Acero de Transmisión Ø =3/4" 1 2,25 2,2522 Pintura Base Anticorosivo 1 15 1523 Pintura Final Poliuretano 1 30 3024 Thinner Diluyente 1 5,5 5,525 Tubo Galvanizado Ø =1/2" 1 4 4
874,8
Materiales Necesarios para la Reconstrucción del Mo lino de Martillos
TOTAL
7.2.1.1.2. MATERIALES UTILIZADOS PARA LA MEZCLADORA
Tabla LXXI. Materiales Utilizados en Mezcladora
N Material Requerido Especificaciones Cantidad Costo Un itario ( dolares) Costo Total( dolares)
1 Lámina ASTM A36 2x1220x2240mm 2 75,13 150,262 Tubo Redondo negro 2 1/2" x 1 1/16"x 6m 1,5 31,96 47,943 Angulo L 2" x 1/4"x6m 0,5 48,04 24,024 Tubo cuadrado 2" x1 /16"x6m 1 34,91 34,915 Eje de acero transmisión Ø= 2" 0,5 23,5 11,756 Tubo Redondo Ø = 2"x6m 0,3 22 6,67 Angulo L 1" x 1/8" x 3mm 3 11,83 35,498 Chumacera de pared CMB Ø = 2 " 1 7 79 Rodamiento axial Ø = 1 1/2 " CMB 51106 1 3,5 3,5
10 Rodamiento cónico Ø = 2 " 32207JR 1 16 1611 Caucho plano redondo Ø = 2 " 1 3 312 Polea doble canal Ø= 8" 1 7,75 7,7513 Polea doble canal Ø= 18 " 1 40 4014 Bandas en v A 106 2 10 2015 Perno Ø=1/2" x 2 " 1 0,2 0,216 Arandela Plana Ø=1/2" 1 0,2 0,217 Arandela de Presión Ø=1/2" 1 0,2 0,218 Perno Ø= 3/8"x 1 1/2" 4 0,16 0,6419 Arandela Plana Ø= 3/8" 4 0,16 0,6420 Arandela Plana Ø= 3/8" 4 0,16 0,6421 Perno Ø= 1/2" X 1 " 1 0,2 0,222 Arandela Plana Ø=1/2" 1 0,2 0,223 Arandela Plana Ø=1/2" 1 0,2 0,224 Tuerca Ø =1 1/2 RF 1 1,5 1,525 Vidrio Templado 500 x 600 mm 1 7,5 7,526 Caucho hermético 3000mm 1 5 527 Bisagra torneadas 3/8" x 2" 1 0,4 0,428 Sist. Cont. Eléct. Motor 3HP MEC GMW - 9B 1 54 5429 Pintura base anticorosivo 1 15 1530 Pintura final poliuretano 1 30 3031 Thinner diluyente 1 5,5 5,5
TOTAL 530,24
Materiales Necesarios para la Reconstrucción de la Mezcladora
7.2.1.1.3. MATERIALES UTILIZADOS PARA LA TOLVA DE A LMACENAMIENTO
Tabla LXXII. Materiales Utilizados en la Tolva de Almacenamiento
N Material Requerido Especificaciones Cantidad Costo Unitario Co sto Total ( dolares)1 Lámina ASTM A36 2x1220x2240mm 0,5 75,13 37,5652 Tubo Redondo negro 2 1/2" x 2mm 1,5 31,96 47,943 Angulos L 1 "x 1/8" x 3mm 3 11,83 35,494 Tubo cuadrado 1" x 2mm 1 15,7 15,75 Eje de acero transmisión Ø =5/8 " 4,29 4,29 18,40416 Eje de acero transmisión Ø = 1 1/2 " 1 21,88 21,887 Chumacera de piso Ø =5/8 "CMB UCP204-12 2 4 88 Rodamiento axial Ø = 1 1/2" 51106 1 2,64 2,649 Rodamiento cónico Ø = 2 " 32307 1 7,5 7,5
10 Caucho plano redondo Ø = 2 " 1 3 311 Polea un canal Ø= 4 1/2" 1 3,25 3,2512 Polea un canal Ø= 2 " 1 2 213 Bandas en v A 40 1 2,8 2,814 Bandas en v A37 1 2,6 2,615 Perno Ø=1/2" x 2 " 1 0,2 0,216 Arandela Plana Ø=1/2" 1 0,2 0,217 Arandela de Presión Ø=1/2" 1 0,2 0,218 Perno. Ø = 1/2" X 11/2 " 4 0,16 0,6419 Arandela Plana Ø=1/2" 4 0,16 0,6420 Arandela de Presión Ø=1/2" 4 0,16 0,6421 Perno. Ø= 1/2" X 1 " 1 0,2 0,222 Arandela Plana Ø=1/2" 1 0,2 0,223 Arandela de Presión Ø=1/2" 1 0,2 0,224 Tuerca Ø =1 1/2" RF 1 1,5 1,525 Sist. Cont. Eléct. Motor 2HP MEC GMW - 9B 1 52,2 52,226 Pintura base anticorosivo 1 15 1527 Pintura final poliuretano 1 30 3028 Thinner diluyente 1 5,5 5,5
TOTAL 316,0891
Materiales Necesarios para la Reconstrucción de la Tolva de Almacenamiento
7.2.1.1.4. MATERIALES CONSUMIBLES
Tabla LXXIII. Materiales Consumibles Utilizados en la Reconstrucción de la Maquinaria
N Material Requerido Especificaciones Cantidad Costo Uni tario( dolares) Costo Total ( dolares)
1 Electrodos 6011 1/8 4,06 20 81,2
2 Grasa HI-TEAM-GREASE 1 4 43 Diesel 1 1,03 1,034 Type 1 1 15 Disco de desbaste Ø =7" 5 3,25 16,256 Disco de corte Ø =7" 11 2,5 27,57 Disco de corte Ø =14" 3 5,75 17,258 Lijas 20 0,5 109 Wype 2 2,5 5
10 Brocas Ø =1/8" 3 0,6 1,8TOTAL 165,03
Materiales Consumibles en la Reconstrucción de la M aquinaria
7.2.1.1.5. COSTO TOTAL DE MATERIALES
Tabla LXXIV. Costo Total de Materiales
7.2.1.2. COSTO DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS
Para determinar el costo de equipos se multiplica el número de horas utilizadas en
cada máquina y el costo de utilización de las mismas, se detallada en la siguiente
tabla:
Tabla LXXV. Costo de Máquinas y Herramientas
N DENOMINACIÓN MÁQUINAS Y EQUIPOS COSTO HORA DOLARES N DE HORAS VALOR CONTRATADO1 MH1 Sierra de corte 3,5 4 142 MH2 Torno 7 8,3 58,13 MH3 Taladradora 3 20 604 MH4 Amoladora 1,5 48 726 MH5 Esmeril de banco 1 1 17 MH6 Equipo de pintura 5 4 208 MH7 Roladora 5 0,1 0,59 MH8 Taladradora manual 1,5 1 1,510 MH9 Lijadora 2 6 1211 MH10 Dobladora de tol 2 1 212 MH11 Cizalla 1 1 113 MH12 Pulidora 1,5 1 1,514 MH13 Herramientas manuales 1,5 24 365 S1 Equipo de soldadura 8 72 576
TOTAL 855,6
7.2.1.3. COSTOS DE MANO DE OBRA
Para determinar el costo de mano de obra, se multiplica el número de horas que
emplea un obrero en realizar la maquinaria, por el valor de una hora de trabajo.
Tabla LXXVI. Costo de Mano de Obra
N DENOMINACIÓN TÍTULO COSTO HORA DOLARES N DE HORAS VALOR CONTRATADO1 Soldador Tecnólogo Industrial 6,8 80 5442 Egresado Ayudante 1 0 80 03 Egresado Ayudante 2 0 80 0
544TOTAL
DETALLE COSTO EN DOLARESMATERIALES MOLINO 874,8MATERIALES MEZCLADOR 530,24MATERILES TOLVA DE ALM. 316,08MATERIALES CONSUMIBLES 165,03
TOTAL 1886,15
7.2.1.4. COSTO DE TRANSPORTE
Tabla LXXVII. Costo de Transporte
DENOMINACIÓN COSTO FLETE EN DOLARES VALOR CONTRATADOTransporte de máquinas al taller 130 130Transporte de material 130 130Transporte de las máquinas a la planta 130 130
390TOTAL
7.2.1.5. VALOR TOTAL DE COSTOS DIRECTOS
El valor total por costos directos es:
Tabla LXXVIII. Total de Costos Directos
COSTOS DIRECTOS Valor (usd)Materiales 1886,15Maquinaria y equipo utilizado 855,6Mano de obra 544Transporte 390TOTAL COSTOS DIRECTOS 3675,75
7.2.2. COSTOS INDIRECTOS
Los costos indirectos representan: los gastos ingenieriles, la utilidad, e imprevistos
presentes en este tipo de proyectos.
Se ha considerado el 15% de los costos directos total como rubro sobre posibles
imprevistos.
Tabla LXXIX. Costos Indirectos
RUBRO COSTO EN DOLARESCosto Ingenieril 0
Utilidad 0Imprevistos 548,36
TOTAL 548,36
7.2.3. COSTOS TOTALES
El costo total es el resultado de la suma de los costos directos más los costos
indirectos.
Tabla LXXX. Costos Totales
DETALLE COSTO EN DÓLARESCOSTOS DIRECTOS 3675,75COSTOS INDIRECTOS 548,36
TOTAL 4224,11
El costo total de la reconstrucción de las maquinas de la planta de balanceados para la
comunidad “Valle del Anzú” provincia de Pastaza asciende a $ 4224,11 (cuatro mil
doscientos veinte y cuatro dólares americanos con once centavos.)
CAPÍTULO VIII
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1. CONCLUSIONES
• La fabricación del balanceado es un proceso que atraviesa por varias etapas y
del cuidado, de éstas dependerá que se obtenga un producto de calidad. La
actividad de mayor importancia es la molienda una trituración adecuada y la
mezcla para la homogeneidad requerida en el producto.
• La capacidad máxima de producción de la planta es la 12,7 ton/sem. Operando
8 horas al día.
• En la selección de martillos se consideró platinas de DF2 con la finalidad de
mejorar la vida útil en el área de impacto.
• Durante la elaboración de la presente tesis de grado, se logró aplicar los
conocimientos impartidos durante la carrera de forma práctica.
• Las máquinas son de fácil mantenimiento, por su reconstrucción y el acople de
sus elementos, éstas se pueden montar y desmontar con facilidad.
• El índice de cernido mejora, si el diámetro de los orificios del tamiz es mayor,
determinándose que es mejor procesar los granos con un pre -secado previo.
• La potencia de 5Hp del motor es ideal para el proceso de triturado de granos,
pero no para la obtención de harinas.
• Los costos evaluados para la producción de este tipo de maquinaria son
relativamente bajo, en comparación al número de moliendas que puede
realizar.
8.2. RECOMENDACIONES
• Verificar que las instalaciones eléctricas estén en condiciones de normal
funcionamiento, para evitar corto circuitos.
• La caja de alojamiento de los controles eléctricos debe ser preferentemente
de acero y no de madera para evitar incendios.
• No realizar el arranque de los motores del Molino, Mezcladora y Tolva de
Almacenamiento con carga, para evitar daños en los mismos.
• La infraestructura donde trabajará la planta de balanceado debe tener un
adecuado flujo de aire, para evitar el acumulamiento de partículas de polvo
perjudiciales para la salud.
• La capacidad máxima de la maquinaria no debe ser excedida, para garantizar
su normal operación y vida útil.
• Ajustar las tuercas y pernos que permitan la estabilidad al movimiento.
• Verificar el pretensado de las bandas.
• Utilizar los tamices adecuados para obtener óptimos rendimientos de la
maquina.
• En la obtención del producto hay que preparar adecuadamente la materia
prima mediante un presecado final con la finalidad de eliminar la humedad y
utilizar los martillos de impacto.
• Regular la distancia entre martillos para evitar choques o un mal troceado.
• La persona que manipule el ingreso de materia debe tener cuidado de no
exceder el acercamiento de sus manos a los mecanismos móviles.
• Evitar el ingreso de materiales que puedan producir daños en la maquina.
• El mantenimiento de las máquinas de la planta de balanceados, se debe
realizar de acuerdo a las fichas de mantenimiento anexadas.
BIBLIOGRAFÍA.
• AGA. Catálogo de Selección de Electrodos.
• ANDREIV, S. Trituración, Desmenuzamiento y Cribado de Minerales.
Editorial Pueblo y Educación,1987.
• BOHMAN, I. Catálogo de Aceros, 2000.
• CAJAS, L. Romero, V. Diseño y Construcción Molino para Granos. Tesis
de Grado. Politécnica de Chimborazo, Riobamba,1989.
• CHURCH, D. Pond, W. Fundamentos de Nutrición y Alimentación de
Animales. México: Limusa ,1990.
• IPAC. Catálogo de Selección de Perfiles.
• LARBURU, N. Máquinas Prontuário. 13va. ed. México: Thomsom, 2001.
• MARKS. Manual de Ingeniero Mecánico. 2da.ed. México: Mc GRAW
HILL, 1984.
• NOGUEIRA, O. Catálogos de Máquinas Agrícolas. Quito: Exploiter, 1994.
• PERRY, R. Manual del Ingeniero Químico. 5ta.ed. México: Mc GRAW
HILL, 1992.
• PIX. Catálogo de bandas.
• SHIGLEY, J. Diseño de Elementos de Máquinas. 5ta.ed. México: Mc
GRAW HILL, 2002.
• SKF. Catálogo General de Selección de Rodamientos y Chumaceras.
ANEXOS
ANEXO 1
PROPIEDADES ACERO DF2
ANEXO 2
Propiedades del Acero
ANEXO 3
MOTOR TRIFÀSICO WEG (5HP)
ANEXO 3 A
MOTOR MONOFÀSICO WEG (3 HP)
ANEXO 4
MOTOR MONOFÀSICO WEG (2HP)
ANEXO 5
FACTORES DE SEGURIDAD – RODAMIENTOS DE BOLAS
ANEXO 6
RODAMIENTOS DE BOLAS FAG
ANEXO 7
CHUMACERAS SKF
ANEXO 8
RODAMIENTOS CÓNICOS SKF
ANEXO 9
CHAVETAS Y CHAVETEROS
ANEXO 10
CATÁLOGO DE POLEAS MYERS
ANEXO 11
CONTROLES ELÉCTRICOS META MEC
ANEXO 12
PINTURA LIDER
ANEXO 13
PLANTA DE BALANCEADOS
FICHA DE MÁQUINA
NOMBRE: MOLINO DE MARTILLOS CODIGO: MM
DATOS TÉCNICOS
Nombre de la máquina Molino de martillosNúmero interno/código MMTipo MartillosCapacidad de trabajo (qq/hora) 7
DATOS DE LA TRANSMISIÓN
Tipo BANDADiámetro motriz(cm) 10.16Diámetro conducida(cm) 10.16Relación de transmisión 1Tipo de banda ANúmero de canales 2Tipo de chumaceras YAR 207-2RF
DIMENSIONES GENERALES
Altura (m) 1.60Longitud(m) 1.65N de discos 4Longitud del disco(cm) 21N de martillos 36Ancho del martillo (cm) 3.8Espesor del martillo (cm) 0.8
PLANTA DE BALANCEADOS
CODIFICACIÓN DE ELEMENTOS
Nombre de la máquina MOLINO DE MARTILLOSNúmero interno/ código MMCodificado por FONSECA- ESTRELLA
CÓDIGO ELEMENTOS DE LA MÁQUINA OBSERVACIONESMM1 Tolva de alimentaciónMM2 Tolva de descargaMM3 RotorMM4 MartillosMM5 CarcasaMM6 CribaMM7 EjeMM8 Caucho antivibraciónMM9 Chumaceras
DATOS TÉCNICOS DEL MOTOR DEL MOLINO DE MARTILLOS
Nombre de la maquinaria MOTOR-MOLINONumero interno/ código MT1Marca WEGTipo MONOFÁSICOModelo W132 S/MPotencia (Kw.) 3.7Voltaje (V) 220/440Factor de potencia cos Ø 0.94Horas de trabajo 1.15 h/ díaFrecuencia (Hz) 60Velocidad (rpm) 1745Amperaje (A) 22Peso(Kg.) 64.2
PLANTA DE BALANCEADOS
FICHA DE LUBRICACIÓN
Máquina MOLINO DE MARTILLOSLubricado por FONSECA / ESTRELLAFecha 31/10/2008
CÓDIGO ELEMENTOLUBRICANTE
RECOMENDADOMÉTODO DE APLICACIÓN
FRECUENCIA DE LUBRICACIÓN
MM9 Rodamientos 1939 PREMIUM RB GREASE Lubricación a presión Trimestral
PLANTA DE BALANCEADOS
FICHA DE MÁQUINA
NOMBRE: MEZCLADORA CÓDIGO: MZ
DATOS TÉCNICOS
Nombre de la máquina MezcladoraNúmero interno/código MzTipo Tornillo verticalCapacidad de trabajo (qq/hora) 26
DATOS DE LA TRANSMISIÓN
Tipo BANDADiámetro motriz (cm) 7.6Diámetro conducida (cm) 45.7Relación de transmisión 6Tipo de banda ANúmero de canales 2Tipo de chumaceras YAR 207-2RF
DIMENSIONES GENERALES
Altura (m) 2.45Diámetro del tornillo (mm) 152.4Longitud del tornillo (m) 2.15Paso de hélice (cm ) 11
PLANTA DE BALANCEADOS
CODIFICACIÓN DE ELEMENTOS
Nombre de la máquina MEZCLADORANúmero interno/ código MZCodificado por FONSECA- ESTRELLA
CÓDIGO ELEMENTOS DE LA MÁQUINA OBSERVACIONESMZ1 Tolva de alimentacionMZ2 Tolva de descargaMZ3 Tornillo sinfínMZ4 CompuertaMZ5 EjeMZ6 Cauchos antivibraciónMZ7 RodamientosMZ8 ChumacerasMZ9 Mirilla de control
DATOS TÉCNICOS DEL MOTOR DE LA MEZCLADORA
Nombre de la maquinaria MOTOR-MEZCLADORNúmero interno/ código MT2Marca WEGTipo MONOFÁSICOModelo W112MPotencia (Kw.) 2.2Voltaje (V) 110/220Factor de potencia cos Ø 0.8Horas de trabajo 1.15 h/ díaFrecuencia (Hz) 60Velocidad (rpm) 1745Amperaje (A) 38.4 / 19.2Peso (Kg.) 44
PLANTA DE BALANCEADOS
FICHA DE LUBRICACIÓN
Máquina MEZCLADORALubricado por FONSECA / ESTRELLAFecha 31/10/2008
CÓDIGO ELEMENTOLUBRICANTE
RECOMENDADOMETODO DE APLICACIÓN
FRECUENCIA DE LUBRICACIÓN
MZ9 Rodamientos HI-TEMP GREASE Lubricación a presión TrimestralMZ10 Chumacera 1939 PREMIUM RB GREASE Lubricación a presión Trimestral
PLANTA DE BALANCEADOS
FICHA DE MÁQUINA
NOMBRE: TOLVA DE ALMACENAMIENTO CODIGO: TA
DATOS TÉCNICOS
Nombre de la máquina Tolva de almacenamientoNúmero interno/código TATipo Tornillo horizontalCapacidad de trabajo (qq/hora) 20
DATOS DE LA TRANSMISIÓN
Tipo BANDADiámetro motriz (cm) 7.62Diámetro conducida (cm) 20.32Relación de transmisión 8Tipo de banda ANúmero de canales 2Tipo de rodamiento 32207 J/2Q
DIMENSIONES GENERALES
Altura (m) 2.45Diámetro del tornillo (mm) 152.4Longitud del tornillo(m) 1Paso de hélice (cm ) 11
PLANTA DE BALANCEADOS
CODIFICACIÓN DE ELEMENTOS
Nombre de la máquina TOLVA DE ALMACENAMIENTONúmero interno/ código TACodificado por FONSECA- ESTRELLA
DATOS TÉCNICOS DEL MOTOR DE LA TOLVA DE ALMACENAMIE NTO
CÓDIGO ELEMENTOS DE LA MÁQUINA OBSERVACIONESTA1 Tolva de descargaTA2 Tornillo sinfínTA3 CarcasaTA4 EjeTA5 Cauchos antivibraciónTA6 Rodamientos
DATOS TÉCNICOS DEL MOTOR DE LA TOLVA DE ALMACENAMIE NTO
Nombre de la maquinaria TOLVA DE ALMACENAMIENTONúmero interno/ código MT3Marca WEGTipo MONOFÁSICOModelo G56HPotencia (Kw.) 1.5Voltaje (V) 110/220Factor de potencia cos Ø O.68Horas de trabajo 1.15 h/ díaFrecuencia (Hz) 60Velocidad (rpm) 1745Amperaje (A) 28/14Peso (Kg.) 19.7
PLANTA DE BALANCEADOS
FICHA DE LUBRICACIÓN
Máquina TOLVA DE ALMACENAMIENTOLubricado por FONSECA / ESTRELLAFecha 31/10/2008
CÓDIGO ELEMENTOLUBRICANTE
RECOMENDADOMETODO DE APLICACIÓN
FRECUENCIA DE LUBRICACIÓN
TA6 Rodamientos 1939 PREMIUM RB GREASE Lubricación a presión Trimestral
PLANOS