molino de martillo para grano

Facultad de Ingeniería MecánicaUniversidad Nacional del Centro del Perú

PROCESOS DE MANUFACTURA II

“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU”

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

ASIGNATURA

PROCESOS DE MANUFACTURA IITITULO DEL PROYECTO

MAQUINA MOLEDORA DE GRANOS

DOCENTE DE LA ASIGNATURA

ING JOSE A TAIPE CASTROSEMESTRE

V

INTEGRANTES

PIZARRO CRISTOBAL LUIS FERNANDO

RAMOS PAUCAR MIGUEL

ROJAS HUAYNALAYA BRAYAN

YABQUI GAMBOA YELTSIN

CIUDAD UNIVERSITARIA ,2015



1. RESUMEN

La realización de la maquina tuvo como objetivo principal el de reemplazar la actividad física humana en el proceso de molido para ello hicimos uso de la teoría y práctica de lo que es procesos de manufactura 2 tomando como referencia imágenes videos sobre máquinas de moler eléctricas

En cuanto a la fabricación de la máquina de moler granos empezamos de cero haciendo primero nuestros bocetos para el corte y aprovechamiento exacto de los materiales lo cual nos ayudó de mucho para así no comprar de más y hacer gastos innecesarios

El principio del funcionamiento de la maquina es el sistema reductor por medio de poleas y fajas que tiene ya que de esa manera por medio de 2 poleas de 2 y 12 pulgadas logramos reducir la velocidad del motor de 1700 rpm a 283rpm la cual es la velocidad a la cual va a trabajar la máquina de moler

El presente trabajo surgió en base a economizar tiempo y dinero en cuanto a lo que es sustituir el trabajo físico ya que como se sabe esta máquina supera ampliamente la fuerza física de un hombre promedio acotando que puede trabajar de manera constante por un cierto tiempo llegando a realizar el trabajo del hombre de manera más rápida y eficaz



2. INTRODUCCION

El presente trabajo consiste en reemplazar la mano del hombre en la actividad de moler granos de ahí su nombre MAQUINA MOLEDORA DE GRANOS PARA SUSTITUIR LA ACTIVIDA FISICA HUMANA; Ya que una maquina es un objeto fabricado y compuesto por un conjunto de piezas ajustadas entre sí que se usa para facilitar o realizar un trabajo determinado en este caso la de moler diversos tipos de granos.

Los objetivos de la realización de la maquina moledora de granos son el de remplazar la fuerza del hombre, disminuir el tiempo de moler granos, transformar energía en movimiento y el de acortar tiempo, dinero en el proceso de moler granos.

La estructura u organización del reporte se realizara a través de bloques de información, los bloques generalmente están definidos por los contenidos de los que se debe dar cuenta en el informe, precedidos todos ellos por un primer bloque que se refiere a la introducción. El informe se integra mediante una secuencia de bloques de información con una lógica que atiende al desarrollo temporal de las acciones desde el momento de su concepción y planeación hasta su conclusión, con la apreciación critica de los resultados.

Limitaciones en el desempeño al principio nos encontramos con un proyecto nuevo para nosotros, con poca experiencia en el campo al trabajar y no encontrarse familiarizado con las herramientas y el equipo de trabajo .la principal dificultad con la cual nos encontramos fue que no sabíamos cómo empezar o cómo hacerlo de la mejor y correcta manera ya que la mayoría de nosotros era la primera vez en realizar un proyecto tal como es.

Por tal motivo queremos agradecer a nuestros docentes por el apoyo y la orientación brindada ya que sin ellos cometeríamos más errores de los que tuvimos gracias ingenieros Angel y Jose Taype por el apoyo brindado.



3. OBJETIVOS

Diseñar y crear una maquina moledora de granos mediante procesos de manufactura para sustituir la activad física humana en el proceso de molido.

4. MARCO TEORICOSISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE POLEAS Y CORREAS

Los sistemas de transmisión de poleas y correas se emplean para transmitir la potencia mecánica proporcionada por el eje del motor entre dos ejes separados entre sí por una cierta distancia. La transmisión del movimiento por correas se debe al rozamiento éstas sobre las poleas, de manera que ello sólo será posible cuando el movimiento rotórico y de torsión que se ha de transmitir entre ejes sea inferior a la fuerza de rozamiento. El valor del rozamiento depende, sobre todo, de la tensión de la correa y de la resistencia de ésta a la tracción; es decir, del tipo de material con el que está construida (cuero, fibras, hilos metálicos recubiertos de goma, etc.) y de sus dimensiones.

Las poleas son ruedas con una o varias hendiduras en la llanta, sobre las cuales se apoyan las correas.

Las correas son cintas cerradas de cuero y otros materiales que se emplean para transmitir movimiento de rotación entres dos ejes generalmente paralelos. Pueden ser de forma plana, redonda, trapezoidal o dentada.



Este sistema se emplea cuando no se quiere transmitir grandes potencias de un eje a otro. Su principal inconveniente se debe a que el resbalamiento de la correa sobre la polea produce pérdidas considerables de potencia; sobre todo en el arranque. Para evitar esto parcialmente se puede utilizar una correa dentada, que aumenta la sujeción.

Para evitar que las correas se salgan de las poleas, será necesario que las primeras se mantengan lo suficientemente tensas como para que sean capaces de transmitir la máxima potencia entre ejes sin llegar a salirse ni romperse. Para evitar este problema se emplean a veces rodillos tensores, los cuales ejercen sobre las correas la presión necesaria para mantenerlas en tensión.

MECANISMO MULTIPLICADOR Y REDUCTOR DE VELOCIDAD

Se denomina mecanismo multiplicador de velocidad a aquél que transforma la velocidad recibida de un elemento motor (velocidad de entrada) en otra velocidad mayor (velocidad de salida).

Se denomina mecanismo reductor de velocidad a aquél que transforma la velocidad de entrada en una velocidad de salida menor.

En todo mecanismo de transmisión existen como mínimo dos eje, llamados eje motriz y eje conducido o arrastrado. El eje motriz es el que genera el movimiento y puede estar acoplado a un motor o ser accionado



manualmente por medio de una manivela. El eje conducido es el que recibe el movimiento generado por el eje motriz.

La velocidad de giro de los ejes se puede medir de dos formas:

· Velocidad circular (n) en revoluciones o vueltas por minuto (r.p.m.).· Velocidad angular (w) en radianes por segundo (rad/seg).

La expresión matemática que hace pasar de r.p.m. a rad/seg es: w = (2 * p * n) / 60

Transmisión Simple

Cuando un mecanismo se transmite directamente entre dos ejes (motriz y conducido), se trata de un sistema de transmisión simple.

Si se consideran dos peleas de diámetros "d1" y "d2" que giran a una velocidad "n1" y "n2" respectivamente, tal y como se indica en la figura, al estar ambas poleas unidas entre sí por medio de una correa, las dos recorrerán el mismo arco, en el mismo periodo de tiempo.

d1 * n1 = d2 * n2

De donde se deduce que los diámetros son inversamente proporcionales a las velocidades de giro y, por tanto, para que el mecanismo actúe como reductor de velocidad, la polea motriz ha de ser de menor diámetro que la polea conducida. En caso contrario actuará como mecanismo multiplicador.

El sentido de giro de ambos ejes es el mismo.



RELACIÓN DE TRANSMISIÓN

i = velocidad de salida / velocidad de entrada

i = n2 / n1 = d1 / d2

Cuando i es mayor que 1 es un sistema multiplicador.Cuando i es menor que 1 es un sistema reductor.

TRANSMISIÓN COMPUESTA

Cuando un movimiento se transmite entre más de dos árboles o ejes de transmisión se dice que se trata de un sistema de transmisión compuesta.

Consideremos el siguiente ejemplo de la figura.

n1 *d1 = n2 * D2

n2 * d2 = n3 * d3

i = n3 / n1 = (d1 / D2) * (d2 / d3)

i = i1, 2 * i2, 3 = (d1/D2) * (d2/d3) = (n2/n1) * (n3/n2)

TIPOS DE MAQUINA PARA MOLER MAIZ Y GRANOS

MORTERO Y MANO

Una de las formas más comunes de triturar semillas es el uso del simple mortero. Esta herramienta, apreciada por su facilidad de transporte, su tamaño compacto y su bajo costo, ha estado asociada con la cocina, la aromaterapia, la alquimia y la medicina a lo largo de la historia. El mortero es un recipiente pequeño que se usa con una mano de mortero para triturar y moler sustancias sólidas hasta transformarlas en un polvo. Este proceso también se utiliza para producir tinturas, pinturas, polvos para ingerir y hasta especias molidas.



MAQUINA DE MOLER MANUAL

Esta máquina es usada como una de las formas más comunes de moler granos ya que gran parte de la población la tiene apreciada por su facilidad de transporte, su tamaño compacto y su bajo costo, ha estado y sigue asociada con la cocina

MOLINOS DE VIENTO



En la parte superior del edificio, bajo la cubierta, hay unos ventanucos (que también se ven en la imagen) que servían para que el molinero supiera los cambios de dirección del viento y en consecuencia pudiera cambiar, con el gobierno, la orientación de las aspas como mejor convenía.

En otros países, a veces, la estructura era de madera, mucho más ligera y se movía completa para orientar las aspas. Lógicamente la solera permanecía quieta respecto al suelo.

Las aspas mueven un engranaje (linterna), que engrana con una rueda horizontal (catalina), y trasmiten el movimiento del eje de las aspas a un eje vertical, que mueve la volandera.

Sobre las aspas se disponían unas lonas para recibir el viento, que se retiraban cuando no era necesario el movimiento, con lo que se evitaba el uso de los mecanismos, que eran generalmente de madera y por lo tanto muy propensos al desgaste. En otros molinos, como en los de Cartagena, no hay aspas propiamente, sino solamente lonas, en forma de vela triangular, que se enrollaban en el palo del aspa, cuando no eran necesarias.

MOLINOS HIDRÁULICOS: ACEÑAS Y MOLINOS DE CAZ

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_de_Criptana_Molinos_de_Viento_1.jpg



Las aceñas eran molinos harineros de agua, que se hacían en el mismo cauce de un río, de modo que la fuerza de la corriente movía directamente una rueda hidráulica vertical de paletas (ruedas vitrubianas), que a través de un sistema de engranajes (catalina y linterna), y de embragues, transmitían el movimiento de giro del eje horizontal de la rueda al eje vertical de una piedra de moler.

Posteriormente, se idearon ingenios molineros de canal o "de caz", separados o a la vera de los ríos, para lo cual se construía una presao azud para embalsar el agua y conseguir una diferencia de altura para lograr una mayor presión y volumen suficiente en los lugares donde las corrientes de los ríos eran pequeñas y/o caudal estacional, de modo que se conducía el agua desde el azud por un canal (que se llamaba caz o "cauce"), para hacer precipitar el agua al final, en caída libre

Molino de martillos:

El Molino de Martillos muele, tritura y destroza toda clase de productos por medio de una serie de martillos rotativos que impactan repetidamente el producto en su interior, reduciendo su tamaño hasta hacerlo pasar a través de una criba perforada. Misma que es intercambiable fácilmente para variar el tamaño de las partículas.



5. EQUIPOS Y MATERIALES

Los materiales y equipos que fueron usados son:MATERIALES

Tubo cuadrado LAC ASTM A50 DE 2”X 2mm de espesor en aceros AREQUIPAEl cual tiene una resistencia a la tracción minima de 310Mpa o 31 Kg/mm2

Barra redonda lisa de ½ ASTM A36 con una resistencia a la tracción de 4,080-5,620 kg/cm3

Eje trefilado El proceso de Trefilado de Redondos consiste en tornear barras de acero SAE 1010 y SAE 1045 en barras redondas de diámetros milimétricos con tolerancias muy finas. Este tipo de perfil se utiliza por lo general para la fabricación de ejes. Los diámetros que se trefilan son desde 4mm hasta 60mm.

Angulo de 1 ½ x 1 ½ x 1/8 ASTM A36 con una resistencia a la tracción de 4,080-5,620 kg/cm3

2 chumacersas de ¾ de pulgada Maquina de moler marca corona de hierro fundido Motor marca meba de 1hp de 1700 rpm MONOFASICO Faja de 170 cm de longitud de ½ pulgada de espesor A-68 Pernos de 10mm x 121mm ,10mm x 55mm, 6 mm x 80mm CARACTERÍSTICAS

Diámetros : 6 mm hasta 24 mm Largos : 10 mm hasta 150 mm Material : Acero según clase de resistencia ISO 5.8

Polea de aluminio de 2 ½ pulgadas Polea de aluminio de 12 pulgadas Pintura marca c



Electrodos marca celllocorp 6011 de 1/8 que son usados para aplicaciones de soldadura de alta penetración ,estructuras ,planchas galvanizadas, reparaciones generales, cordón de raíz en tuberías y tuberías de oleoductosElectrodo celulósico de alta penetración, de arco potente diseñado para trabajar con corriente alterna o corriente continua, y con fuentes de poder de tensión de vacío mayor a 50 voltios. Ideal para soldar aceros de bajo carbono, como carpintería metálica, puertas, ventanas, tanques, tuberías, construcciones navales, cisternas, etc.

Resistencia a la tracción: 450 a 550 N/mm2 Elongación en 2 ":> 25%

Norma: AWS A 5.1-91 DIN 1913

Clasificación: E 6011 E 43 43 C 4 Electrodos marca supercito AWS E6018 DE 3/32

Electrodo básico de bajo hidrógeno con extraordinarias propiedades mecánicas, para soldar aceros al carbono y aceros de baja aleación como aceros de alta resistencia, aceros fundidos, aceros de difícil soldabilidad, piezas de maquinaria pesada, calderos de alta presión, tuberías de vapor, etc. Humedad en el revestimiento < 0,20 %.

Resistencia a la tracción: 510 a 610 N/mm 2 Elongación en 2 " : > 24 %

Norma: AWS A 5.1-91 DIN 1913

Clasificación: E 7018 E 51 55 B 10 Broca de ½ y de ¼ hss alemana

6. PROCEDIMIENTOPaso 1Hacer un boceto o plano de la maquina a realizar para tener idea de cuanto material voy a usarPaso 2Proceder a la compra de los materiales de trabajo según lo calculado en los planosPaso 3Cortar los tubos cuadrados y angulos con moladora teniendo en cuenta que necesitamos cortes de 45 ,90 Paso 4Perforar con el taladro las partes en las cuales van a ir los pernos las chumaceras y de maquina de moler previamente granetear en el centro,también limar o pasar esmerial a las superficies cortadas de los tubos cuadradosPaso 5 lijar y/o desengrasar la parte en la vamos a soldar para una correcta soldadurapaso 6soldar las estructuras en este caso con cellocorp 6011 a un amperaje de 60 paso 7Limpiar la escoria con una picota y un cepillo de alambres paso 8 Empernar al motor los ángulos para ubicarlos en nuestra estructura previamente puesto las poleas, eje, chumaceras y máquina de moler para centrar las poleas una vez hecho esto proceder a puntear los ángulos con la más minuciosa precisión para después soldar



paso9 Usar la amoladora con disco de desbaste para eliminar en exceso de soldadura y dejar la superficie soldada planapaso 10Hacer el torneado interior de las poleas calculando el debido rpm del tornopaso11Soldar el manguito al eje trefilado ya que este será el encargado de transmitir el movimiento del motor a la máquina de moler con electrodos supecito 7018 a un amperaje de 70paso12Hacer las pruebas previas al pintado y los demás acabadospaso13proceder a hacer los debidos acabados y pintar

7. CALCULOS Y/O RESULTADOS

CALCULO DE LAS REVOLUCIONES A LAS CUALES SE DISMINUYO CON RESPECTO AL MOTOR

Para realizar este cálculo de las revoluciones a las q gira la máquina de moler hisimos un cálculo fácil tomando en cuenta la teoría de mecanismo reductor de velocidad

d1 * n1 = d2 * n2

2 x 1700 = 12 x n2

N2= 283rpm



La es las revoluciones por minuto que da la máquina de moler con la cual obtenemos una velocidad aceptable pero lo correcto sería que no pase los 200 o 250 rpm ya que pasado este punto los granos recién molidos empiezan a saltar

Cálculos de taladrado número de revoluciones de la broca de 1/2

Para calcular la el número de revoluciones de la broca tuvimos que realizar el cálculo con la siguiente formula teniendo en cuenta el tubo cuadrado el cual tiene una resistencia a la tracción de 31Kg/mm2 con la cual según tabla obtengo un Vc =18

N=1000xVc/(πxd)N=1000x18/(πx12,7)

N=451.1rpm

Cálculos de taladrado número de revoluciones de la broca de ¼

Para calcular la velocidad del taladrado tuvimos que realizar el cálculo con la siguiente formula teniendo en cuenta el tubo cuadrado el cual tiene una resistencia a la tracción de 31kg/mm2 con la cual obtengo un Vc=15

N=1000xVc/(πxd)N=1000x15/(πX6,35)

N=751.9rpm



Cálculos de torneado interior de la polea de 2 y 12 numero de revoluciones para eje de ¾

Para calcular el número de revoluciones utilizamos la siguiente formula teniendo en cuenta que de la tabla obtenemos la Vc de desbaste =61 y la Vc de acabado =91.5

N=1000xVc/(πx50.8) N=1000xVc/(πx19.05)

N=1000x61/(πx50.8) N=1000x91.5/(πx19.05)

N=382.22rpm N=573.33rpm

8. CONCLUSIONES

En conclusión tenemos que para sustituir el trabajo físico del hombre tenemos que obtener una velocidad adecuada ya que con una velocidad superior a las 300rpm el maíz o granos comienzan a saltar de la maquina al momento del proceso de molido es por eso que logramos reducir la velocidad del motor de 1700rpm a 280 rpm.

También llegamos a la conclusión que una maquina fácilmente cambiable es lo más adecuado para una correcta limpieza ya que no se altera la forma de su estructura como se ven otros tipos de maquina en la que se suelda un rodaje cortando la máquina de moler la cual si no hiciéramos de manera correcta daría problemas a l usuario de manera que cause problemas para su limpieza, desarmado y si no está bien centrado no duraría mucho

Agregando para hacer una maquina como ingenieros futuros tenemos que poner en práctica la teoría en la práctica ya que de esa forma logramos resultados más precisos como el caso nuestro en el cual tuvimos que calcular las revoluciones a las cuales debe funcionar el molino.



9. RECOMENDACIONES

En nuestro caso particular recomendamos no soldar la estructura en una superficie desnivelada ya que puede afectar a la estructura no perforar sin antes a ver graneteado la superficie a taladrar en el proceso de torneado interior la última pasada tenemos que aumentar la velocidad para dejar un mejor acabado interior no soldar la estructura con cordones antes de puntear ya que puede deformarse la estructura primero hacer la punteada respectiva en lados opuestos para controlar las deformaciones ,para obtener al momento de pintar un pintado parejo primero darle una base

10. BIBLIOGRAFIA Robert L Mott,P.E DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS. Edit.Person -

Mexico,2010 A.L.CASILLAS MAQUINAS CALCULOS DE TALLER. Edit.impreso en España https://es.wikipedia.org/wiki/Molino tipos de molino http://almez.pntic.mec.es/jgonza86/Sistemas%20de%20poleas%20y

%20correas.htm sistemas de trasmisión en poleas y correas https://www.youtube.com/ molino ecuador 1

11. ANEXOS

https://www.youtube.com/

http://almez.pntic.mec.es/jgonza86/Sistemas%20de%20poleas%20y%20correas.htm

http://almez.pntic.mec.es/jgonza86/Sistemas%20de%20poleas%20y%20correas.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Molino

molino de martillo para grano

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