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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

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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

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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:

________________________________________________________________

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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:

________________________________________________________________

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

Número de bandas

v

Velocidad periférica

Fch

Fuerza actuante en la chaveta

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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.

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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.

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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”.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

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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)

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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)

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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)

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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

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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

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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.

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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=

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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:

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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

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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

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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

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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.

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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

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Figura 4.25 Criba con Agujeros Ø 3 mm.

Figura 4.26 Criba con Agujeros Ø 5 mm.

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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

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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

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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

−=

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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:

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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.

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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)

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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

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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.

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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

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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

==

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=σ C mm²258

1440Kg

258.5

mm

KgC

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

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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

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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

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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

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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

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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−×==

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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.

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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

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• 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.

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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;

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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

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• 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)

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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.

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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)

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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.

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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

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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

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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

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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)

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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

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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:

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

====

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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:

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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

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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

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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.

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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:

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• 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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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

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Simbología Significado

Operación Tecnológica

Traslado o transporte

Inspección

Espera

Pintura

Montaje

P

Figura 4.89 Nomenclatura de Operaciones Tecnológica s

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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

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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

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3 1.0

0.083

6 0.5

0.16 11

1 0.25

P12 Poleas

MONTAJE

0.08

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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

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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:

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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

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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

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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

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• 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)

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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.

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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

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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

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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:

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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

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Tabla LVI. Prestaciones de Bandas Trapeciales Oleoe státicas Pirelli

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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

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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

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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”

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)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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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L1

Figura 5.12. Circuito de Mando del Motor de 5HP

Figura 5.13. Circuito de Mando de Motores de 3HP y 2 HP

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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

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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.

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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

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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:

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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

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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 =

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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

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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

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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

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Figura 6.4 Consumo de Potencia Activa y Reactiva en la Planta de Balanceados

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.)

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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.

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• Los costos evaluados para la producción de este tipo de maquinaria son

relativamente bajo, en comparación al número de moliendas que puede

realizar.

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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.

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• 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.

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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.

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ANEXOS

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ANEXO 1

PROPIEDADES ACERO DF2

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ANEXO 2

Propiedades del Acero

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ANEXO 3

MOTOR TRIFÀSICO WEG (5HP)

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ANEXO 3 A

MOTOR MONOFÀSICO WEG (3 HP)

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ANEXO 4

MOTOR MONOFÀSICO WEG (2HP)

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ANEXO 5

FACTORES DE SEGURIDAD – RODAMIENTOS DE BOLAS

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ANEXO 6

RODAMIENTOS DE BOLAS FAG

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ANEXO 7

CHUMACERAS SKF

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ANEXO 8

RODAMIENTOS CÓNICOS SKF

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ANEXO 9

CHAVETAS Y CHAVETEROS

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ANEXO 10

CATÁLOGO DE POLEAS MYERS

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ANEXO 11

CONTROLES ELÉCTRICOS META MEC

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ANEXO 12

PINTURA LIDER

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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PLANOS

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