DISEÑO MAQUINAS II INDICE CAPITULO I: 1. MEMORIA MEMORIA DESCRIPTIV DESCRIPTIVA. A. 1.1. Desc scrripción general de los capítulo ulos desarr arrollado ados en el proyecto. CAPITULO II: 2. DESCRIPCIO DESCRIPCION N DEL PROYECTO PROYECTO.. .1. .1. !ene !enera rallidad idades es.. .. O"#eti$os. .%. U"icación. .&. .&. 'unci uncion ones es (rin (rinci cipa pale les. s. .). Mecanis*o. CAPITULO III: 3. PROCESO PROCESO PROD PRODUCTI UCTIVO VO.. %.1. 'lu#ogra*a. %.. %.. An+lis An+lisis is del del (roce (roceso so de (rod (roducc ucción ión del del Molin Molino. o. %..1. ,ransporte del arro-. %... ,ransporte del arro-. %..%.(esado del arro-. %..&.Secado del arro-. %..).ecepción para el pilado. %../.(re 0i*pia. %...Descascarado de arro-. %..2. Mesa paddy. paddy. %..3.(ulidora $erticales. %.. %..14 14.. (ulid ulidor ora a de agua agua.. %.. %..11 11.. Mesa Mesa clasi clasi5c 5cado adora ra.. %.. %..1 1.. Sele Select ctor ora a por por co colo lorr %..1% %..1%.. ,ranspo ransportad rtadora ora de arroarro-.. %..1& %..1&.. ,ol$a ol$a de al*ace al*acena* na*ien iento to.. %..1 ..1) ). Ensa Ensaca cad do. %..1/. 6enta CAPÍTULO IV: 4. ESPECIFIC ESPECIFICACION ACIONES ES TECNIC TECNICAS: AS: Página 1
DISEÑO MAQUINAS II 4.1. Especi Especi5c 5caci acione oness !enera !enerales les de los 7+l 7+lcul culos os y Materi Materiale aless del proyecto. CAPITULO V: 5. DISEO DE LA MA!UINA TRANSPORTADORA DE ARRO" TRANSMISION POR FA#AS EN $V$ E#E DE LA MISMA Y SELECCION DE LOS RODAMIENTOS. ).1. (ar+*etros ar+*etros para el el dise8o dise8o de la la trans*isi trans*isión ón por 9a#as en 6. 6. ).. (ar+*etros ar+*etros para el el dise8o dise8o del e#e de la la transport transportadora adora del del arro-. arro-. ).%. ).%. Descri Descripci pción ón gener general al de los los *:tod *:todos os para para el dise8 dise8o o del e#e. e#e. ).&. ).&. Sele Selecc cció ión n de roda roda*i *ien ento tos. s. ).). ).). Desc Descri ripc pció ión n gene genera rall del del e;ui e;uipo po.. CAPÍTULO VI: %. DISEO DISEO DEL DEL E!UIPO. E!UIPO. /.1. /.1. 7a 7alc lcul ulo o de de la la pot poten enci cia. a. /.. Dis Dise8o de del e# e#e. /.%. /.%. 7o 7ort rtan ante te y *o*e *o*ent nto o. /.&. /.&. 7a 7alc lcul ulo o del del di+* di+*et etro ro del del e#e e#e.. /.). /.). 7al 7alcul culo o de sel selecc ección ión de roda* roda*ie iento nto.. /./. /./. Sele Selecc cció ión n de *ate *ateri rial ales es.. CAPÍTULO VII: &. AN'LI AN'LISIS SIS DE DE COSTOS COSTOS. CAPÍTULO VIII: (. PLANOS Y DETALLES DETALLES DE MONT MONTA#E. A#E.
CAPÍTULO I): *. CONCLUSIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACION RECOMENDACIONES. ES.
CAPÍTULO ): 1+.
,ILIO-RAFÍA.
CAPÍTULO )I: 11 .
ANE)OS. Página 2
DISEÑO MAQUINAS II 14.1.< 'otos del (royecto.
CAPÍTULO I Página 3
DISEÑO MAQUINAS II
I.
MEMORIA DESCRIPTIVA.
1. DESCRIPCION -ENERAL DE LOS CAPITULOS DESARROLLADOS EN EL PROYECTO. 1.1. DESCRIPCIN DEL PROYECTO: a/ P0: Dise8o y c+lculos de la Mesa ,ransportadora de arro=,rans*isión por 9a#as en 6> E#es y Selección de oda*ientos? del Molino @San Antonio@. Se encuentra u"icado en el ilo*etro / de la (ana*ericana Norte carretera 0a*"aye;ue en la pro$incia de 7Biclayo departa*ento de 0a*"aye;ue. 6/ U6iai7n 8 9a Ma T0an;0a80a: El proyecto se encuentra u"icado en el area de producción del *olino de"a#o de la selectora por color.
Página 4
DISEÑO MAQUINAS II
/ F
8/ Mani= 8 9a Ma T0an;0a80a 8 A00>: En pri*er lugar construida de 5erro y cuenta con dos ni$eles para transporte de arro-> posee un *otor de .)Bp consta de trans*isión por 9a#as en 6> ade*+s posee dos cBu*aceras ;ue e;uili"ran el e#e central y tiene un *ecanis*o de $i"ración. Página 5
DISEÑO MAQUINAS II 1.2. PROCESO PRODUCTIVO. 1.2.1. F9
1.3. ESPECIFICACIONES T@CNICAS. Este capítulo co*prender+ el resu*en general de los c+lculos reali-ados. 1.4. DISEO DEL E!UIPO. 7o*prender+ los c+lculos correspondientes para el dise8o de la Mesa ,ransportadora y sus ele*entos> estos c+lculos ser+n reali-ados "a#o las nor*as de dise8o ya ;ue ser+n la 9unda*entación del proyecto.
CRITERIOS PARA EL DISEO: Se tendr+ en cuenta lo siguiente. 1. Pnia 89 =0 ;a0a 9
la potencia y re$olución ;ue de"er+ trans*itir las 9a#as al e#e y este a la *esa para la $i"ración de esta. 2. DiB á9<9 8 9a Ma T0an;0a80a. Página %
DISEÑO MAQUINAS II 7o*prende el estudio del co*porta*iento de la Mesa ,ransportadora y de sus ele*entos
para su *odela*iento
*ate*+tico para despu:s de aplicar la teoría de es9uer-os> y la *etodología ISO ter*inar dando las di*ensiones correctas de dicBo ele*ento de *+;uina. 3. E9i7n 8 Fa?a n V R8a=in E?. 0os roda*ientos ser+n elegidos "a#o la nor*a ISO tal elección se "asara de acuerdo a los criterios de FDe9or*aciónG o F'atigaG. 7onsiderando la capacidad est+tica. 4. Ca0ga < ;0a. 0a carga ;ue soporta el e#e ;ue se $a Ba dise8ar> es el peso total de la polea y la 9uer-a ;ue generan las 9a#as> ade*+s de las reacciones ;ue generan las cBu*aceras y la 9uer-a ;ue se dara para la $i"ración de la Mesa ,ransportadora.
1.5. AN'LISIS Y COSTOS. Despu:s de Ba"er reali-ado los c+lculos y la #usti5cación de la Ma;uina transportadora se Bar+ un an+lisis de los costos ;ue est+n en el proyecto> para la reali-ación de estos costos se "asara en el *aterial ;ue se utili-ara para la construcción de dicBa *esa y los ele*entos necesarios para su instalación de la *is*a. 1.%. PLANOS Y DETALLES DE MONTA#E. 7o*prender+ los planos de los ele*entos utili-ados para el dise8o de la Mesa ,ransportadora =oda*ientos> 7Bu*aceras> E#e> *esa.? ;ue Ban sido reali-ados *ediantes nuestros c+lculos. 1.&. ANE)OS. Ad#unta*os la *e*oria 9otogr+5ca del proyecto.
Página &
DISEÑO MAQUINAS II
Página (
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO Ii II.
DESCRIPCIN DEL PROYECTO: II.1. -n0a9i8a8: El proyecto ;ue se presenta co*prende el dise8o y c+lculos de la Mesa ,ransportadora de arro- su trans*isión por 9a#as en 6> el e#es y la selección de sus roda*ientos utili-ando nor*as = ?.
Página *
DISEÑO MAQUINAS II (ara su correcto 9unciona*iento> se reali-ara una selección adecuada de la trans*isión de 9a#as en 6> el e#e> sus roda*ientos y cBu*aceras considerando todas las 9uer-as en dicBo e#e. (ara la reali-ación de los c+lculos tendre*os en cuenta los datos o"tenidos en las $isitas t:cnicas reali-adas en el MO0INO FSAN AN,ONIOG. Asi*is*o en el presente proyecto es teórico la pr+ctica est+ "asada en algunos conoci*ientos o"tenidos en las respecti$as $isitas t:cnicas ;ue Bace*os al *olino SAN ANTONIO con la o"ser$ación y eHplicación del proceso producti$o del *olino.
Ade*+s ca"e resaltar el apoyo ;ue se nos "rindo> por parte del ingeniero y t:cnicos ;ue la"oran en la dicBo Molino y ;ue 9ueron de gran utilidad para el desarrollo de este proyecto. ,a*"i:n se de"e tener en cuenta los distintos conoci*ientos> ;ue se o"tu$ieron en las asignaturas ;ue se relacionan con el curso de dise8o de ele*ento de *a;uina II> para así poder aplicar todos los *:todos necesarios para dicBos c+lculos entre los cuales considera*os los siguientes Ele*entos nor*ali-ados. 7+lculos de la resistencia *ec+nica de los distintos ele*entos ;ue se
presentan. (esos de los *ateriales Elecciones de los distintos tipos de *ateriales ;ue se utili-aran. 7o*o ,ipos de 9a#as. ,ipos de oda*ientos. Di+*etros del e#e. ,ipo de polea. (otencia> re$oluciones del *otor para 9unciona*iento. Elección del *aterial para el siste*a. Página 1+
DISEÑO MAQUINAS II II.2. O6?iG. 7alcular y reali-ar el estudio del co*porta*iento de todos los co*ponentes de la *+;uina para su *odela*iento *ate*+tico> para despu:s de aplicar la teoría de es9uer-os> y la *etodología ISO deter*inar así las di*ensiones correctas de dicBos ele*entos de la *+;uina =MESA ,ANS(O,ADOA DE AOJ?. Bacer un estudio de la trans*isión por 9a#as en 6>
e#e de la *+;uina y selección de
roda*ientos> planteando alternati$as de dise8o y así *e#ora la calidad de arro- y au*entar la producción de la industria.
II.3. U6iai7n. El proyecto ;ue se presentara FDISEÑO 7K07U0OS DE 0A MESA ,ANS(O,ADOA DE AOJG> se encuentra u"icada en el proceso de producción al 5nal> antes de ;ue el arro- sea lle$ado a la tol$a de al*acena*iento. con respecto al +rea del Molino @San Antonio@ en el pri*er piso del +rea de producción de"a#o de la selectora a color.
II.4. F
DISEÑO MAQUINAS II 0a estructura en si est+ BecBa de plancBas de 5erro de 4.%c* de espesor y las patas est+n BecBas de platina de 5erro de 1.)c* de espesor. (ara su 9unciona*iento posee un *otor de .)Bp con 14rp*> ta*"i:n posee un trans*isión por 9a#as en 6 y roda*ientos de acero co*ercial con di+*etros =%4c* y 14c*? y unos espesores de c* y &c* respecti$a*ente. (osee dos cBu*aceras ;ue sostienes el e#e de 1 c* de longitud y %c* de di+*etro> ade*+s posee en el centro del e#e un roda*iento con una eHc:ntrica acopladas a una "arra de 5erra de &c* de espesor y una longitud de 1)1c* y esta a su $e- acoplada a la *esa transportadora. HCOMO FUNCIONA El *otor trans*ite la potencia y las rp* *ediante un siste*a de trans*isión de 9a#as en 6 ;ue est+n acopladas a un e#e ;ue a su $eesta sostenido por dos cBu*aceras> en el centro del e#e se encuentra un siste*a de una eHc:ntrica unida al e#e y al roda*iento ;ue se encuentra dentro de un cu"ierta de 5erro ;ue a su $e- $a Bacer atornillada a una "arra de 5erro y todo este siste*a se une a la *esa ;ue #unto a su inclinación ;ue posee per*ite transportar el arroBacia el siguiente ni$el de la producción.
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DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO Ii III.
PROCESO PRODUCTIVO DEL MOLINO SAN ANTONIO: 1. FLU#O-RAMA (ESADO SE7ADO
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DISEÑO MAQUINAS II ,O6A ,O6A
E0E6ADO (E0IM(IA E0E6ADO
(a#ill
LE0,U O 6EN,I0ADO DE
(a#ill
,ONI00O SIN
DES7AS7AADOA E0E6ADO
E0E6ADO
MESA SE(AADOA E0E6ADO (U0IDOA E0E6ADO
E7O0E7,O DE
(U0IDOA (U0IDOA E0E6ADO (U0IDOA DE A!UA
AOJ
MESA O,A,I6A E0E6ADO 70ASI'I7ADOA E0E6ADO SE0E7,OA (O
Página 14
AOJ %&
AOJ
DISEÑO MAQUINAS II 2. AN'LISIS DEL PROCESO DE PRODUCCIN DEL MOLINO SAN ANTONIO: El arro- con c+scara una $e- cosecBado> para poder ser consu*ido por la po"lación> tiene ;ue ser trans9or*ado en Farro- piladoG =arro- sin c+scara y pulido?. Este proceso consiste en ;uitar *ec+nica*ente la c+scara al grano de arrocosecBado> con el uso de Berra*ientas agrícolas o *a;uinarias segn sea el caso. A*"os es;ue*as son total*ente di9erentes. El pri*ero se e9ecta de *anera artesanal con pe;ue8as cantidades y su uso general*ente es para el autoconsu*o 9a*iliar y se reali-a en todos los $alles arroceros. El segundo> se e9ecta a escala co*ercial procesando grandes cantidades de arro- con c+scara. El (rocesa*iento del arro- con c+scara a escala co*ercial genera la instalación
de
industrias
con
tecnología
apropiada
y
*a;uinaria
especiali-ada> esta acti$idad se la conoce co*o F*olinería del arro-G.
a. RESUMEN DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL MOLINO SAN ANTONIO: En 9 Ca=; 00n 8 =60J Ka0a. 0as la"ores de ca*po o cBacra las pode*os di$idir en tres
etapas principales preparación del terreno> sie*"ra y cosecBa. El la"oreo de los suelos arroceros de tierras B*edas o de tierras en seco depende de la t:cnica de esta"leci*iento del culti$o> de la Bu*edad y de los recursos *ecani-ados. El *:todo tradicional de la"ran-a para el arro- de tierras "a#as es el arado y la ce*entación> siendo este lti*o *uy i*portante> pues per*ite el 9+cil trasplante. Página 15
DISEÑO MAQUINAS II El siste*a de riego e*pleado en los arro-ales es di$ersos> desde siste*as est+ticos> de recirculación y de recogida de agua. ,eniendo en cuenta las $enta#as e incon$enientes de cada siste*a y de su i*pacto potencial en la calidad del agua> per*itir+ a los arroceros elegir el siste*a *+s adecuado a sus operaciones de culti$o. 0a cosecBa> se reali-a cuando Ban alcan-ado la *adure5siológica> las espigas de arro- se cortan y se de#an en Baces so"re el terreno para un pre secado. A continuación se reali-a la trilla por procedi*iento *anual o *ec+nico para separar de la pa#a el patay o arro- c+scara> es decir el grano toda$ía unido a su en$oltura protectora =c+scara?. P0 P08<iG: En el proceso de *olienda> el arro- es su#eto a una 9uer-a
a"rasi$a para o"tener las c+scaras. Despu:s de la operación de li*pie-a y separación> los granos 5ltrados son lle$ados Bacia una
c+*ara
trans9or*ado
descascaradora.
El
Pu#o
del
arro-al
uni9or*e*ente
con
la
ayuda
del
ser+ rodillo
ali*entador. 0a $elocidad del Pu#o es controlada por una $+l$ula reguladora. 0a c+*ara descascaradora es e;uipada con un par de rodillos de caucBo los cuales giran Bacia la dirección interna a $arias $elocidades. El arro-al es descascarado en arro- *arrón cuando pasa a tra$:s del despo#ador entre los rodillos de caucBo. El despo#ador es a#ustado por una agarradera o *ango. El arro- *arrón es "lan;ueado por 9ricción entre los granos de arro- al pasar a tra$:s del despo#ador entre el 5ltro y los rodillos Página 1%
DISEÑO MAQUINAS II de *olienda. 0a capa del sal$ado del arro- *arrón es o"tenida por la acción de los granos 9riccionados con#unta*ente. Un cBorro de aire es soplado desde el $entilador> y pasado a tra$:s de la ca$idad del *ango principal y Puir+ dentro de la c+*ara de *olienda. Esta 9unción de en9riar los granos de arro- no sólo pre$iene la te*peratura de los granos de aPora*iento> sino ta*"i:n para soplar 9uera la adBerencia del sal$ado para el arro- "lan;ueado. 0as l+*inas de caucBo son cerradas en el interior del ar*a-ón del tipo de 9ricción de la *+;uina "lan;ueadora de arro- así co*o para *ini*i-ar la intensa presión locali-ada y de esa *anera e$itar la eHcesi$a rotura del arro-. Este logra una *ayor uni9or*idad del "lan;uea*iento y lustre.
6. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE ARRO": A continuación se detallara las etapas del proceso de *olinera del arro-.
TRANSPORTE DEL ARRO" EN CASCARA. El grano de arro- en cascara es transportado al *olino por ca*iones> los ;ue dependen de la cantidad de Bect+reas ;ue se Ba cosecBado. PESO DEL ARRO" EN CASCARA. El arro- en cascara es pesado con todo ca*ión en "alan-as electrónicas> luego es lle$ado al *olino para ser al*acenado en el tendal. Seguida*ente el ca*ión ya $acío es nue$a*ente pesado y por di9erencia de pesos se encuentra se Baya el peso del producto ingresado al tie*po ;ue en O5cina es codi5cado de acuerdo a su ingreso. Página 1&
DISEÑO MAQUINAS II SECADO. a? Secado natural. Si :ste es *ayor al 1& el arro- es al*acenado en el tendal para ser secado> en caso contrario es u"icado en el Al*ac:n de ,ol$a para esperar su turno de pilado. El arro- ;ue ingresa con Bu*edad alta es tendido en *antas de polipropileno en el tendal. 7on ayuda de personal y el e9ecto del sol el arroes secado Basta ni$eles de Bu*edad de 1 a 1&> la cual con ayuda de un detector de Bu*edad $an graduando Basta llegar al porcenta#e de Bu*edad re;uerida> ya ;ue no puede ser *ayor de"ido a ;ue el arro- se tritura.
RECEPCIN. El arro- en cascara es al*acenado en la tol$a de recepción por el personal ;ue la"ora en esta e*presa> recepcionando )44 sacos de 4g cada uno la cual es un total de %)444g. Di*ensiones de la tol$a de recepción 0argo * AncBo &* (ro9undidad )*
Página 1(
DISEÑO MAQUINAS II
PRELIMPIE"A DEL ARRO". En este proceso se "usca re*o$er todo el *aterial eHtra8o o se*illas o"#eta"les ;ue se encuentren en el grano ;ue se reci"e del ca*po. Materia eHtra8a incluye las pa#as> pol$o> piedras> *etal> $idrio> y $ida ani*al.
Se*illas o"#eta"les cual;uier otra se*illa
di9erente al arro- co*o> grano ro#o> 9ri#olillos> *aí-> soya etc. 0a co*pleta li*pie-a de los granos se reali-a con la ayuda de tres siste*as de eHtracción de i*pure-as de la *+;uina un cilindro FScalperG para separar las i*pure-as de *ayor ta*a8o> una c+*ara de aspiración para separar las i*pure-as li$ianas ;ue incorpora un transportador Belicoidal para recoger los $anos> y una -aranda para la separación de la tierra e i*pure-as de *ayor y *enor ta*a8o ;ue el grano. 0as li*piadoras es el e;uipo *+s adecuado para la li*pie-a del arro- antes de su descascarado y de granos ;ue $an a procesos ali*enticios. Su dise8o ro"usto y la calidad de su construcción per*iten un tra"a#o li"re de $i"raciones por *ucBos a8os. Página 1*
DISEÑO MAQUINAS II
DESCASCARADORA DE ARRO". Descascara el arro- a tra$:s de dos rodetes ;ue 9uncionan en una *is*a dirección> con $elocidades di9erentes. Durante esta operación se eli*ina la c+scara =o corte-a> o cu"ierta eHterior? del arro- c+scara para producir arro- integral. 0as c+scaras no tienen ningn $alor nutricional> pero pueden utili-arse co*o co*"usti"le. 0as ceni-as pueden utili-arse co*o 9rente de car"ón puro para la producción de acero. Página 2+
DISEÑO MAQUINAS II 7aracterísticas de la descascaradora de arro- Marca SARA,E 7lass 14 ((& ,A (otencia 14 T(
MESA SEPARADORA PADDY/: 0a separadora de paddy selecciona> con "ase en las di9erencias de densidad de los productos> el arro- pelado y el paddy no descascarado =arro- integral?.
Página 21
DISEÑO MAQUINAS II En la industria se utili-an el del tipo de separadoras> se reali-a a tra$ tra$:s :s de una una *e *esa sa incl inclin inad ada a en -ig-a -ig-ag g o *e *esa sa $olt $oltea eada da interiores. FA causa del *o$i*iento de $ai$:n> el grano es arro#ado contra las paredes de la c+*ara y desde allí re"ota de pared a paredG. F0os +ngulos de re"ote del arro- descascarado son distintos de los los del del no desc descas asca cara rado do>> en 9unc 9unció ión n de su di9e di9errente ente peso peso especí5coG. F(or este procedi*iento> estrati5cando el producto en c+*aras -ig -ag y con ayuda de la inclinación de la *esa> el arrodescascarado>
especí5ca*ente
*+s
pesado>
y
el
no
descascarado> *+s ligero> son transportados en dos direcciones opuestas y> descargados de la *+;uina por separadoG
PULIDORA VERTICALES: 7ons 7o nsis iste te en la eli* eli*in inac ació ión n de los los es estr trat atos os de sa sal$ l$ado ado co co*o *o operación posterior al separado de granos no descascarados. Página 22
DISEÑO MAQUINAS II Son estratos ;ue est+n ínti*a*ente adBeridos al endosper*o y ;ue de"en eli*inarse a tra$:s de piedras a"rasi$as> da cierta 9or*a lisa al arro- en estado integral retirando de este la *iga y trans9or*+ndolo en arro- "lanco. 0a re*oción de sal$ado est+ inPuenciada> en pri*er lugar> por el tipo de cri"as =+ngulo de las ranuras> F"otonesG retardadores retardadores interiores?>
PULIDORA DE A-UA: 0a adición de agua se Bace en cantidades *uy reducidas =4.% a 4.& en peso? A"landa el sal$ado aun no re*o$ido> para 9acilitar su eHtracción con "a#a presión. Una 9uerte corriente de aire re*ue$e todo el *aterial ;ue se $a aPo# aPo#an ando do y e$it e$ita a ;ue ;ue se sea a depo deposi sita tado do nue$ nue$a* a*en ente te so so"r "re e el producto. Es la 9ase 5nal> *+s sua$e> del li*piado de las partículas de sal$ sa l$ad ado o y pol pol$o de arr arro- "lan "lancco y de ali alisa sa* *ient ento de su super5cie para darle *e#or aspecto. 7o*ple*enta la pulidora Página 23
DISEÑO MAQUINAS II a"rasi$a de arro-> retirando de este la *iga ;ue per*anece i*pregnado en el grano a tra$:s de la pul$eri-ación de agua.
MESA CLASIFICADORA: CLASIFICADORA: Sir$e para separar las partículas *+s pe;ue8as de arro- y e$itar ;ue entren al clasi5cador ocupando los espacios al$eolares> esto se reali-a a tra$:s de cri"as los cuales de#an pasar el grano grande y retienen los granos de *ucBo *enor ta*a8o. 7lasi5ca los granos de arro-> separando los granos de y V> ;ue tienen tienen $alor $alor co*er co*ercia cial> l> los de*+s de*+s su".
SELECCIN POR COLOR: (roceso 5nal de selección el cual consta en la separación de arro- "lanco del arro- *ancBado ; es de *enor calidad. Página 24
DISEÑO MAQUINAS II
TOLVAS DE ALMACENAMIENTO: ecepción 5nal del arro- para su posterior en$asado.
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DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO IV
4.ESPECIFICACIONES TECNICAS: 4.1 .MATERIALES A UTILI"AR EN EL E#E DE LA ESCLUSA: Página 2%
DISEÑO MAQUINAS II En los c+lculos reali-ados se Ba podido o"tener los siguientes datos 4.1.1.S9i7n 89 =0: ME,A 3 P 8 RPM: 1&2+ 4.1.2.Diá=0 89 ?: ACERO COMERCIAL: EL DI'METRO DEL E#E ES DE 3+ == < 9ngi<8 8 &1=. 4.1.3S9i7n 8 9 08a=in: Se selecciono tres roda*ientos de "olas rígidos de una Bilera segn EL CATALO-O SF sus especi5caciones son las siguientes Dignai7n: 8: 3+== D:&2== ,: 1*== C+: 21.%+N Dignai7n: 8: 3+== D:*+ == ,: 23== C+: 33.5+N 4.1.4.S9i7n 8 9 =a0ia9 a <i9i>a0 0os *ateriales ;ue se utili-aron para el 9unciona*iento co*pleto del e#e son los siguientes ELEMENTOS E#e (olea 7Bu*aceras
CANTIDAD 1 unid 1 unid unid
MATERIAL Acero 7o*ercial Tierro 9undido Tierro 9undido
roda*ientos
unid
Acero
P ;i Bierro 9undidoW244g*X acero co*ercialW.2)4 g*X Página 2&
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO V Página 2(
DISEÑO MAQUINAS II
5..CALCULO #USTIFICATIVO ELEMENTOS DISEADOS E#es oda*ientos 'a#as (oleas PESO DE LA MESA: 6olu*en total de la *esa Y peso especi5coW peso de la *esa 4.44//)1& Y 244 W1/1.12 g
PESO DEL ARRO": 24sacosBoraW1.11R!S
SI EL ARRO" TARDA 2+S DESDE EL INICIO ASTA EL FINAL: 1.111Y 4W.R! al 24 . 24 H 4 HW).))g (ESO ,O,A0W peso *esa Zpeso arro-W.g
PESO DE LA POLEA: (eso poleaW $olu*en Y peso especi5coW4g W&&.43l"s
DISEO DEL E!UIPO PROCEDIMIENTO DE CALCULO PARA LA SELECCIN DE LA FA#A POTENCIA DE DISEO Pd = Pm × f . s Pd =3 ×1.2
Página 2*
DISEÑO MAQUINAS II Pd =3.6 HP
SELECCIN DE LA FA#A
Selecciona*os 9a#a de tipo A
RELACIN DE TRANSMICION r=
1720 =2.85 601.49
SELECCIN DEL DIAMETRO SE LAS POLEAS a69a nQ 3/ Página 3+
DISEÑO MAQUINAS II
Pa0a 9a i7n A : dW/ a 1** Eli#o dW 14.) c* W 14) ** W &.1%G D r = = 2.86 d
DW=.2/?=14)?W%44.%W11.21G SELECCIN DE LA DISTANCIA ENTRE CEMTROS D + 3 d C≥ 7[D 2 11.81+3(4.13 C ≥ ¿ ¿ =12.1 2
•
C1(.(* SELECCIN DE LA LON-ITUD EST'NDAR DE LA FA#A 0A\7 Z 1./)=DZd? 0A\ =12.23G? Z 1./)=11.21G Z&.1%G? 0A\ /&.421G W/&.1G 0ongitud est+ndar de la ta"la N] 'a#a A /& DETERMINAR LA VERDADERA DISTANCIA ENTRE CEMTROS ( D− d ) ² Π Lreal =2C + ( D+ d ) + 2
4 C
64.1 =2C+ {Π} over {2 } left (11.81 + 4.13 right ) + {(11.81− 4.13 )²} over {4C}
Página 31
DISEÑO MAQUINAS II 32.05 =C+ {Π} over {2 } left (12.51925 ¿ ¿+
14.7456 C
7^ < 13.)%4)7 Z 1&.&)/ W4 7W 12.&G W&.)3c*
DETERMINAR EL FACTOR DE CORRECCION POR AN-ULO DE CONTACTO a69a NQ 5/
18.74 } =0.409 81 D −d 11.814.13 = ¿ C
15&.5*
+.*41
DETERMINAR LA POTENCIA POR FA#A a69a NQ (/
Página 32
DISEÑO MAQUINAS II
HP = 2.49 HP tabla
POTENCIA ADICIONAL a69a NQ %/
Página 33
DISEÑO MAQUINAS II
1720 ΔHP= 0.01618 X 100
_T( W 4.2%
POTENCIA !UE TRANSMITE UNA FA#A A CONDICIONES REALES
(
)
HP HP = + ΔHP K θ K L Faja tabla
HP =( 2.49+ 0.2783 ) 0.941 X 0.99 Faja
HP =2.5789 HP Faja
CALCULO DEL NUMERO DE FA#AS NESESARIAS PARA LA TRANSMICION P diseño 3.6 Nº Fajas = = =1.4 HP / faja 2.5789
Página 34
DISEÑO MAQUINAS II Usar dos 9a#as A%4
CAPÍTULO VI Página 35
DISEÑO MAQUINAS II
%.DISEO DEL E#E D 7 A
L
1%.2G
1%.2G
1.%G
DISEO DEL E#E:
•
,or;ue en el e#e principal. M t =
63000 ( HP ) ! ! ! ! ! ! ! . ( " ) PM eje
Talla*os las (M del e#e principal
Página 3%
DISEÑO MAQUINAS II PM eje =
PM eje =
re#ol$%io&esdel eje delmotor ele%tri%o rela%io& de red$%%io&
1720 11.81/ 4.13 PM eje =601.49 ! ! ! ! . ( "" )
e*pla-ando =ll? en =l? M t =
63000 ( 3 ) 601.49
M t =314.21 lb. '$l( M t =( ) 1 −) 2 ) radio'olea 314.21 =( ) 1−) 2 ) 5.905 53.22 lbs =) 1−) 2
→
```````. =?
Arco de contacto entre correa y polea. ¿ * −2 ar%se& (
D−d ) 2 C
Donde D = diametro de la 'oleama+or
d = diametro dela 'olea delmotor C =dista&%ia e&tre %e&tros
Página 3&
DISEÑO MAQUINAS II ¿ 2.73 rad →
0uego tene*os la siguiente ecuación si 9 W 4.% para 9a#as en $ y polea de 9e.do o acero ) 1
→
) 2 ) 1 ) 2
=e fθ
=e (a .32 )( 2.73)
) 1 =2.395 ) 2 ) 1 −) 2=53.21 1.395) 2=53.21 ) 2 =38.143 l bs ) 1 =15.06 lbs F =) 1 +) 2
F =15.06 + 38.143 F =53.203
esta a un +ngulo de &)b
Página 3(
DISEÑO MAQUINAS II F , =53.203!o"45 =37.62 F + =53.203 se& 45 =37.62
*asa '
*asa W ' W 122.3) Rg W &1/.)%
Y J
Y Y
J J
Y J
Página 3*
DISEÑO MAQUINAS II &1/.)/%
1%.2G
' W 4
%./
1%.2G
1.%G
− -− −37.62 + 416.563 =0 - + =378.94 lbs
``````..=I?
/ M -= 0
−37.62
%
( 27.951 )− . (26.574 ) + 416.563 ( 13.287 ) =0
, =160.40 lbs
`````.=II?
ee*pla-ando =II? en =I? 1 =218.54 lbs -,
C0an M=n &1/.)/%
Página 4+ 1%.2G
%./
1%.2G
1.%G
DISEÑO MAQUINAS II
1/ P
+ W 13.2(&
0 1=218.54 lbs M 1=218.54 X M 1=0
M 1=2903.74
2/ P
13.25& W 2%.5&4
0 2=−198.023 lbs
M 2=218.24 ( , )− 416.563 ( , −13.287 )
12.)&
&1/.)/%
1/4.&4
%./
M 2=2903.74 lbs− '$l(
12.)& 3/ P
12.)& M 2=272.61lbs − '$l( 2%.5&4 W 2&.*51
0 3=−37.623
<%./% <132.%
<%./%
<132.%
M 3=218.54 ( , )− 416.563 ( , −13.287 )+ 160.40 ( , −26.574 )
34%.&
M 3=272.61 'l$( −lbs
M 3=220.80 lbs− 'l$(
Página 41 ./1 4.24
%
DISEÑO MAQUINAS II
1
PLANO VERTICAL
1.1
1%.2G ' W 4
− -− −12.12 + 81.62 =0 - + = 93.74 lbs
``````..=I?
/ M -= 0 81.62 ( 27.951 ) − ( 26.574 )+ 12.12 ( 13.287 )= 0 1 =91.29 lbs
`````.=II?
ee*pla-ando =II? en =I? -1 =2.45 lbs
C0an M=n Página 42
21./
1%.2G
1.%G
1/.&/ %.))%
DISEÑO MAQUINAS II 1/ P
<3).3%
+ W 13.2(&
0 1=2.45 lbs
.&)
M 1=2.45 X
M 1=0
2/ P
M 1=32.553
13.25& W 2%.5&4
0 2=−9.67 lbs M 2=2.45 ( , )−12.12 ( , −13.287 )
21./ M 2=32.553 lbs− '$l( M 2=−95.93lbs − '$l(
3/ P
2%.5&4 W 2&.*51
0 3=81.62
M 3=2.45 ( , )−12.12 ( , −13.287 )+ 91.29 ( , −26.574 ) M 3=−95.93 'l$(−lbs
21./ M 3=16.46 lbs− 'l$(
Página 43
DISEÑO MAQUINAS II
<3./
Ca9<9 89 8iá=0 89 ?
16
3
d 0=
* 2 2 ( 1− K
4
) √[
3 F 0 d0 ( 1− K
2
K b + M b +
)
8
2
]
(
+ K t M t
)2
DATOS: MT W34%.& .&) M6 W<3).3% M t = √ ( 2903.74 ) + (−95.93 ) =2905.324 lbs− '$l( 2
2
M t =518.83 4( / %m 2∗¿sd = 8000 'si=561.798 K( / %m
2
ACERO COMERCIAL
¿
di =4 =0 do
21./ l"s 3
d 0=
3
d 0= 9.4617
16 [ 2 , 518.83 ]2 +( 2× 56.1 )2 √ * 561.798 5 d =2.12 %m=21.2 mm
(or lo tanto el di+*etro es 1.** por ta"la FDIAME,O DE0 EEG %4** 0 W 1c* W14** en pulgadas es .3)%G
Página 44
.
DISEÑO MAQUINAS II V0iai7n n 9a
θ=
θ=
584 × M t × L 4
6 ×d 0
584 × 314.21×27.951 6
4
9.9 ×10 ×1.181
θ= 0.26
1.1 l"s
Ca9<9 8 9i7n 8 08a=in
P
.&)l"
12.)& F = √ ( 2.45 ) +( 218.54 ) ² 2
F =218.55 lb
.&) l"s
L7=100000 7oras & =601.49 PM ∅
=1.181 =30 ## Página 45
DISEÑO MAQUINAS II L=
60 ×601.49 ×100000 10
6
L=3608.94 millo&es de re#ol$%io&es
ALLANDO LA CAR-A PA P - = X 0 0 F 0 + 1 0 F -
No eHiste 9uer-a aHial
F - =0
P - =( 1 ) × 218.55 P - =218.55 lb P - =971.80 N
Sg<0i8a8 8 9a a0ga 0<0i8a: L&=
() C P
a
a = 3 'ara %oji&etes de bolas
C - =√ L × PC 3
C - =√ 3608.94 × 971.80 3
C - =14.906308 KN
P
31.3l"
Página 4% 1/4.&4
> 6W1
DISEÑO MAQUINAS II
F = √ 91.29 + 160.40 2
2
F =184.56 lb
ALLANDO LA CAR-A P, Pb= X 0 0 F 0+ 1 0 F -
No eHiste 9uer-a aHial
F - =0
P =(1 ) × 184.56
P =184.56 lb . =820.66 N
Sg<0i8a8 8 9a a0ga 0<0i8a: L&=
() C P
a
a =3 %oji&etes de bolas
C = √ L× P 3
C = √ 3608.94 × 820.66 3
C =12.587992 KN
Página 4&
6W1
DISEÑO MAQUINAS II
P
1.1l"s
&1/.)/%l"s F = √ 12.12 + 416.563 2
2
F = 416.739 lb
ALLANDO LA CAR-A P P% = X 0 0F 0+ 1 0 F -
No eHiste 9uer-a aHial P C =( 1) × 416.739
PC = 416.739 lbs PC =1853.07 N
Sg<0i8a8 8 9a a0ga 0<0i8a: Página 4(
F - =0
6W1
DISEÑO MAQUINAS II L&=
() C P
a
a =3 %oji&etes de bolas
C C =√ L × P 3
C C =√ 3608.94 ×1853.07 3
C C =28.42399 KN
Página 4*
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO VII %.AN'LISIS DE COSTOS E? F7ASA DE0 ,ONI00OG ELEMEN CANTID DESI-NACI TO AD N E#e 1 Acero
LON-IT DIAMET UD RO 1c* Página 5+
PREC TOTA IO L &.44 &.44
DISEÑO MAQUINAS II co*ercial TOTAL &.44 R8a=in ELEMENTOS oda*iento rígido de "olas de una Bilera oda*iento rígido de "ola de una Bilera oda*iento rígido de "ola de una Bilera
CANTID DESI-NACI AD N 1 /%4/
PRECI O 1/.44
TOTAL
1 /%4/
1/.44
1/.44
1 /&4/
12.44
12.44
TOTAL
)4.44
1/.44
O0 =a0ia9 ELEMENTOS CANTID AD 7Bu*acera polea +ngulos platina 1 platina (lancBa
DESI-NACIN Tierro 9undido
alu*inio 'ierro 9undido (latina platina 'iero 9undido
PRECIO
7osto del *onta#e 7osto del dise8o TOTAL
Página 51
)4.44 >444.44 >)4.44
TOTAL /4.44 34.44 )2.2 3.44 %1.4 %&2.44 11)
DISEÑO MAQUINAS II COSTO TOTAL DEL PROYECTO: El proyecto presentado dando un promedio de los costos se ha llegado a un total de inversión.
X.
E#e roda*ientos Otros *ateriales 7osto del *onta#e 7osto del dise8o TOTAL
&.44 )4.44 11) )4.44 444.44 %)%1
3531 n<G 9
Página 52
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO VIII Página 53
DISEÑO MAQUINAS II
Página 54
DISEÑO MAQUINAS II
PLANOS Y MONTAJE
Página 55
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO IX *.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES (ara este dise8o Te*os Utili-ado roda*ientos rígidos de "olas ya ;ue con este tipo de roda*ientos satis9ace los re;ueri*ientos para nuestra *a;uina. '+cil *anteni*iento. Al ser sencillo el *anteni*iento> los precios por *antener en "uen 9unciona*iento las *a;uinas son "aratos lo ;ue per*itir+ tener un Página 5%
DISEÑO MAQUINAS II "uen dese*pe8o en la 9unción ;ue se reali-a en la producción de la e*presa. 0a aplicación de los co#inetes de roda*ientos i*plica> *onta#e> lu"ricación y protecciones adecuadas> con el 5n de ;ue el 9unciona*iento de los co#inetes> con las condiciones especi5cadas> sea satis9actorio. De"e*os utili-ar
*ateriales
especí5cos
para
tener
*ayor
con5a"ilidad y ; la *a;uina tenga un "uen 9unciona*iento. Costo bajos
RECOMEDACIONES S 86 n0 n <n En el soporte ;ue tiene ;ue a"sor"er las 9uer-as y cargas ;ue actan so"re los roda*ientos. Otros co*ponentes tales co*o *anguitos espaciadores> tapas laterales> anillos de retención> tuercas> etc. El lu"ricante ;ue tiene ;ue i*pedir el contacto *et+lico entre los di$ersos co*ponentes de los roda*ientos> reducir el desgaste y proteger las super5cies *et+licas contra la corrección. No utilice separadores *et+licos torcidos o en *al estado. oda*ientos para ;ue cu*plan la 9unción de un *odo 5a"le> es indispensa"le ;ue este adecuada*ente lu"ricado> con la 5nalidad de ;ue e$ite el contacto entre el ele*ento rodante. (or tanto> su elección del lu"ricante y el *:todo de lu"ricación tienen ;ue ser adecuado> así co*o un correcto *anteni*iento> son cuestiones de gran i*portancia. Inspección y li*pie-a de roda*ientos 7o*o todas las pie-as i*portantes de una *+;uina> los roda*ientos de "olas
de"en
li*piarse y eHa*inarse 9recuente*ente. Si se puede $igilar el estado del roda*iento durante el ser$icio> por e#e*plo escucBando el ru*or del *is*o en 9unciona*iento y *idiendo la te*peratura o eHa*inado el lu"ricante. Nor*al*ente es su5ciente li*piarlo e inspeccionarlo a Página 5&
DISEÑO MAQUINAS II 9ondo una $e- al a8o =aros> #aula> ele*entos rodantes? #unto con las de*+s pie-as aneHas al roda*iento. Monta#e Des*onta#e El *onta#e de roda*ientos es esencial ;ue sea e9ectuado por el personal co*petente y en condiciones de rigurosa li*pie-a> para conseguir así un "uen 9unciona*iento y e$itar un 9allo pre*aturo. 7o*o todos los co*ponentes de precisión> la *anipulación de los roda*ientos durante su *onta#e de"e reali-arse con su*o cuidado 0a elección el *:todo de
*onta#e
adecuado
Berra*ientas apropiadas es de gran i*portancia.
Página 5(
y
de
las
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO X 1+.,ILIO-RAFÍA 6irgilio Moring 'aires`..FDISEÑO DE E0EMEN,OS DE MAQUINASG
.E. SBigley y 7.. MiscBe> FDise8o en Ingeniería Mec+nicaG> Mc!ra Till 44.
7at+logos SR' .0. Norton> FDise8o de *a;uinariaG> Mc!ra Till 444. Dise8o de ingeniería *ec+nica I F '. A06A DA6I0AG Dise8o de ingeniería *ec+nica II F' . A06A DA6I0AG
Página 5*
DISEÑO MAQUINAS II
Página %+
DISEÑO MAQUINAS II
CAPÍTULO XI 11. ANE)OS: FOTOS
Página %1
