proyecyo wawa roa

42
UNIVERSIDAD DE TALCA Línea de producción de galletas Avance primero Cristóbal Guerra Guerrero; Francisco Roa Zúñiga 29/05/2012

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Page 1: Proyecyo Wawa Roa

UNIVERSIDAD DE TALCA

Línea de producción de

galletas

Avance primero

Cristóbal Guerra Guerrero; Francisco Roa Zúñiga

29/05/2012

Page 2: Proyecyo Wawa Roa

[1]

INDICE

1. Objetivo general del proyecto……………………………………………………………….……2

2. Objeticos específicos…………………………………………………………………….………..2

3. Resumen…………………………………………………………………………………………......2

4. Antecedentes generales del trabajo……………………………………………….………..……2

5. Requerimiento de obras civiles para la planta…………………………………………..………3

6. Hojas de cálculo……………………………………………………………………………..………4

7. Suma de costos…………………………………………..………………………………………..40

8. Conclusión…………………………………………………………………………………………..41

Page 3: Proyecyo Wawa Roa

[2]

OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO

El objetivo general que se pretende lograr con este proyecto, es el evaluar técnica y

económicamente una línea de producción que nos permita fabricar galletas en continuo, es decir,

mezclar los ingredientes, amasar, estampar, coser, trasportar por todo el proceso y una línea de

envasado y empaque.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Emplear nuestro conocimiento de ingeniería y experiencias personales en el desarrollo de este

proyecto.

Analizar el esfuerzo económico de emplear una alternativa de este tipo en la fabricación de

alimentos, ya que no es exclusiva de la galleta, sino que también, diferentes tipos de pan, pan de

pascua, galletas, etc.

Para lograr la línea de proceso se contemplara:

a) Diseñar y proyectar una maquina mezcladora de masas.

b) Diseñar y proyectar una maquina amasadora estampadora.

c) Diseñar y proyectar un túnel transportador para cocción de masas.

Específicamente se deberá entregar:

a) Cálculos

b) Selección de motor/reductor

c) Selección de mallas transportadoras

d) Planos 3D y detalles constructivos.

e) Selección de rodamientos, pernos, protección de pintura, etc.

RESUMEN

En resumen, en esta primera parte del proyecto se entregaran los antecedentes generales del

proyecto y los sistemas mecánicos del mezclador, amasador, estampador y correa transportadora

del horno en conjunto con la evaluación de costos y requerimientos del galpón a ocupar.

ANTECEDENTES GENERALES

En primer lugar se deben tener los siguientes datos relacionados aproximados de la masa de

galletas:

Peso: 50 Kgr. Aprox.

Densidad: 900,6 Kg/m3

Tiempo del proceso: 1 hora

Page 4: Proyecyo Wawa Roa

[3]

REQUERIMIENTO DE OBRAS CIVILES PARA LA PLANTA

En este ítem, se consideran todos aquellos aspectos que tengan relación directa con las

construcciones y terrenos, que sean necesarios para la instalación de la planta.

REQUERIMIENTOS DEL GALPON

Se considera la construcción de un galpón cuya superficie será de 330 m2, en el que se incluye la

bodega de insumos, oficinas, pañol y la línea de producción de galletas.

La construcción de este galpón considera los siguientes aspectos:

Estructura del galpón: La estructura del galpón será completamente metálica, en el que se incluyen

los pilares, cerchas y tijerales.

Paredes del galpón: Las paredes exteriores del galpón estarán conformadas por planchas de acero

galvanizado acanaladas, así como también las divisiones interiores de la estructura.

Techo del galpón: El techo del galpón será de planchas de pizarreño acanalado, el cual contara

con planchas de fibra de vidrio intercaladas en la superficie de la techumbre, estas planchas tienen

por finalidad proporcionar luz natural dentro del recinto en el que se trabajará.

Piso del galpón: El piso del galpón estará construido de una capa de cemento de 10 centímetros

sobre radier, la calidad superficial del cemento será un semi afinado.

Obras interiores: Dentro de éste galpón se encuentran las oficinas, baños, pañol, etc. Las cuales

estarán separadas como anteriormente se menciona.

Page 5: Proyecyo Wawa Roa

[4]

Elementos mecánicos de la mezcladora

Calculo de paletas:

Es necesario saber la potencia del motor, por eso es necesario sacar la

fuerza máxima en las paletas, como punto critico se supondrá la carga máxima en

una sola paleta de las 6 que estarán en el eje que mezclara la receta.

Dimensiones:

Espesor: e=4mm

Ancho paleta: ap=100mm

Altura paleta: hap=40mm

Altura brazo de paleta: bp=45mm

Ancho brazo paleta: ab=20mm

Espesor brazo paleta: eb=4mm

DIBUJO PALETA

( )

(

)

Page 6: Proyecyo Wawa Roa

[5]

( )

(

)

[ ] [ ]

Del catalogo ITAL-CHILE se selecciona el motoreductor MHL-30

Con 280 RPM de salida, 2 HP, entonces, es necesario bajar las RPM en 5,56:1

entonces ocuparemos la reducción por poleas.

Calculo de correas de transmisión:

Debido a que las maquinas conducidas tienen formas particulares de

funcionamiento, se deben prevenir fallas debidas a los golpes, vibraciones o

tirones. Todas estas situaciones se consideraran a través de un factor de servicio

que aumenta la potencia transmitida para obtener la potencia de diseño que

considerara las características de la maquina y el motor utilizado.

La potencia seria entonces:

( )

[ ]

Conociendo la sección a utilizar se procede a utilizar la relación de transmisión

entre ejes (i).

Page 7: Proyecyo Wawa Roa

[6]

Conociendo la relación de transmisión podemos calcular los dos diámetros

anteriores, usando como mínimo los siguientes valores.

Se procede dando un valor para para luego calcular de la siguiente manera.

[ ]

Con estos valores se puede calcular el largo L aproximado para la correa que

necesitamos.

( ) ( ( )) ( )

Para determinar la distancia tentativa entre ejes (c) ocuparemos la siguiente

fórmula:

( )

( )

[ ]

( ) ( ( )) ( )

[ ]

Una vez obtenido el largo de tabla, calculamos el número de la correa a usar y el

largo recomendado por la tabla.

Page 8: Proyecyo Wawa Roa

[7]

Fuente: catalogo Roflex de correas trapezoidales.

Para nuestro caso sería el N°80 con un L= 2062 mm

Después calculamos el “c” corregido, remplazando el largo que obtuvimos de la

tabla.

( ) ( ( )) ( )

[ ]

Page 9: Proyecyo Wawa Roa

[8]

Potencia que transmite la correa:

Teniendo la velocidad del eje conductor, y la relación de transmisión, se consulta

la tabla correspondiente a la sección de correa usada y de ahí se encuentra la

potencia que transmite una correa.

Según tabla

[ ]

Ahora según tabla, con L (largo correa) que en nuestro caso es 2007 mm y n°

correa (80), obtendremos el factor de corrección c2.

Entonces c2=1,05

Calculo del factor de corrección c3.

Con los valores de y se consulta la siguiente tabla:

Fuente: catalogo Roflex de correas trapezoidales.

Por lo tanto el factor de corrección, será 0,8

Page 10: Proyecyo Wawa Roa

[9]

Finalmente se calcula el número de correas (Z).

Analizando la polea:

( )

[ ]

De manuales de ingeniería obtenemos que:

Asumiendo =0,35 y , viene dado por la siguiente fórmula:

( )

( )

[ ]

Page 11: Proyecyo Wawa Roa

[10]

Ahora, despejaremos F2:

Ahora con∑ :

( )

( )

[ ]

[ ]

Fuerza vertical de la polea:

( )

Donde

( ) [ ]

Fuerza horizontal de la polea:

( ) [ ]

Figura de trabajo tanto horizontal como verticalmente:

Page 12: Proyecyo Wawa Roa

[11]

DCL:

Qc: fuerzas verticales y horizontales que generan el mezclador

Fvp: Fuerza vertical de la polea.

Ray: Reacción del rodamiento A.

Rby: Reacción del rodamiento B.

Diagramas de corte y momento correspondiente al DCL vertical:

Page 13: Proyecyo Wawa Roa

[12]

Diagramas de corte y momento correspondiente al DCL horizontal:

Análisis del momento resultante en el rodamiento A:

[ ]

[ ]

Según el resultado obtenido por los cálculos, el punto crítico del eje se encuentra

en el rodamiento “A” lo que implica que el momento máximo será

Page 14: Proyecyo Wawa Roa

[13]

Calculo para el diámetro del eje:

Se trabajara con acero inoxidable Austenitico serie 300, por su factor de higiene-

limpieza y por su uso común en la industria alimenticia.

[ ]

[ ]

Asumiendo que:

Calculo de Kt por flexión

r

d

0.15d

d

r

d0.15

Con los valores de D/d y de r/d voy a gráfico y saco el Kt

Kt = 1.6

D

d

3.5d( )

2 d

D

d1.75

Page 15: Proyecyo Wawa Roa

[14]

Usando la teoría de corte máximo en conjunto con la ecuación Soderberg se

obtiene la siguiente relación:

√[

]

[

]

[ ]

Esfuerzo de corte máximo:

[ ]

Calculo de fatiga en el eje:

( )

Calculo de :

[ ]

Calculo de Ka:

Calculo de Kb:

(

)

Calculo de Kc:

( )

Calculo de Kd:

( )

Page 16: Proyecyo Wawa Roa

[15]

Calculo de Ke:

( )

a: Constante de Newber

r: Radio de la muesca

( ) [ ]

√[

]

[

]

*El factor de seguridad fue asumido bajo un modelo analítico para cargas y

esfuerzos que representan al sistema con precisión según apuntes de diseño

mecánico/elementos de máquinas.

Finalmente se remplaza en la ecuación de corte máximo y se obtiene el diámetro:

[ ] [ ]

Para selección comercial, se asumirá un diámetro de eje igual a [ ].

Page 17: Proyecyo Wawa Roa

[16]

Calculo de la chaveta:

[

] [

]

( )

[ ]

Según tabla 15 de chavetas rectangulares y cuadradas de tipo estándar w y h

serian:

Calculo de la soldadura eje-paleta mezclador:

De tabla 1: propiedades mínimas a la tensión del metal soldante para soldadura al

arco de acero.

[ ] [ ]

para penetrar y un electrodo de E7018 para terminar.

Según la teoría de corte máximo:

Page 18: Proyecyo Wawa Roa

[17]

Calculo de la fuerza resultante:

√ ( ) [ ]

Luego encuentro la altura:

[ ]

Selección de rodamientos:

Como existen fuerzas verticales y axiales importantes, se seleccionaran 2

rodamientos de rodillos a rotula, la temperatura de trabajo será menor a 150°C,

fiabilidad de 1, el giro del rodamiento será el aro interior, tiempo estimado de

trabajo Lh=12.000 horas. Por lo tanto:

Como:

V=1; Fa=0; X=1; Y=1

La formula quedara de la siguiente manera:

Entonces para el rodamiento “A”:

√ [ ]

Siendo entonces:

[ ]

Calculando la capacidad dinámica:

(

)

(

) [ ]

Siendo x´=3, remplazando:

(

)

(

) [ ]

Despejando:

[ ]

Page 19: Proyecyo Wawa Roa

[18]

Vamos a catalogo y seleccionamos el rodamiento adecuado:

Con una capacidad dinámica de 13800 N.

D. interior

(mm)

D. exterior

(mm)

Ancho (mm) Cap. Dinámica

(N)

Masa. (Kg)

25 50 25 115000 0,8

Calculo del amasador

Amasador guía para el cálculo:

Amasadora Espiral E-80/120

Características Generales.

Esta maquina esta diseñada para el amasado

de masas duras, para la elaboración de pan

blanco tales como bolillo, baguette, telera,

káiseer, integrales, etc.

Y para el amasado de masas que se usan en

la elaboración de galletas dulces.

Esta maquina es de 2 velocidades.

Estanque Espiral

1ra 8 97

2da 16 195

Estanque.

Estanque de acero inoxidable y tapa de acrílico para protección.

Aditamentos.

Esta maquina cuentan con un aditamento en espiral o cola de cochino fabricado

en acero inoxidable y un corta pasta el cual evita que se pegue la masa a la

espiral.

Page 20: Proyecyo Wawa Roa

[19]

Transmisión.

Transmisión fabricada a base de engranajes dentados rectos.

Acabados.

Cuerpo fabricado en lámina negra reforzada y acabado en pintura aluminio

mediano.

Datos de nuestro amasador:

Espesor del estanque: e=3mm

Diámetro del estanque: D=700mm

Altura estanque: h=800mm

Revoluciones del estanque: n=16 rpm

Revoluciones del hélice: n´=195 rpm

Materiales del estanque y hélice: Acero inoxidable

Peso de la masa de galletas: W=50 kgf

Coeficiente de roce acero/masa galletas (dato empírico ing en alimentos Shauw):

u=1,35

Eficiencia del sistema: 55%

Diámetro del brazo hélice: d=100 mm

Diámetro de la hélice o cola de chancho: Dh=20 mm

Eficiencia de los motovariadores ITAL-CHILE= f=84%

Calculo de la potencia del motor para el brazo amasador (hélice o cola de

chancho):

[ ⁄ ]

Page 21: Proyecyo Wawa Roa

[20]

[ ]

(

)

( )

(

)

( )

(

)

( ) [ ]

( ) ( )

[ ] [ ]

El motor de la hélice, será instalado de forma vertical directo a la hélice a través de

una acople con 4 pernos:

Datos de la unión:

SH=1,5

Grado de los pernos: 5

u=0,15

i=4

Calculo de los pernos:

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

Page 22: Proyecyo Wawa Roa

[21]

( )

Selecciono de la tabla de hilo fino:

Ak(mín) = 36 mm2

M 8x1 d = 8 mm

d/R = 56

d1=6,77

d2=7,35

[ ]

Eso implica que necesitare mejorar la calidad del perno o aumentar el número de

pernos, entonces ocupare 5 pernos:

Momento de apriete:

[ ( )]

[ ( )]

[ ]

Tensión en la Unión:

Page 23: Proyecyo Wawa Roa

[22]

[ (

)

]

[ ]

Como:

Calculo del motor para el tambor:

[ ⁄ ]

[ ]

(

)

( )

(

)

( )

(

)

( ) [ ]

( ) ( )

[ ] [ ]

Page 24: Proyecyo Wawa Roa

[23]

La conexión motor/tambor será a través de pernos con un acople al estanque y

para simplicidad del proyecto ocuparemos los mismos pernos anteriores, ya que

no fallan (comprobado) ya que la potencia en el caso del estanque es casi la mitad

que en la hélice o cola de chancho.

Selección de motores para la hélice y tambor (Motovariadores mecánicos serie NF

CITAL-CHILE)

Modelo NF20 2 HP 200 rpm 84% eficiencia

Modelo NF10+MH50 1HP 19 rpm 87% eficiencia

Page 25: Proyecyo Wawa Roa

[24]

Cinta transportadora para el horno:

Pensando en acelerar el proceso productivo se llenara la cinta con líneas 6

galletas. Cada galleta tiene un diámetro aproximado de 40mm.

El ancho mínimo de la cinta será:

A = 6*e + 5* D

D=40mm

e=10mm

Donde “D” es el diámetro máximo de la galleta y “e” es el espacio entre las

galletas, pensado en la expansión volumétrica que ocurrirá con las galletas al

cocerse la masa.

A = 6*10 + 5*40 = 260 mm.

El ancho aproximado de la cinta es 30 cm para tener un rango mayor por

expansión de las galletas.

CÁLCULO DE LA VELOCIDAD NECESARIA DE LA CINTA.

Para el cálculo de la velocidad necesaria, deberemos tener el dato de la capacidad

volumétrica de nuestra cinta transportadora, además del tiempo de cocción de la

galleta.

Siguiendo la receta que tomamos como patrón para la mezcla, el tiempo de

cocción es de 15 minutos si la temperatura del horno es de 180 ºC y así obtener

una humedad cercana al 4% en la producción.

La capacidad de producción es de 50Kg/hr.

Capacidad de la cinta llena = Nº de galletas / líneas de galletas.

Page 26: Proyecyo Wawa Roa

[25]

Largo del horno = [capacidad de la cinta/2 * (D + e)] + 2 e = 2000 cm = 2 metros.

Velocidad de la cinta = Largo del horno / Tiempo de cocción = 75 cm / 15 min = 5

cm / min.

Page 27: Proyecyo Wawa Roa

[26]

Seleccionamos una cinta de catalogo según lo calculado.

Cintas Resistentes al Calor y al Fuego.

En general, las cintas resistentes al fuego no son sinónimo de resistencia al calor.

Los diseños resistentes a las llamas, o autoextinguibles previenen que los

incendios se dispersen sobre la cinta completa.

Los diseños resistentes al calor protegen a la cinta del ataque mediante materiales

calientes que de otra forma pudieran reducir su vida útil de servicio.

Para las aplicaciones especiales tales como plantas de coque se pueden

proporcionar cintas que sean tanto resistentes al calor como resistentes a las

llamas en la forma de Retardante K o Retardante Super K. Además al no generar

gases tóxicos es especial para la industria alimenticia.

Page 28: Proyecyo Wawa Roa

[27]

Cálculos.

Page 29: Proyecyo Wawa Roa

[28]

PQ 0.933kg

m

Por lo tanto el peso del material por unidad l ineal de banda es:

PQ 0.806

PQ0.290

3.60.1

PQQ

3.6v

Luego :

Tabla 3.4 para 4 metrosC 10

coeficiente de roce entre los cojinetes de los rodil los f 0.025

Donde

Potencia en caballos de vaporNaF v

75 elec transm

Fuerza de trabajoF C f L PQ 2 PB cos PS PI H PQ

Resistencia en ramal inferior Ri C f L PB cos PI H PB

Resistencia en ramal superiorRs C f L PQ PB cos PS H PQ PB

CALCULO DE LA FUERZA DE TRABAJO DE LA BANDA.

Page 30: Proyecyo Wawa Roa

[29]

PB 9.23kg

m Peso de la banda por unidad l ineal asumiendo 3

capas y B60 3:1.5.

PS 5.4kg

m Peso de los rodil los superiores a 1 m de separación

en base a tabla 3.8 y rodil los planos abarquil lados.

PI 4kg

m Peso de los rodil los inferiores a 1 m de distancia.

0deg Ángulo de inclinación del sistema.

L 2167.08m Distancia entre centros.

H L

H 2167.08m Altura de elevación.

F C f L PQ 2 PB cos PS PI H PQ

F 17621.069kg

CALCULANDO LA POT ENCIA DEL SIST EMA.

NaF

75 elect trans Na 2.5Hp

Luego

Rs C f L PQ PB cos PS H PQ PB Rs 42.161kg

Ri C f L PB cos PI H PB Ri 17.768 kg

Page 31: Proyecyo Wawa Roa

[30]

CALCULANDO LAS TENSIONES DE LA BANDA.

Con polea motriz en cabeza para transporte horizontal.

T1 F 11

e

1

T2 T1 F

T3 T2 Ri

T4 T3

Donde suponiendo que se tiene una polea recubierta de tej ido en un ambiente húmedo y un

ángulo de abrace de 180º.De tabla 3.7

1

e

1

0.83

T1 F 1 0.83( )

T1 44.641kg

T2 T1 F

T2 20.247kg

T3 T2 Ri

T3 2.479kg

T4 T3

T4 2.479kg

Page 32: Proyecyo Wawa Roa

[31]

CALCULO DE LA VELOCIDAD ROTACIONAL DE LA POLEA MOTRIZ.

La polea motriz será ubicada al término del tramo de la cinta transportadora teniendo su

gemelo al comienzo de la misma. En base a la tabla 9.3 item b se recomienda un diámetro de

polea de tensión un diámetro de 250 mm. como mínimo .Por catalogo ROTRAN se elige un

tambor de 241mm

v 5cm

min

dtambor 0.241m Catalogo rotran para bandas de 500mm.

n0.160

0.241 n 7.925

n 8rpm Velocidad de polea conductora.

RODILLOS SOPORTANTES O DE CARGA.

Estos rodil los son aquellos que transportan la carga .En base a la tabla 3.10 se establece que:

Rodil los de ida van a tener una separación entre si de 1000 mm.

Rodil los de vuelta van a tener una separación entre si de 1000 mm.

Pero para el diseño nuestro solo colocaremos durmientes, que facil i tarán el movimiento de aire

caliente en la máquina.

Page 33: Proyecyo Wawa Roa

[32]

hpdiseño 0.7hphpdiseño Nplaca C

C 1.4motor Tipo jaula de ardil la y par normal

Nplaca 0.5hp

Donde:

hpdiseño Nplaca C

J 2.2Nhpdiseño

hpcorrea

Diseñando en la polea motriz en base catalogo INSA

SELECCIÓN DE CORREAS Y POLEAS SISTEMA.

n5 0.3 rpmi3 3

i2 10

n4 1 rpmn3 10rpm

n2 n3n1 1000rpm

i1 2.2

Vc 0.101Vc3.14160.24 8

60

Se usará un sistema cadena-motor-reductor de 1000rpm y 2.5hp conexión estrella-triangulo

marca Falk. Del catalogo se selecciona un motorreductor tamaño 1262 doble reduccion 100:1

el cual arroja una velocidad de salida de 10rpm y que proporciona una relación de transmisión

de 2.208.

CÁLCULO DEL SISTEMA MOTRIZ.

Page 34: Proyecyo Wawa Roa

[33]

n2 10rpm

Díametro efectivo.De 14.125cm

De dp f

f 1.13

Calculando la potencia por correa- De tabla 10 y con la relación de transmisión J se encuentra

el factor

C1 0.558mC1

Lptabla 1.57 Dp dp( )Dp dp( )

2

Lptabla

2

Lptabla 173cm

Corrigiendo de acuerdo a la correa seleccionada

De acuerdo a la tabla 6 la correa elegida es B66

Lpcal 1.738mLpcal 2c 1.57 Dp dp( )Dp dp( )

2

4 c

c 0.55m

c 2 Dpc 2 Dp

Por condición de diseño.

Lpcal 2.c 1.57 Dp dp( )Dp dp

4c

2

Calculando el largo que debe tener la correa del sistema.

Díametro primitivo polea conducida.Dp 275mm

Dp dp J

dp 125mm

Entonces.

En base a la tabla 11 el diámetro primitivo de la polea conductora debe tener como mínimo

125mm.

De tabla 5 con n3 = 10 rpm y una potencia de 0.7hp las correas deben ser de tipo B.

Page 35: Proyecyo Wawa Roa

[34]

Por lo tanto se puede concluir que se necesitan 2 B 66 hermanadas.

flong farco hpcorrea 0.455HP

N 1.537Nhpdiseño

flong farco hpcorrea

hpdiseño 0.7HPahora

HP 746wattflong 0.94

de tabla nº 9 con la sección seleccionada B66

Dp dp

C10.269

farco 0.965

De tabla 13 el factor arco.

Buscando los factores de longitud y arco.

hpcorrea 0.50222hp

En base a vc1 y De en tabla 8 se determina hp por correa.

vc1 4.44m

svc1 De n2

Ahora.

Page 36: Proyecyo Wawa Roa

[35]

CÁLCULO DE RODAMIENTOS .

Determinando las reacciones en los apoyos de los rodamientos.

Wpo 275mm( )2

4 44 mm7850

kg

m3

Wpo 20.515kg Peso de polea conducida.

Wtam 102kg Peso del tambor.

Fy 0 Rav Rbv Wpo Wtam

Ma 0 Wtam 325 Rbv 650 Wpo 202 0

RbvWtam 325 Wpo 202

650

Rbv 44.624kg Reacción vertical en d.

Rav Wpo Wtam Rbv Rav 77.891kg

Page 37: Proyecyo Wawa Roa

[36]

Fuerza concentrada en polea

Tcorrea T1 Tcorrea 44.641kg

Fy 0 Rah Rbh Tpo Tcorrea

Ma 0 Tcorrea 325 Rbh 650 Tpo202 0

RbhTcorrea325 Tpo 202

650 Rbh 47.857 kg

Rah Tpo Tcorrea RbhRah 318.317kg

Ahora

Ra Rah2

Rav2

Ra 327.709kg

Rb Rbh2

Rbv2

Rb 65.435kg

ANALIZANDO POLEA.

T Mt Torque del sistema Mt 304.499J

T T1 T2( )Dp

2 T 304.499J

T1 2.75 T2 Condición de correa tensora

T 2

Dp2214.535N

T1 T2 2214.535Nlado flojo correa

T2 1265.34N

lado conductor poleaT1 949.192N

F T1 T2N 1kg

m

s2

T1 T2 8256881.14m

sN

Tpo2214.532N

g

Page 38: Proyecyo Wawa Roa

[37]

Para rodamiento Superior (B).Definiendo carga axial y radial.

La fuerza axial debe considerar los pesos de la polea , tambor y eje del tambor.

Weje 20.65kg

Faxial Wpo Wtam Weje

Faxial 143.165kg

Faxial 143.165kg g 325.79kg g 3194.909N

Fradial 3194.909N

Sistema de estampado:

Explicación del sistema de estampado:

1. Las galletas se moverán por una cinta trasportadora, la cual, tendrá una botonera en donde

el operario dará avance a la masa y detendrá el avance cuando se encuentre bajo el

estampador.

2. En esta situación, un cilindro de doble efecto y embolo buzo de aproximación concéntrica

que estará apernado a una estructura de bronce con 25 cilindros de 3mm de altura y

diámetros de 40mm bajaran y cortaran la masa para dar una forma cilíndrica a las galletas.

3. El operador, presionara nuevamente la botonera.

4. El sistema se levantara.

5. El operador debe sacar la masa sobrante y dejarla nuevamente en la amasadora.

-Descripción: Se ocupara un cilindro de doble efecto y embolo buzo de aproximación concéntrica.

En este circuito se ocupara solo un compresor para el impulso del caudal.

Page 39: Proyecyo Wawa Roa

[38]

En el circuito que se presentara a continuación, el cilindro de doble efecto y embolo buzo de

aproximación concéntrica, será representado por el pistón con entradas y salidas (A, B, C, D).

La secuencia de trabajo es:

A, B, C, D y E son las bobinas de las electro válvulas consideradas en el circuito.

- 0 indica que están des energizadas.

- 1 indica que esta energizada.

Las velocidades que se desean obtener para un funcionamiento optimo en el cilindro y para

alcanzar con la producción de más de 200 kg/hora de galletas (pensando si en algún momento

determinado se desea aumentar la producción que actualmente son 50kg/h).

Etapa 1: 0,2 m/s

Etapa 2: 0,0015 m/s Corte de la masa

Etapa 4: 0,2 m/s

Page 40: Proyecyo Wawa Roa

[39]

Carga máx. de trabajo:

( )

Etapa 2: Avance de baja velocidad. Corte de la masa

Velocidad 2: 0,0015 m/s

[ ]

( )[ ] [ ]

[ ] [ ⁄ ] [ ⁄ ]

( )

Etapa 1: Avance rápido del embolo principal.

Velocidad 1: 0,2 m/s

[ ⁄ ]

[ ] [ ]

Según lo anterior, el diámetro del embolo buzo de aproximación concéntrica es:

[ ]

Etapa 4: Retroceso rápido a la posición de reposo (operador suelta los pulsadores).

Velocidad 4: 0,2 m/s.

[ ]

D1: Diámetro de trabajo rápido del embolo buzo de aproximación concéntrica.

D2: Diámetro de trabajo de corte del material.

Page 41: Proyecyo Wawa Roa

[40]

D3: Diámetro de retirada rápida del cilindro apernado al estampador de bronce.

Evaluación de Costos.

Componentes.

De acuerdo a la selección realizada anteriormente se presentan los costos de los

componentes seleccionados.

Costos en el desarrollo del proyecto

Sistema o elemento Unidades Precio Unitario $ Costo Total $

Rodamiento SKF 22211EK 6 25.600 153.600

Pernos M8x1 15 300 4500

Cinta transportadora 3m de largo x 0,4m de ancho. (Sistema completo de polines, correa, estructura soportante y pintura de la estructura) 1 900.000 900.000

Perfil cuadrado de 40x40x3 A36 2 13.213 26.426

Motorreductor eléctrico 2 HP “Cital chile” 3 180.000 540.000

Motorreductor eléctrico 0,5 HP “Cital Chile” 1 150.000 150.000

Soldadura 6 kg 1.890 11.340

Polea conductora 2 24.900 49.800

Polea conducida 2 17.000 34.000

Correas trapezoidales A-15 “Corbelt” 4 1.224 4.896

Amasador 1 3.200.000 3.200.000

Mezcladora 1 2.200.000 2.200.000

Chaveta 8 1.300 10.400

Planchas de 3mm 1 8.940 8.940

Sistema hidráulico de estampado(bomba, válvulas, cilindros, tuberías, filtros, matriz de estampado) 1 1.035.000 1.035.000

Total $4.954.943

Los valores de fabricación de maquinas y sistemas hidráulico fueron estimados por MAESTRANZA ROMAN MUÑOZ ANTON Y CIA. LTDA.

Page 42: Proyecyo Wawa Roa

[41]

Conclusiones y observaciones

Se aprendió sobre algunos métodos de producción de líneas de alimentos además de aplicar la materia

aprendida en elementos de maquinas y diseño mecánico.

A modo de observación, nos llamo poderosamente la atención la gran cantidad de formas que existen

para calcular las fuerzas ejercidas por la mezcladora y amasadoras con la gran variedad de formas que

existen para realizas la misma función.