DOSIFICADORA AUTOMATIZADA DE AZÚCAR

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1 DOSIFICADORA AUTOMATIZADA DE AZÚCAR AUTORES TELEFONOS E MAIL De la Torre Díaz David Alejandro alex_2712@hotmail.com Sánchez Zamora Marco Antonio marc_anthony@hotmail.com Sánchez Vargas Iván ivan_varga@hotmail.com RESUMEN DEL PROYECTO El prototipo necesita un variador de velocidad, electro válvulas, compresor motor, mangueras, un PLC Micrologix 1000, válvulas de dos salidas, moto reductor, chumaceras, acoplamiento, rodillos, y la estructura de la base, el proceso iniciara pulsando el motor de arranque el moto-reductor dará una velocidad baja constante y el variador de velocidad se encargara de reducirla aún más de acuerdo ala velocidad de producción que se este requiriendo. Los botes serán transportados por la banda y llegarán a un punto determinado en donde un sensor contará el paso de tres de ellos y enviará la señal al PLC para activar la electroválvula y que el vástago del pistón salga y detenga el avance de estos inmediatamente, en ese instante la compuerta de la tolva de dosificación se ira abriendo a una velocidad semilenta para dejar verter el azúcar a los botes. Condicionada esta abertura por un timer del PLC volverá a cerrar de inmediato y el paso de los botes será libre ya que el pistón de retención los dejara pasar, el proceso se repetirá una y otra vez a medida que el sensor este contando de tres en tres, hasta que este sea detenido mediante un botón de paro. ANTECEDENTES: Las Dosificadores son maquinas las cuales por medio de una tolva de alimentación va suministrando una cantidad de material adecuada a un envase o recipiente, tienen gran aplicación en la industria y a través del tiempo se han ido ajustando a la demanda de producción, con ayuda de la automatización se han agilizado los procesos, igualmente con elementos como las bandas transportadoras que son elementos auxiliares de las instalaciones, cuya misión es la de recibir un producto de forma más o menos continua y regular para conducirlo a otro punto. Actualmente se utilizan dosificadoras para un sin numero de envasados como empacadoras de granos, envasado de polvos y líquidos. Los granos que constituyen la materia prima principal para estas empresas son los siguientes: arroz, maíz, sorgo, frijoles, habas, lentejas; ellos representan el potencial primario para el desarrollo y funcionamiento de las industrias elaboradoras de alimentos balanceados para animales y las empresas empacadoras de granos. Por ende este prototipo tiene gran aplicación en las empresas agrícolas teniendo por objetivo su promoción y distribución las regiones de Jalisco, así como en microempresarios que se dediquen al envasado de material a granel en general. DESARROLLO: Cálculos Capacidad de carga y transporte del sistema. Peso del bote vacío =.01 Kg., Peso del bote lleno = Kg., Diámetro del bote =70mm, Distancia de botes vacíos = mm, Distancia de botes llenos = mm mm/ 70mm = aproximadamente 13 botes llenos mm/ 70mm = aproximadamente 18 botes vacíos kg x 13 botes = 3.25 Kg. = toneladas..01 Kg. x 18 botes = 0.18 Kg. = toneladas. Máximo peso que habrá en la banda = 3.25kg Kg. = 3.43 Kg. Tiempo de llenado hasta fin de la banda = 27 segundos seg. / 27 seg. = aproximadamente 67 frecuencia de salida de botes llenos. Capacidad de trasnporte = 3.25 Kg. x 67 = 217 Kg. = toneladas/hora.

2 CALCULO Y DISEÑO ELÉCTRICO Kwh. y HP totales del sistema Potencia de motor = V x I (220V) (1.4A)= 308 W Potencia de compresor = V x I (127V) (6A)= 762 W Electrovalvulas 1W c/u = 2 W Watts totales = = 1072 W Kwh. = (1072 W) (12 hrs.)(5 días) = Kwh. (En 12 hrs., al día durante 5 días) 1000 HP totales = = 2 ¼ HP Calibre del conductor se requiere para alimentar el motor: Potencia: 1 HP longitud del conductor 75 m I = 1 hp x 746 = A S = 2 x 75 m x A x = mm 2 220V x 0.9 x 0.85 x V x 3 Por medio de las tablas según la norma nacional eléctrica: Sección transversal Calibre del cable Diámetro ext. del tubo conduit 1.00 mm 2 12 AWG 16 mm POTENCIA Y PAR DEL MOTOR Datos: Motor ¼ HP = W Vel = 650 RPM P m = M * n M = P/n donde: P m = Pot. del motor (W) M = Par motor (Nm) N = Velocidad (rpm) M = W = Nm 650 rpm POTENCIA DE LA BANDA P b = * v ( *E+Q) donde: P b = Potencia de la banda (W) E = Distancia entre centros de tambores (m) v = Velocidad de la banda (m/s)

3 Q = Masa sobre la banda (Kg.) P b = * 0.53m/s ( * 1.725m kg ) P b = W DESARROLLO DE LA CIRCUNFERENCIA DEL TAMBOR MOTRIZ (I) * Ddonde I = π * Ddonde: D = Diámetro de tambor I = *.06m = m VELOCIDAD DE GIRO DEL TAMBOR MOTRIZ nt = 60 * v nt = 60 * 0.53m = rpm m I Proceso de fabricación: Se adquirieron todos los componentes que conforman el prototipo, para formar la estructura, se realizaron cortes de tubular de 1 x ¾ de pulgada, la cual se fue ensamblado mediante soldadura de arco eléctrico, se consiguió la tolva hecha con lamina de acero inoxidable de.05mm de espesor y se unió de igual manera a la estructura mediante soldadura de arco eléctrico. Se armó el tensor cortando solera de 10 mm de espesor y se soldó, de igual manera se le realizaron los barrenos de 29/64 para machuelear roscas de ½, De igual manera se realizaron los barrenos y las roscas indicadas en la estructura. Se efectuaron desbastes en los extremos de los rodillos a ¾ en el torno, así mismo se le se realizó un tronzado en el centro de estos. Se le maquinaron los barrenos al acoplamiento. Se mandó maquinar el cuñero y la cuña de el acoplamiento del motor. Se metieron las chumaceras a los rodillos mediante prensa hidráulica y posteriormente se atornillaron en la estructura, y en la placa de tensor. Se acopló el motor al extremo del rodillo de transmisión, se empotró el PLC, las electrovalvuelas, la fuente, los sensores capacitivos y el centro de carga, se cableó cable calibre 12 AWG y calibre 16. Se adaptaron los pistones uno en la mesa y en la compuerta de la tolva. Se adaptó el compresor a la unidad de mantenimiento de aire, de ahí se sacaron varias tomas de aire mediante manguera y válvula distribuidora hacia las electroválvulas y los pistones. Se programó y simuló en la computadora el programa de control del PLC, una vez echo esto se le envío vía cable interfase. Fotos

4 Dibujos Estructura guía de los botes. Echa con solera de 3cm de ancho y 3mm de espesor Acotaciones de marco porta tolva Tolva

5 Motor Ensamble como va a quedar el prototipo CONCLUSIONES Para la elaboración de este proyecto se cuenta con la participación de personas capaces y conocedoras del ámbito mecánico y eléctrico, ya que algunos integrantes del equipo laboran en Industrias tanto en el área de mantenimiento y producción, y otros laboran en el área de la construcción eléctrica. Además se cuenta con amplios conocimientos en computación, y más específicamente, en diseño grafico, mecánico y eléctrico. La máquina propuesta en esta metodología es un proyecto capaz de retribuir grandes beneficios a la industria ya que con su utilización se mejoraría desde el punto de vista económico el proceso de dosificación en la industria de material a granel, así como su más rápida elaboración de botes llenos a una medida exacta. Este prototipo cuenta con un diseño automatizado del proceso, por lo que también disminuiría el personal a utilizar por parte de la empresa. Y por otra parte, se mejoraría la producción. La buena elaboración y buen uso de este prototipo traerá la atención de los empresarios y buenas recompensas a las personas que decidan adquirirla.

6 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: Normas de Construcción de Líneas Eléctricas Subterráneas 2005, CFE. Hibbeler/ Mecánica de Materiales /CECSA Singler/ Resistencia de Materiales /Harla M.F. Spotts/ Elementos de Máquinas/Prentice Hall Morton Spence/ Ingeniería Eléctrica/Montesco Erdman/ Diseño de Mecanismos/Prentice Hall