MOLINOS MAQUINAS PARA TRABAJOS ESTACIONARIOS

Transcripción

1 MAQUINAS PARA TRABAJOS ESTACIONARIOS Revisión 2015 S. Noreikat PREPARACION DE GRANOS Los animales pueden consumir los granos de cereales en forma entera, aplastados o triturados en forma de harina. Algunos, especialmente los cerdos solo pueden transformar de forma incompleta los granos enteros. Una consecuencia del desmenuzamiento es un ahorro de alimentos, debido a un mayor aprovechamiento y a que el animal no consume energía en triturarlos él mismo. Por otro lado, el trabajo requerido para moler un material aumenta en relación inversa con el tamaño del producto final, por lo que no debe ser triturado más de lo necesario. Para realizar esta labor de triturado se utilizan molinos, de los cuales existen cinco tipos: MOLINOS 1) Molinos de muelas o piedras. En su día fueron los más empleados, pero en la actualidad prácticamente no se utilizan. Puede ser de eje horizontal o eje vertical, siendo estos últimos de mayor rendimiento. Su efecto es producir una presión aplastante tan intensa entre las dos superficies de las muelas que en las envueltas de las piedras los granos revienten, destruyéndose la estructura interna. De las dos muelas o piedras, una esta fija a la caja del molino ("solera") y la otra es móvil, girando a un numero de revoluciones elevado ("volandera"). Los granos penetran axialmente por el llamado ojo del molino, y el triturado sale, por la fuerza centrifuga, en sentido radial. El diámetro más habitual de las piedras oscila entre 20 y 50 cm, y la velocidad de giro entre 250 y 1000 rpm. 2) Molinos de discos metálicos. Son similares a los de piedras, pudiendo asimismo ser de eje horizontal o de eje vertical. Están formados por unos discos estriados o provistos de dientes, cuyo diámetro es de 20 a 35 cm y su velocidad de giro de 500 a 800 rpm. Como en el caso de los molinos de piedras, uno de los discos esta fijo, y el otro gira, pudiendo regularse la distancia entre los mismos. 1

2 Su capacidad varía entre 10 y 200 kg/h, y su requerimiento de potencia es de 1/3 a 10 HP. Las maquinas mas pequeñas pueden ser operadas manualmente. Ventajas de 1 y 2: Bajo costo inicial, velocidad de operación relativamente baja, mejor adaptabilidad para molido grueso que los de martillo, uniformidad del material molido y requerimiento de potencia bajo. Desventajas: corta vida de los platos, posibilidad de daño debido a la introducción accidental de objetos extraños, requerimiento de potencia alto para una molienda mas fina. 3) Molinos de cilindros o rodillos: están formados por dos cilindros rugosos de eje horizontal, de fundición dura, que giran a diferente velocidad. El diámetro de los cilindros es de 15 a 25 cm y la anchura de 20 a 50 cm. Los granos son retenidos por las acanaladuras en el cilindro que gira más lentamente, mientras que las acanaladuras del más rápido se encargan de cortarlo, como si fuese una tijera. Sirven especialmente para triturar granos húmedos. Produce una molienda gruesa y se usa extensamente para la preparación industrial de cereales. Un molino de rodillos típico requiere de 2 a 4 HP de fuerza para un rendimiento medio de 4m3/hora, según el tipo de grano que vaya a procesarse. 4) Molino de rodillos lisos: se utiliza casi exclusivamente para aplastar avena. Uno de los rodillos es accionado, y el otro gira libremente, sirviendo el cereal aplastado de embrague de rozamiento, y haciendo que ambos cilindros marchen a la misma velocidad. El diámetro de los cilindros es de 15 a 40 cm, y el rendimiento de 300 a 500 kg/h. Su utilización está poco difundida por ser tan específicos. 5) Molinos de martillos: son los más versátiles (pueden usarse para moler granos, heno, mazorcas de maíz, etc.) y los mas usados actualmente. Tienen su eje horizontal o ligeramente inclinado. Generalmente el rotor con sus martillos va dispuesto sobre el eje prolongado de un motor eléctrico, y su velocidad de giro oscila alrededor de las 3000 rpm, aunque puede llegar a girar hasta 6000 rpm. 2

3 El desmenuzamiento se consigue al chocar los granos contra los martillos, rígidos o móviles, y continua hasta que las partículas pasen por una criba con orificios que generalmente son de 3 a 6 mm de diámetro. El número de martillos suele ser de 4 a 6, existiendo molinos con más de 30. Pueden ser accionados por la toma de fuerza del tractor, requiriendo unos 20 HP de potencia, y su rendimiento es de 500 a 1000 kg/h. La velocidad periférica de los martillos oscila entre 30 y 85 m/s; cuanto menor sea el peso específico del material a moler, tanto mayor es la velocidad periférica óptima. También existen actualmente molinos más pequeños, casi siempre accionados por un motor eléctrico. En este caso, un molino de unos 20 cm de diámetro requiere un motor de unos 3 HP, pudiendo ser adaptado para operar automáticamente para aprovechar las tarifas eléctricas nocturnas. Una unidad de este tipo puede trabajar con 3 o 4 toneladas de grano mezclado por semana; la capacidad real depende de la velocidad de alimentación, la velocidad de los martillos, la potencia disponible, el tipo de material que se muele, la finura de la molienda, el tamaño de los agujeros de la zaranda, y la dimensión del molino. La capacidad del molino, para una finura y potencia dadas, esta limitada por el tamaño de la zaranda. Ventajas: construcción simple, bajo costo de repuestos, disponibilidad de una amplia gama de tamaños, larga duración de los martillos aunque su eficiencia se reduce a medida que se desgastan, y el bajo riesgo de que se produzcan daños graves. Desventajas: alto costo inicial, relativamente alto requerimiento de potencia y la imposibilidad de producir una molienda uniforme. Para defender los diferentes tipos de molinos de cuerpos extraños, suelen ir provistos de una criba previa, e incluso un imán para retener partículas férreas. Para evaluar correctamente el consumo de potencia de los diversos tipos de moledoras, es necesario basarnos en el gasto específico de desmenuzamiento (kwh por 100 kg triturado), independizándonos así del tamaño de la moledora. El gasto especifico es mayor en aquellos casos en que se produce un mayor calentamiento del material molido (molino de piedras, por ej.) siendo casi el triple en el caso del molino de martillo, en el cual el calentamiento no se percibe por el efecto de ventilación que producen los martillos. El gasto específico también depende de la humedad de los piensos, de la especie de cereal, del grado de carga, y de la finura de trituración elegida. Elección del molino. La elección del molino a usar depende de: a) Finura requerida de molienda. El molino de platos es útil para una molienda mediana o gruesa de trigo o cebada, mientras que el molino de martillos puede brindar un producto mas fino, especialmente cuando se trata de avena. b) Tipos de animales a alimentar. c) Fuente de energía: Si se usa el tractor, se puede optar por un molino de martillo de alta capacidad que terminará el trabajo en poco tiempo. Si se opta por usar energía eléctrica, se buscara un molino de martillos adaptado a la operación automática. TRANSPORTE DE MATERIALES Máquinas para el transporte de materiales dentro de la planta de procesamiento. 3

4 SIN FIN: También llamado chimango consta de un helicoide montado sobre un árbol y se ubica dentro de un tubo o una canaleta. Hay muchísimos diseños para distintos usos. Para polvos, materiales húmedos, viscosos, pesados, sustancias calientes y/o corrosivas, sustancias granulares de todo tipo. Son particularmente útiles cuando la distancia es corta. También para alimentar a otros sistemas en los cuales hace falta una alimentación regular y constante. Ventajas: lleva material en cualquier ángulo. Son simples, robustos baratos y livianos. Pueden ser accionados por motor eléctrico, a explosión, hidráulico o la toma de fuerza del tractor Desventajas: Debido al rozamiento con el helicoide y con las paredes, y al rozamiento interno del material transportado requiere mayor potencia unitaria que los transportadores de cangilones o cintas transportadoras. Con la elevación del ángulo, la demanda de energía aumenta, el rendimiento disminuye y el daño al material también. Causa mayores daños al producto que otros sistemas. CINTA TRANSPORTADORA O transportador de banda. Es una correa plana, que puede tener algunas salientes. Apoyada sobre rodillos u otros elementos. Acepta transporte horizontal o ligeramente inclinado. Ventaja: elevado rendimiento mecánico No produce daño a los productos Gran capacidad por la elevada velocidad de avance (2-3 m/seg) Facilidad de manejo y larga vida útil. Desventaja: Alto costo de instalación Instalaciones fijas o con poca movilidad Cada instalación diseñada para un material y caudal determinado. Poco versátil. TRANSPORTE NEUMÁTICO 4

5 Generalmente trabajan a velocidad de m/seg. Hay una velocidad mínima (crítica) por debajo de la cual no se transporta un material en particular por atascamiento; también tiene una velocidad máxima luego de la cual un aumento de velocidad no afecta el transporte pero aumenta el daño al material. Las turbinas para el movimiento del aire generalmente son radiales. Existen distintas metodologías para introducir el material a transportar en la corriente de aire producida por la turbina. Si no importa que se dañe el material, puede trabajar por succión (Por ejemplo escobajo de uva) Ventaja: Costo inicial bajo Simplicidad mecánica La disposición de las tuberías puede variarse a voluntad y conseguir así la trayectoria de transporte deseada. El sistema es autolimpiante. Desventaja: Requiere una elevada potencia: no menor a 0,8 kw / ton. X hora Posibles daños al material transportado. TRANSPORTADORES DE CADENA Las cadenas pueden estar sobre rieles, y tener elementos que permiten transportar colgadas piezas grandes: reses vacunas, cajas de fruta, etc. Pueden seguir cualquier pendiente, hacer ángulos bruscos, etc. Otra opción son cadenas que mueven cangilones o pantallas dentro de un canal. Estos cangilones mueven el material arrastrándolo dentro del canal. La inclinación puede ser de 0º hasta 45º de elevación. Es más ruidosa, lenta y de menor rendimiento que la cinta transportadora, pero más económica y versátil. La velocidad no suele superar 1.50 m/s 5

6 ELEVADOR DE CANGILONES Variante del transportador de cadenas, al que le coloco tazas o recipientes. Generalmente sobre una correa en lugar de una cadena. Es más eficiente, puede elevar en forma perpendicular, y causa menor daño que la cadena. Veloc. 3-4 m/ s Separación: m entre cangilones. Potencia: 0,08 kw/ m para un rendimiento de 10 ton / hora Descarga por arriba es centrífuga. Ojo con diseño para que material caiga en zona deseada y no se dañe. Muy eficiente, pero más caro que cadenas. No hay pérdidas por fricción del material con cinta transportadora, como en otros métodos. TRANSPORTE DE LIQUIDOS: Se estudia en el capítulo de bombas y compresores. MEZCLADORAS Otro tipo de maquina empleada en la preparación de granos son las mezcladoras, que sirven para mezclar diferentes clases de piensos, generalmente en estado harinoso. Existen básicamente tres tipos de mezcladoras: por tandas, de flujo continuo o de flujo semicontinuo, según el grado de mezcla que se requiera, cantidad y tipo de material con que se trabaje. El uso de dispositivos de medida y maquinas automáticas de peso aumentan la exactitud de la mezcla final, especialmente en mezcladoras de flujo continuo. Una mezcladora utilizada para mezclar forraje seco y húmedo generalmente se adapta para operar horizontalmente, mientras que aquellas usadas para mezclar solo forraje seco se pueden adecuar para operar verticalmente o como unidades de tambor giratorio. Las mezcladoras verticales generalmente son más populares, pero las de tipo horizontal tienen la ventaja de ocupar menos espacio, por lo que se pueden acomodar mejor en los edificios ya existentes en la granja. Las mezcladoras horizontales pueden mezclar con mayor rapidez que las de tipo vertical, pero 6

7 requieren mas potencia para operar. La homogeneidad del producto final es similar pero en la descarga, las horizontales producen menor estratificación Mezcladora vertical de forraje seco: Puede ser de circulación libre o forzada, en cuyo caso el material se recicla varias veces siendo levantado por el mismo tornillo sin fin. Mezcladora de tambor giratorio: Opera por tandas, proporcionando una mezcla suave pero completa. En su interior tiene dos sinfines, el interior con paso invertido con respecto al exterior; con esta configuración se logra un movimiento de rotación de la mezcla y simultáneamente un movimiento en sentido axial en un sentido en el interior y en sentido contrario en la periferia. Mezcladora horizontal de forraje húmedo: Este sistema se puede aplicar en un remolque mono eje que en 10 a 15 minutos realiza la mezcla de los piensos, y luego lo distribuye, usando para todas las operaciones la toma de fuerza del tractor. PELETEADORAS Las peleteadoras o granuladoras son cada vez mas comunes, y útiles para aquel productor que produce y elabora la ración para sus animales, proveyendo una forma práctica de conservar y distribuir el alimento. Requiere de una mezcla adecuada del alimento básico y cierto grado de humedad, y también la posibilidad de mezcla con melazas o grasas. La maquina peleteadora consiste básicamente en un mecanismo que obliga al preparado a salir por las perforaciones de una placa o cilindro. En el proceso de compresión de la mezcla y la fricción de esta en los orificios, se eleva la temperatura consiguiéndose la plastificación del almidón. Luego, con la reducción de la temperatura se consigue la estabilidad del agregado. Este enfriamiento es particularmente importante para evitar la condensación de humedad que podría favorecer la proliferación de hongos sobre el material peleteado. 7

8 MAQUINAS PARA LIMPIEZA DE SEMILLAS La limpieza y clasificación de la semilla es una operación necesaria para eliminar aquellos elementos que contaminan a la semilla, y para lograr una semilla de características mas uniformes, sea para la siembra o para su venta y consumo. Las características que se pueden usar para la limpieza y clasificación son el tamaño, forma, peso, color, reacción al choque, o características superficiales. a) Es común el uso de una corriente de aire. Puede pasar transversalmente por el chorro de grano que cae por gravedad (abaleadora), o ser de corriente de aire ascendente, o con una corriente de aire aspirada, o el aspirador puede usarse también como soplante para el polvo en su cara de presión. Se combina con zarandas o cribas para la clasificación. b) Las cribas, de chapas estampadas, a las cuales se les imprime un movimiento de vaivén, combinadas con corriente de aire para separar el polvo, sirven para clasificar por tamaño. En el caso de semillas alargadas su utilidad es solo parcial, ya que puede clasificarlas por espesor, pero no por longitud. Las cribas de cilindros, usadas en las cosechadoras, son mayormente limpiadoras; para limpieza y clasificación se utilizan cribas planas. c) Los cilindros de alveolos son cilindros rotativos en cuya cara interna hay hendiduras en las cuales quedan atrapados los materiales de descarte que luego son volcados a una tolva estacionaria central. d) El seleccionador helicoidal por gravedad, separa las semillas según su forma y/o peso; 8

9 las semillas más pesadas, o redondas, toman impulso y caen por la parte externa del tornillo. e) Las bandas inclinadas clasificadoras separan los elementos que son arrastrados por la banda de aquellos que ruedan por la pendiente de esta. De este modo puedo separar semillas redondas de alargadas, o semillas de residuos de forma irregular. f) Para separar semillas de superficie irregular de semillas lisas, se puede recurrir a espolvorear las semilla con polvo de acero muy fino. Se conduce luego en capa delgada a través de un campo magnético que retiene a las semillas irregulares. Este sistema es de importancia para la separación de la cuscuta de la semilla de alfalfa, o de la cizaña del lino. 9

10 g) También se usan sensores que captan el color de la semilla para separar aquellas que no se ajustan a lo requerido- por ejemplo porotos blancos y negros. Se sirven de una fotocélula y un mecanismo separador por soplado o dedo separador Se debe tener en cuenta que todos estos mecanismos de clasificación y limpieza, si bien son regulables, implican una perdida más o menos importante de semilla, que puede ser de un 50 a un 90% según el caso. Esta pérdida varia también según si el material que se descarta tiene a su vez una utilidad o no. Bibliografía e imágenes: Ghosh,Biswa Nath; Maquinaria para el procesamiento de cosechas. San Jose,Costa Rica: IICA, Dencker, Carl Heinrich; Manual de Técnica Agrícola. Ed.Omega Ortiz-Cañavate, Jaime; Las Maquinas Agrícolas y su aplicación. Ed. Mundi Prensa,