Para los cálculos mecánicos las fuerzas se expresan en función del área sobre la cual se aplican, esta relación recibe el nombre de esfuerzo.

Transcripción

1 SISTEMAS DE QUE ESTA COMPUESTO UN EQUIPO Desde un punto de vista eminentemente mecánico los equipos se componen de uno o más sistemas, a la vez cada sistema consta de uno o más subsistemas. Un sistema o un subsistema pueden realizar una o más operaciones simultáneas. Los principales sistemas son: el operacional, el estructural y de soporte, los de transmisión de potencia, el motriz y energético, el de control y los de automatismo. SISTEMA OPERACIONAL Es el elemento o conjunto de elementos encargado de realizar la función específica del equipo. En algunos equipos el sistema operacional lo es todo, por ejemplo una olla doméstica, no obstante, con muy pocas excepciones, los sistemas operacionales tienen movimiento para ejecutar su labor. Normalmente el sistema operacional está sometido a fuerzas de diversa índole y que producen diferentes efectos. Para los cálculos mecánicos las fuerzas se expresan en función del área sobre la cual se aplican, esta relación recibe el nombre de esfuerzo. SISTEMA ESTRUCTURAL Pieza o conjunto de piezas que permite la integración de los demás sistemas. En la inmensa mayoría de los equipos se constituye en el cuerpo del mismo, o la carcasa generalmente en material fundido de acuerdo con los requerimientos funcionales de este. SISTEMA DE SOPORTE Es el sistema que permite la fijación del equipo a una superficie. Dependiendo del equipo y su disposición, los soportes pueden ser horizontal, tanto de piso como de techo y vertical o lateral sobre paredes. Estos soportes deben ser solidarios con los elementos estructurales. SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIA Conjunto que causa y transmite el movimiento desde el sistema motriz al sistema operacional, generando los desplazamientos de las piezas del equipo para lograr el principio de funcionamiento mecánico de este. Estos sistemas de transmisión de potencia pueden ser por engranajes, poleas ejes directos, etc. 1

2 SISTEMA MOTRIZ Y ENERGÉTICO Suministra la energía eléctrica o mecánica requerida para el movimiento de las piezas. El motor es la máquina destinada a la transformación de la energía térmica o eléctrica en movimiento mecánico útil. Los motores pueden utilizar energía calorífica, eléctrica, hidráulica y convertirla en energía mecánica ya sea de rotación o desplazamiento. SISTEMA DE CONTROL OPERACIONAL Conjunto de elementos que permiten el control operacional y mecánico del equipo así como de las variables especificas del proceso de producción del que forma parte. Los sistemas de control buscan ahorrar energía, mejorar la utilización de la maquinaria, optimizar el rendimiento de las instalaciones al evitar fluctuaciones, disminuir el mantenimiento y la mano de obra, mejorar la homogeneidad de los productos y su calidad, disminuir las mermas o pérdidas de producto y mejorar la seguridad de las instalaciones, entre otras. SISTEMA DE AUTOMATISMO Conjunto de instrumentos de medición y control que permiten el funcionamiento de la maquinaria de acuerdo a un programa operacional previamente definido. El objetivo que se persigue cuando se habla de control de una variable es el mantenimiento del valor de la magnitud dentro de un margen prefijado, y la regulación automática tiende a hacer que se recupere la situación anterior a la variación desestabilizadora. El control de la variable puede realizarse manualmente o automáticamente a través de dispositivos que realizan acciones sobre los equipos, sin la intervención humana. En algunos equipos y de acuerdo a su tamaño y grado de automatización se tienen sistemas como son hidráulicos, neumáticos, de enfriamiento o refrigeración, de calefacción, de seguridad, etc. Para entender estos sistemas se recurre a un sencillo molino picador de carnes que se utiliza para trocear las materias primas que entran en la composición de la mayoría de productos cárnicos. Técnicamente esta máquina es un molino de discos, que efectúa una operación unitaria de reducción de tamaño. 2

3 TRANSPORTADOR DE CANGILONES Los transportadores de Cangilones, cadena y sinfín son ampliamente utilizados en la industria alimentaria de concentrados para animales; son aquellos dispositivos que desplazan el material en dirección vertical o próxima a la vertical. Los elevadores de cangilones son sencillos para su construcción y no necesitan una estructura compleja o dispositivos de apoyo especial para el sostenimiento del ramal libre, lo cual si se requiere para el caso de los elevadores inclinados. Como órgano de tracción de los elevadores de cangilones se utilizan cadenas o bandas transportadoras La elección del tipo de órgano de tracción está condicionada por las características del elevador y de la carga. En consecuencia, para transportar materiales de fácil transporte se emplea la banda transportadora que admite mayores velocidades de desplazamiento (hasta 2.5 m/s). Las bandas presentan un revestimiento de caucho antiabrasivo, ignífugo, apropiado para productos alimenticios grasos. La carcasa está formada por lonas de tejido cruzado de nylon que no se desgarra, siendo el número de lonas y la calidad de las mismas función de las necesidades propias del proceso alimentario. Para grandes tensiones se utilizan bandas con carcasa de tejido metálico. Para una gran altura de elevación y cargas de tamaño elevado o a alta temperatura, se utiliza la cadena como órgano de tracción. La velocidad de movimiento es menor o igual a 1.25 m/s. Las cadenas están formadas. Por eslabones de rodillos calibrados según Normas DIN, o por mallas forjadas construidas con aceros especiales aleados, templados o cementados, seleccionados convenientemente de acuerdo con el material, tipo de elevador y requerimientos de servicio. El desplazamiento de la carga a granel se efectúa por medio de cangilones. Los cuales deben cumplir los requerimientos establecidos por las Normas DIN o ASTM existiendo varios diseños y perfiles para cada tipo de material. Se construyen en acero laminado, 3

4 inoxidable o nylon. Los elevadores de cangilones son ampliamente utilizados en depósitos de granos y producción alimenticia, dichos elevadores son de dimensiones relativamente pequeña en sección trasversal, a pesar de su tamaño, garantizan la entrega de la carga a gran altura (desde 5 m3/h hasta 60 m3/h) Los cangilones se cargan de material a granel a través de un agujero de carga o superior, o cada cangilón lo extrae o draga desde la parte inferior del elevador. La carga con extracción se aplica en materiales que no ofrecen considerable resistencia a la extracción, polvorientos y de granulometría fina, mientras que los materiales de pedazos grandes y abrasivos se vierten directamente a los cangilones. SISTEMAS DE BOMBEO Los equipos de Bombeo son en esencia dispositivos que transforman Energía para comunicarla a una masa de líquido, sea este viscoso o no que generalmente ve incrementada su presión o su velocidad. El sistema de Bombeo recibe Energía mecánica procedente de diferentes formas en particular de la Energía Eléctrica a través de un motor, o de la Energía térmica mediante el uso de una turbina adaptada para el paso de vapor de agua a alta presión o gases de los gases de combustión, provenientes de un sistema adaptado para su generación o aprovechamiento secundario. En los procesos asociados a la Ingeniería y en particular a la ingeniería de alimentos se requiere conocer en profundidad para garantizar el suministro adecuado y oportuno en sus diferentes etapas como por ejemplo en el procesamiento de los diferentes tipos de bebidas las cuales se requiere almacenar en forma de materias primas líquidas o en solución en tanques; transportarlas de manera segura y eficiente para su transformación en tanques agitados o reactores; evacuar la producción de los alimentos líquidos obtenidos para llevarlos a las unidades de almacenamiento y proceder a despacharlos como producto terminado para su venta. El transvase en la generalidad de las etapas del proceso requiere del uso de los sistemas de bombeo que comunican a los líquidos la Energía necesaria para llevar a cabo su cometido dentro del proceso productivo para el cual fue diseñado. 4

5 La cantidad de Energía entregada al líquido debe ser tal que además sirva para vencer las pérdidas por fricción que se presentan cuando el líquido viaja por tuberías y accesorios, la diferencia de altura existente entre los equipos del proceso alimentario, garantizar el flujo adecuado que requiere de acuerdo con la capacidad requerida por el proceso. Cuando el proceso ocurre de manera inversa y el sistema recibe la carga de Energía a través del sistema mecánico este es el encargado de mover un generador eléctrico que transforma esa Energía mecánica o potencial en Energía Eléctrica, tal como ocurre en las centrales hidroeléctricas. Un caso particular ocurre con los sistemas que impulsan fluidos compresibles, en este caso el sistema actúa como compresor el cual recibe Energía Eléctrica o térmica y la transforma en Energía Mecánica comprimiendo el material gaseoso que sirve al proceso de producción de alimentos, comprimiéndolo para ser transportado entre dos áreas de la factoría; o para ser almacenado a altas presiones o llevarlo a un reactor incrementado sensiblemente su presión para que pueda ocurrir las transformaciones necesarias a altas presiones. Nota: Tener como referente el Modulo del Curso. 5