04 MEC 047 ARTICULO TRABAJO DE GRADO ANA BRAVO
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1. the chiller machine roasted peanuts was developed MAQUINA ENFRIADORA ROTATIVA DE MANI TOSTADO PARA LA INDUSTRIA ARTESANAL SUBSISTEMA DE CONTROL DE EVACUACION DEL MANI SUBSISTEMA ELECTRICO Y ELECTRONICO SUBSISTEMA DE ENFRIAMIENTO Fig 3 GENERAL DIAGRAM Source Ana Bravo V CALCULATIONS AND SIZING A Calculation of the parts of the Hopper To calculate the volume of a solid using equation 1 Shackelford 2008 Vt lt Equation 4 Volume of a solid where Vt total volume m product mass D product density It has the density of the peanut shell is 600 kg m3 with which we can easily calculate the volume of the hopper design This data is taken for calculations such as density of a solid As additional data must be currently microenterprise production needs 22 7kg h inclusive processes peanuts roasted and peeled which indicates that the weight capacity to implement in the hopper is 22 7kg I can give you exaggerating a capacity of 25kg Then it replaces m 25kg D 600 kg m3 Vt 9 _ 0 0416 m3 600 kg m3 Vt 0 0416m 4160cm3 Continue to calculate the diameter of the hopper for it already has the same volume we use equation 2 to leave her and find the radius and height required It must V nr h Equation 5 Volume of a cylinder Where V total volume r radius h height Consideration should be given random heights between 18cm and 28cm with an increase of 2 digits fro2. Hoy por hoy no existen m quinas enfriadoras orientadas a la peque a industria de este tipo III FUNDAMENTO TE RICO La gran demanda existente en la microempresa hace que la cifra actual de man enfriado no sea el suficiente para satisfacerla Por esta raz n se ha visto necesario obtener por lo menos tres veces m s la producci n actual del producto enfriado A El Mani En la figura 1 se puede observar una planta de mani Es una planta fibrosa originaria de Am rica que llega a medir de 30 a 50 cm de altura Los frutos crecen bajo el suelo dentro de una vaina le osa redondeada que contiene de una a cinco semillas Al poseer una c scara le osa sin pulpa se considera un tipo de fruto seco ABASCAL 2013 Fig 1 Planta de man Fuente INFOAGRO 2013 http eco wiz uni kassel de http www pmnh gov pk B Propiedades F sicas del Man En la tabla 1 se indican los datos de la densidad aparente del man expresada en kilogramos por metro cubico kg m estos datos ser n utilizados en los pr ximos cap tulos para los c lculos de dimensionamiento y dise o de la MAQUINA ENFRIADORA ROTATVA DE MANI TOSTADO PARA LA INDUSTRIA ARTESANAL TABLA I DENSIDAD APARENTE DEL MANI DENSIDAD APARENTE DENSIDAD KG M3 370 400 600 620 270 300 Fuente FAO 2013 http www fao org docrep x5041s x50 41s09 htm C Proceso de Enfriado del Mani Tostado El proceso de enfriamiento del mani tostado se r
3. and meets the requirements of automation 1s used Table 4 shows the distribution of observed connections to be made of the control variables to the PLC TABLE IV PLC distribution CARACTERITICAS FUNCION pomares ome aoo TE a SIEMENS LOGO 12 24RC ENTRADA DIGITAL Activar en modo manual el paro de emergencia ENTRADA Verificara si DIGITAL la compuerta de la salida del man est abierta O cerrada SALIDA DIGITAL Activar el motor reductor para el movimiento de las paletas Activar el ventilador para el enfriamiento SALIDA DIGITAL Luz indicador de SALIDA DIGITAL inicio proceso SALIDA DIGITAL indicadora del fallo del proceso y alarma sonora compuerta abierta no se activa el motor O el ventilador ENTRADA ANALOGICA Se conecta con el sensor PT100 para la adquisici n de datos de temperatura Conexi n de la pantalla LOGO TD para la visualizaci n de mensajes y men s COMINICACIONES Source Ana Bravo E System Block Diagram To program the PLC proceeds first to develop a system block diagram which can be seen in Figure 10 Parar el ventilador y dara aviso al operario con se alizaciones audiovisuales Encender el motor que hace girar las paletas y el ventilador enfriador El rari Testeo de operano Temperatura Testeo de apagara la Temperatura P m quina Fig 10 General diagram control Source Ana Bravo As a first extent a
4. el primer dato de la altura 0 0416m3 0 0416 r 10 130m 0 36m 3 1416 0 18 m 0 565 3 Se procede a realizar el mismo procedimiento para los dem s datos y se obtienen los resultados de la tabla 2 TABLA H Radios y alturas de la tolva Fuente Ana Bravo El valor seleccionado para los c lculos es de 0 36m de radio y 0 18m de altura B Dimensionamiento de la Cadena y Catarinas para la Transmisi n En el caso m s simple una transmisi n por cadena consta de una cadena y dos ruedas de estrella o catarina una conductora o motriz y otra conducida Figura 4 24 dientes 1 2 vuelta y OE lin Cuando el pi n peque o da una vuelta el grande da media Fig 1 Esquema del Sistema de transmisi n Fuente CNICE 2006 http concurso cnice mec es cnice2006 material107 mecanism os mec_cadena pinon htm Para seleccionar las catarinas y cadena se considera que e La velocidad de salida del reductor es de 60 rpm e La potencia de salida del reductor es de 1Hp e Distancia entre centros aproximada 20cm 7 87 pulg asumida para que la m quina no sea tan voluminosa Seg n los c lculos obtenidos el sistema de transmisi n por cadenas cumple con los par metros o recomendaciones de dise o los mimos que se resumen en la tabla 3 TABLA III Resumen del dise o de Cadenas y Catarinas PARAMETRO DESCRIPCION Cadena ANSI 60 3 de pulgada de paso 1270 mm 98 pulg Distancia entre C T centros
5. elastic material The distribution pattern of the radial forces and torques acting on the axis is seen in Figure 7 V Usar coef de desplazamento cortante Nimero de dvisones de eje Modo de tensi n reducida Vista preimnar en 20 Fig 7 Distribution of the radial forces and torques acting on the axle Source CAD Inventor profesional In Figure 8 the cutting pattern in the YZ plane is observed which is determined that the maximum value of the shear force on the shaft is of 1204 91 N roudigng ww 300 a50 2 M Isoa n Fig 8 Diagram of cutting force in the YZ plane Source CAD Inventor profesional 10 Figure 9 shows the diagram of bending moments analyzed in the YZ plane which the value of the maximum bending moment on the shaft which is 46 457 N m is determined Longitud mm Fig 9 Bending moment diagram in the YZ plane Source CAD Inventor profesional D Control Circuit Design For control design took into account the control variables and the function of the machine so you decide to use e 2 digital outputs to control fan motor motor for rotating the cylinder e 3 digital outputs for fault alarms e 1 analog input for temperature sensor reading e TD logo screen for the operator to display the temperature value plus the state of the variables that control the same and state faults and actuators sensors etc is displayed 12 24RC LOGO PLC is a compact controller
6. on the ambient temperature Fig 2 Chill peanut environmental Source http articulo mercadolibre com ec MEC 402979279 mani tostado crudo en cantidades industriales _JM IV DESCRIPTION OF THE MACHINE A Description of Construction Machine Rotary Chiller The proposal will consist of a hopper machine hair combs gear motor a fan a gate PT 100 magnetic sensor an electronic control system and a control panel for the operator The rotary machine chiller cooling capacity will be fifty pounds of roasted peanuts to be deposited into the hopper which has The roasted peanuts falling directly on the hopper and the operator turns on the machine and activate the motor and gearbox so we obtain the movement of the blades to remove the peanut tray To speed cooling fan is turned on During the cooling process the temperature is monitored with the help of a Pt100 which detects when the temperature has decreased between 18 and 20 degrees centigrade makes visual and auditory indicators light thus gives the worker notice that peanuts toast is cold Completed this process the operator opens the gate at the base of the hopper manually and peanuts is evacuated out of it with the help of motor vanes while the fan turns off to conserve energy during the evacuation process For safety the machine has a sensor while the gate is open the machine does the geared motor is operated Figure 3 shows the general diagram of the operation to which
7. para remover el man en la bandeja Para acelerar el enfriamiento se enciende un ventilador Durante el proceso de enfriamiento se monitorea la temperatura con la ayuda de una Pt100 que cuando detecta que la temperatura ha disminuido entre 18 y 20 grados cent grados hace que los indicadores visuales y auditivos se enciendan de esta forma da aviso al obrero que el man tostado esta fr o Culminado este proceso el operario abre la compuerta ubicada en la base de la tolva manualmente y el man es evacuado fuera de ella con la ayuda de las paletas motrices al mismo tiempo el ventilador se apaga para ahorrar el consumo de energ a durante el proceso de evacuaci n Para seguridad la m quina cuenta con un sensor que mientras la compuerta est abierta la m quina no se acciona el motoreductor La figura 3 muestra el diagrama general del funcionamiento con el cual se elaborara la m quina enfriadora de man tostado MAQUINA ENFRIADORA ROTATIVA DE MANI TOSTADO PARA LA INDUSTRIA ARTESANAL SUBSISTEMA DE CONTROL DE EVACUACION DEL MANI SUBSISTEMA ELECTRICO Y ELECTRONICO SUBSISTEMA DE ENFRIAMIENTO Fig 3 DIAGRAMA GENERAL Fuente Ana Bravo V C LCULOS Y DIMENSIONAMIENTO A C lculo de las partes de la tolva Para el c lculo del volumen de un s lido se utiliza la ecuaci n 1 Shackelford 2008 Vt Ecuaci n 1 Volumen de un s lido d nde Vt el volumen total m la masa del producto D la densi
8. sensors and actuators Performing due process to perform the necessary operations For a good job of cooling machine for roasting peanuts cottage industry a system where you can see and test the temperature at which cools peanuts in the same manner that allows the machine to automatically start operation was implemented to bump the hot peanut base of the containment hopper By having an automatic control of the cooling machine and a ventilation system for cooling the roasted peanuts will reduce the cooling time from 30 minutes to 10 minutes including hopper discharge this being a reduction of 33 33 this being an acceptable value for cost reduction I NOMENCLATURE Roasted Peanuts Density Temperature Cool Auto Motor Reducer Chains Sprockets Axle Paddle Fan PT100 PLC Reduction Cost Time II INTRODUCTION H igh demand for salted peanuts and enconfitado in the middle has made many cottage industries engaged in developing them For the production of these goods a sequence of roasted cooled and peeled before cooking peanuts in different presentations necessary The cooling process is currently done manually Today there are no chillers oriented small industry of this type III RATIONALE The great demand in microenterprise makes peanut cooled current figure is not enough to satisfy her For this reason it has been necessary to obtain at least three times the current production of the cooled product A The Peanuts F
9. 20 26 cm Catarinas hilera simple n mero 60 34 de pulgada de paso Catarina 19 dientes Di metro Motriz 4 55 pulg 115 75 mm Catarina 38 dientes conducida 9 08 pulg 230 69 mm Fuente Ana Bravo Di metro C Dise o del Eje en el CAD INVENTOR PROFESIONAL Este permite realizar el dise o del eje a partir de las fuerzas que se aplican sobre l Adem s permite conocer cu l debe ser el di metro ideal del eje para que logre soportar dichas fuerzas En la figura 5 se observa el an lisis de deformaciones en el eje CAD Inventor profesional una vez analizado los datos Fig 5 An lisis de Deformaciones en el Eje Fuente CAD Inventor profesional En la mayor deformaci n dimensional se produce en la uni n del eje con la catarina conducida siendo apenas de 0 01375 mm al momento de enfriar una carga de 25 kg de man tostado En la figura 6 se observa el an lisis de esfuerzos en el eje CAD Inventor profesional ST GN F AR a Fig 6 An lisis de Esfuerzos en el eje Fuente CAD Inventor profesional Se puede observar el punto del esfuerzo m ximo en el eje es 129 6 MPa este valor aproximado es mayor en decimales al esfuerzo de fluencia de 129 45M Pa del material la cual indica que el sistema se encuentra en el rango el stico permisible del material En las figura 7 se observa el esquema de distribuci n de las fuerzas radiales y los torques que act an sobre el eje E peeto S
10. Ciencia de Materiales para Ingenieros Shigley J s f Dise o en ingenier a mec nica 8va Edici n ed SIEMENS 2012 Manual de Usuario LOGO TD SKF 2010 Cat logo de Selecci n de Correas SKF 2013 Catalogo de selecci n de rodamientos SUMITEC S A FEBRERO de 2013 CATALOGO DE ACERO AISI 304 Obtenido de http www es scribd com doc 44500095 Existen Dos Formas de Identificar Los Aceros Tippens P E 2001 F sica Conceptos y Aplicaciones M xico McGraw Hill UNET VENEZUELA 16 de ENERO de 2013 www unet edu ve Obtenido de http www unet edu ve maqflu doc LAB 1 128 htm WARK K 2001 Termodin mica Madrid Espa a McGRAW HILL VIII BIOGRAFIA Ana Patricia Bravo Aguirre nacida en San Roque canton Antonio Ante provincia de Imbabura el 27 de octubre de 1985 Egresada de la Carrera de ingenieria Mecatr nica de la Universidad T cnica del Norte de la ciudad de Ibarra M QUINA ENFRIADORA ROTATIVA DE MANI TOSTADO PARA LA INDUSTRIA ARTESANAL Bravo Aguirre Ana Carrera de Ingenier a Mecatr nica Universidad T cnica del Norte Ibarra Ecuador anys paty 6 hotmail com Abstract This paper then is based on the heat transfer and the need to cool the peanuts once completed its roasting process trying to improve the cooling process by means of industrial automation He met the mechanical design of the cooling machine for roasted peanuts then implement the control elements both
11. M QUINA ENFRIADORA ROTATIVA DE MANI TOSTADO PARA LA INDUSTRIA ARTESANAL Bravo Aguirre Ana Carrera de Ingenier a Mecatr nica Universidad T cnica del Norte Ibarra Ecuador anys paty 6 hotmail com Resumen El presente trabajo a continuaci n se fundamenta en la trasferencia de calor y la necesidad de enfriar el man una vez culminado su proceso de tostado pretendiendo mejorar el proceso de enfriado por medio de la automatizaci n industrial Se cumpli con el dise o mec nico de la m quina enfriadora de man tostado para posteriormente implementar los elementos de control tanto sensores y actuadores Efectuando un debido proceso para que realice las operaciones necesarias Para un buen trabajo de la m quina enfriadora de man tostado para la industria artesanal se implement un sistema donde se puede observar y testear la temperatura a la que se va enfriando el man de la misma manera que permite que la m quina empiece su funcionamiento autom ticamente al topar el man caliente con la base de la tolva contenedora Al tener un control autom tico de la m quina enfriadora y un sistema de ventilaci n para el enfriamiento del man tostado se logra reducir el tiempo de enfriamiento de 30 minutos a solo 10 minutos incluidos la descarga de la tolva teniendo una reducci n del 33 33 siendo este un valor aceptable para la reducci n de costos Abstract This paper then is based on the heat transfer and the need to cool
12. TRANSMICION DE POTENCIA POR CADENA DE RODILLO CATALOGO INTERMEC 5 La Industria Alimentaria Universidad Polit cnica de Catalu a ENERO de 2013 ben upc es Obtenido de http ben upc es documents eso aliments html pescado 6 html Laneros Copyright FEBRERO de 2013 www e ducativa catedu es Obtenido de http e ducativa catedu es 44700165 aula archivos repositorio 1000 1 106 html 34_elementos_de_proteccin html MAQAFE ENERO de 2013 MAQAFE Obtenido de http www maqafe com mx Tostadores htm MAVIMAR OCTUBRE de 2012 maquinariasmavimar blogspot com Obtenido de http maquinariasmavimar blogspot com 2010 09 tostadoras h tml Moth R 2006 Dise o de elementos de m quinas Mott R 2006 Mec nica de Fluidos M xico Person Educaci n OMEGA FEBRERO de 2013 es omega com Obtenido de http es omega com prodinfo pt100 html OMRON FEBRERO de 2013 www directindustry es Obtenido de http www directindustry es prod omron reles potencia enclavamientos polarizados 15954 543783 html PRENSA INTA ENERO de 2013 PREGON AGROPECUARIO Obtenido de http www pregonagropecuario com cat php txt 795 REINASA FEBRERO de 2013 WWW REINASA COM Obtenido de http www reinasa com cajas html RIBA C 2002 Dise o Concurrente Primera ed Espa a Edicions UPC SABROSITIO ENERO de 2013 SABROSITIO Obtenido de http www sabrositio com receta mani confitado Shackelford J F 2008 Introducci n a la
13. art com ar triptico_Electrico Budynas R N J 2008 Disefio en Ingenieria Mecanica de Shigle Mexico Budynas R N J 2008 Disefio en ingenieria mecanica de Shigley Octava ed CLEMAS FEBRERO de 2013 www tektam com mx ENGORMIX ENERO de 2013 www engormix com Obtenido de http www engormix com shanghai zhengchang internacional maquinaria ingenieria ltd enfriador linea skln sh13618_pr25842 htm FAO ENERO de 2013 ORGANIZACION DE LA NACIONES UNIDAS PARA LA ALIMENTACION Y LA AGRICULTURA Obtenido de http www fao org docrep x3027s x302750f htm Hibbeler R 1996 Ingenier a Mec nica Est tica M xico Pearson Educaci n INFOAGRO FEBRERO de 2013 INFOAGRO COM FEBRERO de 2013 Obtenido de Obtenido de http eco wiz uni kassel de http www pmnh gov pk INGEMECANICA 2013 www ingemecanica com Obtenido de http www ingemecanica com tutorialsemanal tutorialn121 ht ml seccion4 INNOVA ENERO de 2013 www innova ing com Obtenido de http www innova ing com tratamiento de granos ver enfriadores INTERMEC S A 2014 LA TRANSMICION DE POTENCIA POR CADENA DE RODILLO CATALOGO INTERMEC 5 La Industria Alimentaria Universidad Polit cnica de Catalu a ENERO de 2013 ben upc es Obtenido de http ben upc es documents eso aliments html pescado 6 html Laneros Copyright FEBRERO de 2013 www e ducativa catedu es Obtenido de http e ducativa catedu es 44700165 aula archivos rep
14. dad del producto Se tiene la densidad del man con c scara que es 600 kg m3 con el cual f cilmente podemos calcular el volumen de la tolva a dise ar Este dato se toma para c lculos como densidad de un s lido Como dato adicional se tiene que actualmente la microempresa necesita una producci n de 22 7kg h incluido los procesos de tostado y pelado del man lo cual nos indica que la capacidad de peso para aplicar en la tolva es de 22 7Kg sobredimensionando podemos darle una capacidad de 25kg Entonces se reemplaza m 25kg D 600 kg m3 Vt 2 0 0416 m3 600 kg m Vt 0 0416m 4160cm3 Se contin a con los c lculos del di metro de la tolva para ello ya se cuenta con el volumen de la misma utilizamos la ecuaci n 2 para partir de ella y encontrar el radio y la altura necesarios Se tiene que V rmr h Ecuaci n 2 Volumen de un cilindro D nde V el volumen total r el radio h la altura Se debe considerar alturas aleatorias entre 18cm y 28cm con un aumento de 2 cifras a partir de la menor para el c lculo m s ptimo del radio analizando cual es de mayor conveniencia esto quiere decir que permite que el man no se riegue ni sobre salga de la tolva adem s que no se aglomere Al despejar la ecuaci n anterior queda la ecuaci n 3 utilizada para el c lculo del radio de la base de la tolva V r Th Para los c lculos pertinentes se tiene Ecuaci n 3 Radio de un cilindro V 0 0416m Se toma
15. ealiza de manera tradicional esto consiste en dejar enfriar a temperatura ambiente dentro de un envase de madera llamado batan recipiente que en su base tiene varias perforaciones para permitir el paso de aire fr o Una vez fr o el man se procede a refregarlo y a ventilarlo es decir colocar el man en una tela grande para luego proceder a soplar para eliminar las cortezas del mismo En La figura 2 se observa el procedimiento tradicional del enfriamiento del man tostado y la limpieza de cortezas Cabe recalcar que este procedimiento lleva alrededor de 60 a 90 minutos por raci n de 50 libras dependiendo de la temperatura ambiente Fig 2 Enfriamiento del man al medio ambiente Fuente http articulo mercadolibre com ec MEC 402979279 mani tostado crudo en cantidades industriales _JM IV DESCRIPCION DE LA MAQUINA A Descripci n de Construcci n de la M quina Enfriadora Rotativa La m quina propuesta constar de una tolva peinetas un motor reductor un ventilador una compuerta una PT100 un sensor de magn tico un sistema electr nico y de control y un tablero de control para el operador La m quina enfriadora rotativa tendr una capacidad de enfriar cincuenta libras de man tostado que se depositar n sobre la tolva de la cual dispone El man tostado cae directamente sobre la tolva y el operario enciende la m quina para activar as el motor y la caja reductora con lo obtenemos el movimiento de las paletas
16. es audiovisuales Encender el motor que hace 23 girar las paletas y el ventilador enfriador El operario apagara la m quina Testeo de Testeo de Temperatura Temperatura Fig 10 Diagrama general de control Fuente Ana Bravo Como primer punto se realizar un testeo de temperatura con la ayuda de una PT100 enviando una se al al PLC el cual accionar el actuador para proceder al encendido del motor que har girar las paletas dentro de la tolva al mismo tiempo que har que se enciendan el actuador con lo que se accionar al ventilador enfriador El testeo de temperatura se realizar cada minuto de esta manera una vez que el man llegue a los 20 C la PT100 enviar una se al al PLC para que este apague el ventilador y accione los avisos audiovisuales de la m quina es decir accione la chichara y la luz indicadora de parada para que el operario proceda a la descarga del man y luego apagar la m quina VI RECONOCIMIENTOS Al Ing Diego Ortiz Morales por su presencia incondicional sus relevantes y sabios aportes criticas comentarios y sugerencias por su constante y paciente seguimiento y por haber compartido de manera generosa su tiempo durante la elaboraci n de este trabajo A mis padres Isabel y Jorge que d a a d a han dedicado su vida para hacer de m una mujer de bien y responsable a mi amado esposo Ernesto que con su amor y cari o ha sabido fortalecerme cada d a A mi gran amigo Miguel Rojas q
17. igure 1 shows a plant with peanuts It is a fibrous plant native to America which grows to 30 50 cm tall The fruits grow underground within a rounded woody pod containing one to five seeds Possessing a woody shell without pulp is considered a type of nut ABASCAL 2013 Fig 1 Peanut Plant Source INFOAGRO 2013 http eco wiz uni kassel de http www pmnh gov pk B Physical Properties of Peanuts Table 1 details the apparent density of the peanut in kilograms per cubic meter kg m are indicated these data will be used in later chapters for sizing calculations and design MAQUINA ENFRIADORA ROTATVA DE MANI TOSTADO PARA LA INDUSTRIA ARTESANAL TABLE I DENSITY PEANUT DENSITY AGRICULTURAL PRODUCTS SOLID SOLID DENSITY KG M3 DIRECT CONSUMPTION Source FAO 2013 http www fao org docrep x5041s x504 1s09 htm C Process Cooling of Roasted Peanuts The cooling of roasted peanuts is done the traditional way this 1s to let cool to room temperature inside a wooden container called churn container at its base has several holes to allow the passage of cold air Once cold peanuts and proceeds to rub it ventilate 1e place the peanuts in a large cloth and then proceed to blow out to remove the bark thereof In Figure 2 the traditional method of cooling the roasted peanuts and cleaning shells is observed It should be noted that this procedure takes about 60 to 90 minutes per serving of 50 pounds depending
18. m the least to the best estimate of the radius which is analyzing convenience this means that allows the peanut not be watered or on leaving the hopper also not agglomerate Solving the above equation is the equation 3 is used to calculate the radius of the base of the hopper _ Equation 6 Radio cylinder For relevant calculations have V 0 0416m The first datum height is taken 0 0416m3 0 0416 r 10 130m 0 36m 3 1416 0 18 m 0 565 The procedure to perform the same procedure for the other data and the results in Table 2 are obtained TABLE H Radio and heights of the hopper Source Ana Bravo The value selected for the calculations is 0 36 m radius and 0 18 m high B Sizing Chain and Sprockets for Transmission In the simplest case a chain drive consists of a chain and two sprockets or sprocket a conductive or motor driven and over Figure 4 2 eslabones 12 dientes 1 vuelta 24 dientes y f 1 2vuelta Cuando el pi n peque o da una vuelta el grande da media Fig 2 Outline Transmission System Source CNICE 2006 http concurso cnice mec es cnice2006 material107 mecanism os mec_cadena pinon htm To select sprockets and chain is considered that e The gearbox output speed is 60 rpm e The output of the reducer is 1Hp e Distance between centers approximately 20cm 7 87 in assumed for the machine is not as bulky According to the estimates obtained the chain drive sys
19. o C lado ky Gr ficos Matens Y Acero fundido M dulo de elastiodad M dulo de rigidez Densidad Propiedades de c lo do V Usar dersdad V User coef de desplazamiento cortante Numero de dvisones de eje Modo de tensi n reducida Vista preimnar en 20 A 19 03 45 C lodo Caladado Fig 7 Distribuci n de las fuerzas radiales y torques actuantes sobre el eje Fuente CAD Inventor profesional En la figura 8 se observa el diagrama de cortes en el plano YZ lo cual se determina que el valor m ximo de la fuerza cortante sobre el eje es de 1204 91N roudigng ww ISO 42 M Fig 8 Diagrama de fuerza de corte en el plano YZ Fuente CAD Inventor profesional En la figura 9 indica el diagrama de los momentos flectores analizados en el plano YZ lo cual se determina el valor del momento flector m ximo sobre el eje el cual es de 46 457N m Longitud mm Fig 9 Diagrama del momento flector en el plano YZ Fuente CAD Inventor profesional D Dise o del Circuito de Control Para el dise o de control se tom en cuenta las variables a controlar y la funci n de la m quina por lo que se decide utilizar e 2 salidas digitales para controlar motor del ventilador motor para el giro del cilindro e 3 salidas digitales para alarmas de fallos e 1 entrada anal gica para lectura del sensor de temperatura e Pantalla TD de logo para que el operario pueda visualizar el valor de la temperatura adem s se
20. ositorio 1000 1 106 html 34_elementos_de_proteccin html MAQAFE ENERO de 2013 MAQAFE Obtenido de http www maqafe com mx Tostadores htm MAVIMAR OCTUBRE de 2012 maquinariasmavimar blogspot com Obtenido de http maquinariasmavimar blogspot com 2010 09 tostadoras h tml Moth R 2006 Dise o de elementos de m quinas Mott R 2006 Mec nica de Fluidos M xico Person Educaci n OMEGA FEBRERO de 2013 es omega com Obtenido de http es omega com prodinfo pt100 html OMRON FEBRERO de 2013 www directindustry es Obtenido de http www directindustry es prod omron reles potencia enclavamientos polarizados 15954 543783 html PRENSA INTA ENERO de 2013 PREGON AGROPECUARIO Obtenido de http www pregonagropecuario com cat php txt 795 REINASA FEBRERO de 2013 WWW REINASA COM Obtenido de http www reinasa com cajas html RIBA C 2002 Dise o Concurrente Primera ed Espa a Edicions UPC SABROSITIO ENERO de 2013 SABROSITIO Obtenido de http www sabrositio com receta mani confitado Shackelford J F 2008 Introducci n a la Ciencia de Materiales para Ingenieros Shigley J s f Dise o en ingenier a mec nica Sva Edici n ed SIEMENS 2012 Manual de Usuario LOGO TD SKF 2010 Cat logo de Selecci n de Correas SKF 2013 Catalogo de selecci n de rodamientos SUMITEC S A FEBRERO de 2013 CATALOGO DE ACERO AISI 304 Obtenido de http www es scribd com doc 44500095 E
21. tem meets the parameters or design recommendations pampering summarized in Table 3 TABLE III Abstract Design Chains and Sprockets PARAMETER DESCRIPTION Paso Cadena ANSI 60 34 de pulgada de paso 1270 mm Distancia entre C 7 98 pulg centros 20 26 cm Catarinas hilera simple n mero 60 34 de pulgada de paso Catarina 19 dientes Di metro Motriz 4 55 pulg 115 75 mm Catarina 38 dientes conducida 9 08 pulg 230 69 mm Source Ana Bravo Di metro C Axis Design in CAD INVENTOR PROFESSIONAL This allows the shaft design from the forces applied on it It reveals what should be the ideal diameter of the shaft to achieve withstand these forces Figure 5 shows the analysis of the deformation of the shaft CAD Inventor Professional is observed after analyzing the data Fig 5 Deformation Analysis on Axis Source CAD Inventor profesional In most dimensional deformation occurs at the junction of the shaft with the driven sprocket being just 0 01375 mm when cooling a load of 25 kg of roasted peanuts In Figure 6 the analysis of stress 1s observed in the shaft CAD professional Inventor Fig 6 An lisis de Esfuerzos en el eje Source CAD Inventor profesional One can observe the point of maximum stress in the axle is 129 6 MPa this approximate decimal value is higher than the yield stress of the material 129 45 MPa which indicates that the system is in the allowable range of the
22. temperature testing will be performed with the help of a PT100 sending a signal to the PLC which actuate the actuator to proceed to the engine ignition that will turn paddles in the hopper while it will turn on the actuator which is operated with the cooling fan The testing temperature every minute in this way will be made once the peanuts reached 20 C the PT100 will send a signal to the PLC for this turn off the fan and operate audiovisual warnings of the machine ie operate the Chichara and light stop indicator for the operator proceed to download peanuts and shut down the machine VI AWARDS Ing Diego Ortiz Morales for their unconditional presence its relevant and wise contributions criticisms comments and suggestions for his constant and patient monitoring and for generously sharing their time during the preparation of this work 11 My parents Isabel and Jorge who daily have dedicated their lives to make me a woman of good and responsible my beloved husband Ernesto with his love and affection every day has managed to strengthen me To my great friend Miguel Rojas with advice and teachings have guided me during this time VII REFERENCES ABASCAL C Enero de 2013 CASA ABASCAL Obtenido de http www casaabascal com app article 572 CON_CASCARA html ALVAREZ J s f SLIDESHARE Obtenido de http www slideshare net jalvarez60 las grandes propiedades del cacahuate ASOCIART WWW ASOCIART COM AR www asoci
23. the peanuts once completed its roasting process trying to improve the cooling process by means of industrial automation He met the mechanical design of the cooling machine for roasted peanuts then implement the control elements both sensors and actuators Performing due process to perform the necessary operations For a good job of cooling machine for roasting peanuts cottage industry a system where you can see and test the temperature at which cools peanuts in the same manner that allows the machine to automatically start operation was implemented to bump the hot peanut base of the containment hopper By having an automatic control of the cooling machine and a ventilation system for cooling the roasted peanuts will reduce the cooling time from 30 minutes to 10 minutes including hopper discharge this being a reduction of 33 33 this being an acceptable value for cost reduction I NOMENCLATURA Man Tostado Densidad Temperatura Enfriamiento Autom tico Motor Reductor Cadenas Catarinas Eje Paletas Ventilador PT100 PLC Reducci n Costo Tiempo II INTRODUCCI N a alta demanda de man salado y enconfitado en el medio ha hecho que muchas industrias artesanales se dediquen a elaborar los mismos Para la elaboraci n de estas mercanc as es necesario una secuencia de tostado enfriado y pelado del man antes de prepararlo en sus diferentes presentaciones El proceso de enfriado en la actualidad se realiza de forma manual
24. ue con sus consejos y ense anzas me ha guiado durante este tiempo VII REFERENCIAS ABASCAL C Enero de 2013 CASA ABASCAL Obtenido de http www casaabascal com app article 572 CON_CASCARA html ALVAREZ J s f SLIDESHARE Obtenido de http www slideshare net jalvarez60 las grandes propiedades del cacahuate ASOCIART FEBRERO de 2013 WWW ASOCIART COM AR Obtenido de www asociart com ar triptico_Electrico Budynas R N J 2008 Dise o en Ingenier a Mec nica de Shigle Mexico Budynas R N J 2008 Dise o en ingenier a mec nica de Shigley Octava ed CLEMAS FEBRERO de 2013 www tektam com mx ENGORMIX ENERO de 2013 www engormix com Obtenido de http www engormix com shanghai zhengchang internacional maquinaria ingenieria ltd enfriador linea skln sh13618_pr25842 htm FAO ENERO de 2013 ORGANIZACION DE LA NACIONES UNIDAS PARA LA ALIMENTACION Y LA AGRICULTURA Obtenido de http www fao org docrep x3027s x3027S0f htm Hibbeler R 1996 Ingenier a Mec nica Est tica M xico Pearson Educaci n INFOAGRO FEBRERO de 2013 INFOAGRO COM Obtenido de http eco wiz uni kassel de http www pmmnh gov pk INGEMECANICA 2013 www ingemecanica com Obtenido de http www ingemecanica com tutorialsemanal tutorialn121 ht ml seccion4 INNOVA ENERO de 2013 Www innova ing com Obtenido de http www innova ing com tratamiento de granos ver enfriadores INTERMEC S A 2014 LA
25. visualiza el estado de las variables que controlan la misma as como los fallos y estado de los actuadores sensores etc Se utiliza el PLC LOGO 12 24RC que es un controlador compacto y cumple los requerimientos de automatizaci n En la tabla 4 se observa la distribuci n de las conexiones a realizarse de las variables a controlar hacia el aut mata programable TABLA IV Distribuci n del PLC CARACTERITICAS FUNCION IES A es SIEMENS LOGO 12 24RC A eRe r DIGITAL Activar en modo manual el paro de emergencia SALIDA DIGITAL Activara el motor reductor para el movimiento de las paletas ENTRADA Verificara si DIGITAL la compuerta de la salida del mani esta abierta O cerrada SALIDA DIGITAL Activar el ventilador para el enfriamiento Luz indicador de inicio de proceso Luz indicadora del fallo del proceso y alarma sonora SALIDA DIGITAL SALIDA DIGITAL compuerta abierta no se activa el motor O el ventilador Se conecta con el sensor PT100 para la adquisici n de datos de temperatura Conexi n de la pantalla LOGO TD para la visualizaci n de mensajes y men s ENTRADA ANALOGICA COMINICACIONES Fuente Ana Bravo E Diagrama de Bloques del Sistema Para realizar la programaci n del PLC se procede en primer lugar a desarrollar un diagrama de bloques del sistema que se puede observar en la figura 10 Parar el ventilador y dar aviso al operario con se alizacion
26. xisten Dos Formas de Identificar Los Aceros Tippens P E 2001 F sica Conceptos y Aplicaciones M xico McGraw Hill UNET VENEZUELA 16 de ENERO de 2013 www unet edu ve Obtenido de http www unet edu ve maqflu doc LAB 1 128 htm WARK K 2001 Termodin mica Madrid Espa a McGRAW HILL VII BIOGRAPHY Ana Patricia Aguirre Bravo born in San Roque Antonio Ante Canton province of Imbabura on October 27 1985 Graduated from the School of Mechatronics Engineering Technical University of Northern Ibarra
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