proyecto final curtiembre si

7/16/2019 Proyecto Final Curtiembre Si

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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba

Titulo: Batea De Procesos Para Curtiembre

Integrantes: Badra, Horacio; González, Gabriel; Vélez, Hernán

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LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURIAS.

a = espesor del cordón de soldadura.A1 = área del cilindro recto.A2 = área del tronco cónico.A3 = área de la tapa posterior.

A1 = anexo I A2 = anexo II. b’ = longitud horizontal equivalente de la soldadura.C = cantidad de cueros, capacidad de carga, cupla motriz.cm = centímetro.CV = caballo de vapor.d = diámetro.

de = diámetro exterior.di = diámetro interior.e = espesor, excentricidad.E = modulo de elasticidad longitudinal.etc. = etcéteraf = flecha.F = fuerza.Fa = fuerza axial.FC = factor de condicionanteFr = fuerza radial.Fz = fuerza en el eje z.

h = altura.h p = altura de presión.Hp = horse power (caballo de fuerza)Ix = momento de inercia en el eje x.Kg. = kilogramoKgm = kilográmetro.Kp = rigidez de la placa.Kt = rigidez del tornillo.KW = kilowattL = longitud.L’ = longitud equivalente.

Lh10 = número de horas.Long. = longitudlts. = litros.m = metro.m3 = metros cúbicosMa = momento flector en el punto A.mm = milímetrosmm2 = milímetro cuadrados.Mr = momento resistente.Mt = momento torsor.n = coeficiente de seguridad, número de vueltas.

N = potencia, Newton Nº = númeroØ = diámetro







P = carga. p = perímetro.Pc = peso de los cueros.

Pe = carga equivalente.Pi = pre carga.Pmax = carga máxima.Pmin = carga mínima.Px = carga en la dirección x.Py = carga en la dirección y.r = relación entre Kt y Kp.r.p.m. = revoluciones por minuto.Rax = reacción en el punto A eje x.Ray = reacción en el punto A eje y.Rby = reacción en el punto B eje y.s = hipotenusa.V = volumen.V1 = volumen del cilindro recto.V2 = volumen del tronco cónico.VS = variable de solución.Vt = volumen total.W = modulo resistente.W pmax = carga máxima en la placa.WQ = cargas de rozamiento en tornillo.WR =

Wres = cargas residual.Wtmax = carga máxima en el tornillo.x = eje coordenado horizontal.y = eje coordenado vertical.y’ = longitud vertical equivalente de la soldadura.yo = coeficiente del rodamiento.Z = número de dientes.αn = coeficiente para soldadura.β = es la relación de diámetrosγ = peso especifico, efecto de fatiga.δadmflexb = tensión admisible a la flexión.

μ = coeficiente de rozamiento.π = número π.ρ = tensión en la soldadura.ρadm = tensión en la soldadura admisible.σ = tensión normales.

σadm = tensión admisible.

σe = limite de fatiga para tensiones alternas simétricas.

σf = tensión de fluencia.Σfy = sumatoria de fuerzas en el eje y.

σr = tensión de rotura.σu = limite de fatiga para tensión pulsante.

τ = tensiones tangenciales.







1. ESTUDIO DE VIABILIDAD.

1.1. DETERMINACIÓN DE LA NECESIDAD ( FORMULACIÓN)

Optimización del sistema de producción de una curtiembre.Planteamos la necesidad de reducir los tiempos de producción, realizar una produccióncontinua, obtener una producción con características uniformes, con un consumo energéticoreducido, y sin contaminación ambiental.

1.2. ANÁLISIS.

1.2.1. Planteo de: Entrada , Proceso, Salida

Entrada (A) Cuero crudo.

Especificaciones de la entrada:

Cuero vacuno. Estable biológicamente. Recortado.

Previamente almacenado en cámara de frió (10 -15°C) 500 unidades diarias.

Salida (B) Cuero curtido sin pelo tipo Napa (cuero para ropa)

Especificaciones de la salida:

Cuero curtido sin pelo. Sin daños, arrugas, rajaduras en flor. Espesor uniforme. Apto para ser teñido. 490 unidades diarias.

Entrada “A” Proceso Salida “B”

Esquema Nº 1







Proceso.

Especificaciones del Proceso:

Preservación del medio ambiente. Seguridad, higiene para el personal. El cuero debe mantener la humedad y ser masajeado durante todo el proceso.

Procesos:1) Limpieza y Humectación.2) Pelambre.3) Descarnado.4) Dividido

5) Purga.6) Curtido.7) Rebajado8) Recurtido.9) Teñido.

1.2.2. Especificaciones de los sistemas.

Sistema de limpieza y Humectación.

Entrada: Cuero crudo sin marcas ni roturas.

Proceso:

Especificaciones del proceso:

No sufra degradación...(FC) Limpieza Húmeda.(FC) Masajeado en forma suave.(FC)

Puede lavarse en forma conjunta con otros cueros.(VS) Proceso continuo y con temperatura.(VS)

Salida:


Cuero limpio, húmedo. Sin daños, rajaduras. Libre de sustancia de limpieza.







Sistema de Pelambre.

Entrada: Cuero limpio y húmedo.

Proceso:


El pelo debe ser retirado en forma total con su epidermis.(FC) No se debe dañar.(FC) Masajeado en forma suave.(FC) Debe mantener la humedad en el proceso.(FC)

Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.(VS)

Salida:


Cuero sin pelo, húmedo. Sin daños, rajaduras. Limpio.

Sistema de Descarnado.

Entrada: Cuero pelado, sano y húmedo.

Proceso:


No se debe dañar la flor.(FC) Conservar el espesor uniforme.(FC)

Debe mantenerse la humedad.(FC) Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.(VS)

Salida:


Libre de pellejos y restos orgánicos. Sin daños, rajaduras. Limpio y húmedo.







Sistema de Dividido.

Entrada: Cuero libre de pellejos con espesor uniforme, húmedo y limpio.

Proceso:


No se debe dañar la flor.(FC) Dividir el espesor uniformemente en dos partes utilizables.(FC)

Debe mantenerse la humedad.(FC) Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.(VS)

Salida:


Dividido en dos partes con espesores uniformes. Sin daños, rajaduras. Limpio y húmedo.

Sistema de Purga.

Entrada: Parte de la flor del cuero con espesor uniforme, húmedo y limpio.

Proceso:


Limpieza de resto de proteínas, pelo, grasa. (FC) Eliminación de gérmenes y bacterias. (FC)

Masajeado en forma suave. (FC) Debe mantenerse la humedad. (FC) Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros. (VS)

Salida:


Estable biológicamente. Sin daños, rajaduras. Limpio y húmedo.







Sistema de Curtido.

Entrada: Cuero estable biológicamente, húmedo y limpio.

Proceso:


Estabilizar la piel del cuero. (FC) Contaminar lo menos posible al cuero. (FC)

Fijar los productos sobre la piel del cuero. (FC) Masajeado en forma suave. (FC) Debe mantenerse la humedad. (FC) Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros. (VS)

Salida:


Sin daños, rajaduras. Limpio y húmedo.

Sistema de recurtido.

Entrada: Cuero estable biológicamente, húmedo y limpio.

Proceso:


Estabilizar la piel del cuero. (FC) Contaminar lo menos posible al cuero. (FC) Fijar los productos sobre la piel del cuero. (FC) Masajeado en forma suave. (FC) Debe mantenerse la humedad. (FC) Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros. (VS)

Salida:


Sin daños, rajaduras.







Limpio y húmedo.

Sistema de Teñido.

Entrada: Cuero estable, húmedo y limpio.

Proceso:


Darle calor. (FC)

Permitir que la tinta este en contacto con todo el cuero. (FC) Masajeado en forma suave. (FC) Debe mantenerse la humedad. (FC) Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros. (VS)

Salida:


Sin daños, rajaduras. Limpio y húmedo. Teñido uniformemente.

1.3. INVESTIGACIÓN:

La información recolectada en los diferentes medios tales como, revistas, Internet(Anexo II), catálogos, etc.; ha dado como resultado un mismo método para realizar el

curtido del cuero. Este consiste en un recipiente único, en el cual se realiza la mayoría delos procesos de transformación del cuero.

Este recipiente es de forma cilíndrica en su mayoría, algunos de ellos son de madera y desección constante, los cuales son llamados fulones. Hay también de acero inoxidable, y

plástico, estos últimos similar en su forma a las maquinas de hormigón.

En cuanto a su capacidad todos ellos se adaptan al tipo de producción.

Este tipo de maquina, que reemplazo al curtido manual se utiliza desde hace ya casi unsiglo, muchas empresas utilizan los fulones para realizar los procesos de transformación delcuero, que en su mayoría se realizan con ataque químico. Estas maquinas de madera(madera de lapacho) resisten sustancias químicas sin sufrir daños en su estructura. Su vida







útil es aproximadamente de 30 a 35 años, y si se realiza un buen mantenimiento de suscomponentes puede alargarse aun más.

Las maquinas modernas (tipo hormigonera) pueden ser de plástico, que tienen el mismofin que los fulones de madera, con la diferencia que estas pueden variar su Angulo deinclinación, con el cual se logra diferentes tipos de tratamiento del cuero dentro de lamisma maquina.Son un poco mas livianas que los fulones pero su vida útil es un poco menor.Hay una empresa Brasilera que fabrica fulones de acero inoxidables (AISI 430 Ti) consoldadura MIG incorporando aislamiento térmico de poliuretano dispone también de un

programa informático que facilita la incorporación de productos químicos, el fulón disponede superficies suave uniformes y pulidas para evitar dañar la piel.

Ficha Técnica.

Tamaño 3000mm x 2000mmLong x profundidad x altura (mm) = 4200 x 4400 x 3250Potencia: (KW.) = 17,4Peso (Kg.) = 2350Controles: PLC/EMAlarma: visual y acústica.

1.3.1. Sistema de preservación ambiental:

La información es basada en las industrias más avanzadas de la región delMERCOSUR que para este caso es BRASIL, este país consta no solo de la industriadel cuero sino también de las maquinarias para las mismas.

1.3.2. Reducción en la fuente (tecnologías limpias).

La reducción de la contaminación en origen puede ser más compleja al implementar las llamadas tecnologías limpias. Se definen como tecnologías limpias a una serie de

procesos productivos que contribuyen a hacer más eficiente los métodos de

producción mediante el ahorro de energía y materias primas y la reducción deemisiones contaminantes al aire, agua y tierra.

De lo anterior se deduce que las tecnologías limpias son cambios de proceso,materias primas e insumos, que permiten reducir la contaminación. En la industria decurtiembres las alternativas más promisorias van por el lado de la recuperación o totalagotamiento del cromo y reemplazo de otros reactivos químicos y un buen método de

pretratamiento de la piel bruta.

1.3.3. Procesos que recuperan el pelo.







Los procesos de pelambre involucran generalmente la destrucción del pelo, esto provoca que el efluente de esta etapa tenga una alta carga de DBO5, nitrógeno ysólidos suspendidos.

Los procesos que recuperan el pelo se basan en la inmunización del mismo medianteun agente químico o enzimático. Luego, el pelo es arrancado de raíz sin destruirlo y,

posteriormente eliminado del fulón por filtración del baño. Lo anterior permitiríarecuperar el pelo y reducir la carga de contaminantes en el agua.

1.3.4. Descarnado antes del pelambre.

El proceso de descarnado antes del pelambre permite entregar una piel más limpia al proceso de pelambre. El descarne elimina restos de carne y grasas que dificultan la buena penetración del sulfuro y la cal, permitiendo el mejor rendimiento de losreactivos y disminuyendo su uso.

1.4. GENERACION DE IDEAS.

Sistema de limpieza y humectación

1) Vapor y proceso mecánico.2) Colgado con chorros de fluido limpiador y golpes.3) Rociadores y sacudidos.4) Manualmente.5) Sumergidos en líquido con movimiento.6) Entrando y saliendo en un líquido.

Sistema de pelambre.

1) Con filo.2) Con láser.3) Vapor y proceso mecánico.4) Ataque químico con movimiento.5) Abrasivo.6) Cera depilatoria.7) Fuego.8) Depilado mecánico.9) Rasurado.10)Calor.

Sistema de descarnado.

1) Ataque químico.







2) Cuchillas.3) Abrasivo.4) Ataque biológico.

5) Raspado.6) Láser.7) Fuego.

Sistema de Dividido.

1) Cuchillas.2) Abrasivo.3) Arrancado.4) Láser.5) Hilos de Acero.

Sistema de purga.

1) Vapor.2) Frió.3) Químicamente.4) Agua caliente.5) Fuego.

6) Baño de sal.

Sistema de curtido.

1) Manual.2) Ataque químico con movimientos.3) En piletones con burbujeo.4) En piletones con ultrasonido.5) Agua caliente.

Sistema de recurtido.

1) Manual.2) Ataque químico con movimientos.3) En piletones con burbujeo.4) En piletones con ultrasonido.5) Agua caliente.

Sistema de teñido.

1) Pincelado con tintura.2) Sumergido en la tintura con movimiento.3) Sumergido en piletones con burbujeo.







4) Rociado con vapores.5) Con pastas tipo betún.6) Con tintura en aerosol.

1.5. CRITERIOS ADOPTADOS.

Del estudio del proceso, de la investigación; surge que en los distintos sistemas los procedimientos, de acuerdo con las especificaciones, son similares para: limpieza yhumectación, pelambre, purga, curtido, recurtido, teñido; dejando los sistemas dedescarnado y dividido con procedimientos distintos.

Por lo tanto estos dos procedimientos no estarán comprendido en la maquina que surja de lainvestigación.

1.6. VALUACIÓN:

LIMPIEZA Y HUMECTACION

POSIBLES SOLUCIONES A B C D EValuacióneconómica

Valuaciónfísica

Valuaciónfinanciera

Total

Suma

1)Vapor y proceso mecánico 5 7 0 5 4 2 6 0 29

2) Colgados y lavados con chorro deagua con golpes 3 10 3 3 6 7 4 7 43

3)Rociadores y sacudido 7 10 0 6 6 5 4 6 44

4)Manualmente. 8 10 0 10 10 8 8 8 62

5)Entrando y saliendo de liquido 7 10 5 3 0 4 5 5 39

6)Sumergidos en agua y detergentescon movimiento 10 10 10 10 8 10 9 7 74

Tabla Nº 1

A No sufra degradación.

B Limpieza Húmeda.C Masajeado en forma suave.D Puede lavarse en forma conjunta con otros cueros.

E Proceso continuo y con temperatura.

PELAMBRE

POSIBLES SOLUCIONES A B C D EValuación

económica

Valuación

física

Valuación

financiera

Total

Suma1) Con filo 0 2 0 3 0 6 7 6 24

2)Láser 10 5 0 7 0 0 6 0 28

3)Vapor y Proceso mecánico 8 8 0 7 10 2 6 0 41







4)Ataque químico con móv. 10 10 8 7 10 8 9 8 70

5)Abrasivo 0 2 5 0 0 3 6 2 18

6)Cera depilatoria 10 5 0 8 0 4 8 3 38

7)Fuego 0 10 0 0 0 0 0 0 10

8)Depilado mecánico 0 5 0 8 0 2 4 3 22

9)Rasurado 0 3 0 8 6 8 6 3 34

10) Calor 8 7 8 5 7 5 6 4 50

Tabla Nº 2

A El pelo debe ser retirado en forma total con su epidermis.B No se debe dañar.C Masajeado en forma suave.D Debe mantener la humedad en el proceso.

E Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.

PURGA

POSIBLES SOLUCIONES A B CValuacióneconómica

Valuaciónfísica


Total

Suma

1)Vapor 5 5 6 3 7 0 26

2)Frió 0 7 0 0 5 0 12

3)Ataque químico 10 9 10 9 8 7 53

4)Agua caliente 8 8 7 6 7 6 425)Fuego 3 5 0 0 0 0 8

Tabla Nº 3

A Limpieza de resto de proteínas, pelo, grasa.B Eliminación de gérmenes y bacterias.C Masajeado en forma suave mantenido la humedad.

CURTIDO

POSIBLES SOLUCIONES A B C DE Valuación

económicaValuación

físicaValuaciónfinanciera

Total

Suma

1)Manual 2 8 3 7 3 0 3 0 26

2)Ataque químico conmovimiento 10 9 10 9 9 8 8 8 71

3)En piletones con burbujeo 9 10 7 7 9 3 3 3 51

4)En piletones con ultrasonido 9 10 10 3 9 2 1 2 46

5)Agua caliente. 5 6 3 4 9 5 6 5 43

Tabla Nº 4

A Estabilizar la piel del cuero.B Contaminar lo menos posible al cuero.







C Fijar los productos sobre la piel del cuero.D Masajeado en forma suave manteniendo la humedad.E Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.

RECURTIDO

POSIBLES SOLUCIONES A B C DE Valuación

económicaValuación

físicaValuaciónfinanciera

Total

Suma

1)Manual 2 8 3 7 3 0 3 0 26

2)Ataque químico conmovimiento 10 9 10 9 9 8 8 8 71

3)En piletones con burbujeo 9 10 7 7 9 3 3 3 51

4)En piletones con ultrasonido 9 10 10 3 9 2 1 2 46

5)Agua caliente. 5 6 3 4 9 5 6 5 43

Tabla Nº 5

A Estabilizar la piel del cuero.B Contaminar lo menos posible al cuero.C Fijar los productos sobre la piel del cuero.D Masajeado en forma suave manteniendo la humedad.E Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.

TEÑIDO

POSIBLES SOLUCIONES A BC

DValuacióneconómica

Valuaciónfísica


Total

Suma

1)Pinceladas con tinturas 0 3 2 2 8 8 7 30

2)Sumergido en tintura con móv.. 9 10 10 10 6 7 6 58

3)Sumergido piletones conburbujeo 10 10 5 9 4 3 6 47

4)Rociado con vapores 3 5 3 6 5 3 4 29

5)Con pasta tipo betún 0 2 3 2 6 7 6 26

Tabla Nº 6

A Darle calor.B Permitir que la tinta este en contacto con todo el cuero.C Masajeado en forma suave manteniendo la humedad.D Puede realizarse en forma conjunta con otros cueros.

1.7. CONCLUSÓN:







El proceso productivo de la curtiembre consiste en la transformación de la piel animal encuero. Las pieles, luego de ser limpiadas de sus grasas, carnazas, y pelos, son sometidas ala acción de diferentes agentes químicos que interaccionan con las fibras del colágeno para

obtener un cuero estable y durable.

El proceso de curtido, en general, se puede dividir en tres etapas principales: ribera, curtidoy terminación o acabado. Existen algunas variaciones según sea el tipo de piel y lascaracterísticas finales a conseguir en el cuero.

Para las principales sub.-etapas de curtido serán necesarios grandes recipientesque contengan movimiento para lograr el masajeo al cuero.

A estos recipientes se ingresan los cueros, el agua y los reactivos químicos

necesarios, mientras que las sub.-etapas de terminación ocupan equipos deacondicionamiento físico en seco.

2. PROYECTO PRELIMINAR O ANTEPROYECTO.







2.1. ANÁLISIS.

El estudio de viabilidad nos ayudó a delinear nuestra solución definitiva, tanto en aspectosfísicos como funcionales.

• Sistema de Limpieza y Humectación

En el mismo recipiente se pone en contacto el cuero con los fluidos de limpieza

• Sistema de Pelambre.

El cuero se pone en contacto con los químicos que degradaran el pelo y su cutícula.

• Sistema de Purga.

El cuero se pone en contacto con los químicos que permite un aflojamiento y ligera peptización de la estructura del colágeno, al mismo tiempo que limpia la piel de restos de proteínas, pelo y grasa que hayan quedado de los procesos anteriores.

• Sistema de Curtido

El cuero se pone en contacto con los químicos que la transforman la piel en el cuerocomercial por medio de la estabilización del colágeno de la piel mediante agentes curtientesminerales o vegetales.

• Sistema de Recurtido

El cuero se pone en contacto con los químicos con el objeto de obtener un cuero más lleno,con mejor resistencia al agua, mayor blandura

• Sistema de Teñido

El cuero se pone en contacto con colorantes, se emplean tintes con base de anilina. Estos baños presentan temperatura elevada y color.

Además de estos sistemas ya definidos, nuestra maquina deberá constar de:

• Sistema de alimentación de pieles.







• Sistema de alimentación de fluidos.

• Sistema de descarga de los mismos.

• Sistema de descarga de cuero.

• Fuerza motriz. • Sistema hidráulico para la variación de su altura de trabajo.

• Sistema de acondicionamiento térmico de los fluidos de trabajo.

CANTIDAD DE CUEROS A PRODUCIR 150 unidades

CANTIDAD DE FLUIDO NECESARIO 5400 litros

2.2. ESQUEMAS BÁSICOS.

2.2.1. Esquema Funcional.

La función principal de nuestra maquina es la contención de los cueros con los fluidoscorrespondientes, aplicándoles un movimiento permanente.

La función secundara es la posibilidad de carga y descarga automática de cueros yfluidos, y la posibilidad de intensificar el tratamiento a darles a los cueros.

2.2.2. Diagrama De Operaciones. (Diagrama Nº 1)


MAQUINA DEREBAJAR N°1






Diagrama Nº 1

2.3. ESQUEMA ESTRUCTURAL.

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BATEA DECURTIDO N°4



BATEA DEPELAMBRE

N°1

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BATEA DEPELAMBRE

N°2

BATEA DEPELAMBRE

N°3

DESCARNADORA N°1

DESCARNADORA N°2

REPOSO YSECADO

MAQUINA DEREBAJAR N°2

MAQUINA DEDIVIDIR N°1

BATEA DERECURTIDO N°3










La forma de la maquina es lo mas adecuado para el tipo de producción, ya que una de lascondiciones era la reducción de costos en la construcción de este tipo de maquina y para

poder producir mayor cantidad de cueros en la misma. Se logra también ahorrar con esta

forma de maquina: agua, ácidos, y un factor muy importante dentro de la planta que es elespacio que ocupa esta maquina, sobre todo por su altura.

Otra de la cualidades que tiene, es que como varia en altura se puede utilizar, como ya seaclaro antes en el ahorro, menos cantidad de fluidos dentro de la misma; este sistema ayudaa extraer los cueros de la maquina con este sistema de variación.

Planos Nº 01-00-00

2.4. ANALISIS ESTRUCTURAL

Peso de lo cueros mojados: 25Kg. cada uno x 150 cueros = 3750Kg.Peso de los líquidos para 150 cueros: 5400Kg. de fluidos (agua, productos químicos)

Este es el caso de carga más desfavorable para la batea de procesos, consideramos un pesode 150 cueros, en cuanto a la cantidad de líquido consideramos aproximadamente 9m3, el

peso de la batea en forma aproximada es de 3500Kg.

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Figura N° 1

30°

Página 21 de 74






Figura N° 2

Bajo estas condiciones de carga, consideramos una carga distribuida en forma triangular,ya que cuando este trabajando lo hará en un ángulo de cómo máximo 30°, ya que esta es la

forma real de trabajo de la maquina.

Figura N ° 3

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R byR ay

1/3 2/3

Página 22 de 74

R ax






Figura N° 4

2.4.1. Calculo De Las Reacciones:

P = 15000Kg.

Px = 15000Kg x sen30° Py = 15000Kg cos30°

Px = 7500Kg Py = 12990.3Kg

Rax = -7500Kg

Ma = 0; - 7500Kg x 1,33m + Rby x 4m

Rby = 2494Kg

Ray = 12990Kg – 2494Kg

Ray = 10496Kg

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30°

P

Py

Px

Rax

Ray Rby

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Figura N° 5

2.4.2. Calculo De Potencia:

En este cálculo hemos considerado que todos los cueros son arrastrados por la hélice,además consideramos una altura (h) de la hélice de la mitad del radio 625mm.La altura de dicha hélice, en realidad, es un poco menor, también consideramos que el

peso de los cueros (F) esta aplicado en forma distribuida a lo largo de la hélice, cosaque en la realidad no sucede, y no todos los cueros son arrastrado por la hélice.

Momento resistente “Mr “:

Mr = F x 1/2h (1)

F = Pc x C (2)

25Kg x 150unidades = F= 3750Kg.

Donde: Pc = peso por cueroC = cantidad de cueros

Altura de la hélice “h“= 0.3125m

Mr = 3750Kg x 0.3125m

Mr = 1171.87Kgm

Calculo de la potencia instalada “N”:

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Mt

Fh

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⇒×

⇒×

=2.716

...1587.1171

2.716

m pr Kg n Mr N (3)

N= 24.54Hp

2.4.3. Esquema de alimentación.

La maquina es movida a través de un motor de 25 CV acoplado con un reductor develocidad, ya que la maquina debe girar a una velocidad de 15 a 18r.p.m. El motor es

alimentado con 380volts y un sistema de arranque propio del moto reductor.Esta maquina consta con un sistema de abastecimiento de fluido (agua, ácidos, etc.) através de un sistema de tuberías y bombas para realizarlo en forma mas rápida y segura.El llenado de cueros puede realizarse de diferentes formas: manual, cintastransportadoras, sistema carga incorporado a la estructura etc.







3. PROYECTO DEFINITIVO.

3.1. ESPECIFICACIONES DE LOS SUB. SISTEMAS.

a) Sistema de batea de procesos

b) Sistema de hélice.

c) Sistema de variación de altura para descarga - Sistema estructural y apoyo

d) Sistema de transmisión y cupla motriz

e) Sistema de alimentación y descarga de cueros

f) Sistema de llenado y vaciado de fluidos.

g) Sistema de comando y maniobra.

3.2. DISEÑO DE COMPONENTES.

3.2.1. Sistema De Batea Y Procesos.

3.2.2.1. Introducción:La elección de este tipo y forma de batea para reemplazar a los fulones

convencionales de madera, se escogió porque de esta forma se ahorran fluidos (agua, productos químicos), se gana en capacidad de producción. Además puede ser automatizado.

3.2.2.2. Descripción:La batea básicamente es, un cilindro recto de 4000mm en su mayor longitud,

en la parte posterior cerrado, con un diámetro de 2500mm, y en la parte frontal con unadisminución de diámetro en forma tronco cónico, en donde la generatriz del cono es de1000mm de longitud y el diámetro de la boca de llenado de la batea es de 1000mmn(Figura Nº 6). Interiormente posee un sistema de hélice que cumple la función degolpear los cueros, cuando gira en un sentido, en los diferentes procesos que se realizan,ya que es necesario para las diferentes etapas en donde el cuero absorbe los productosquímicos, y a su vez este sistema de hélice se utiliza para la descarga de los mismos,girando en sentido contrario, una vez terminado el proceso.

La batea de procesos esta apoyada en su parte superior sobre un sistema dedoble rueda de acero, ubicada simétricamente a ambos lados sobre la estructura móvil.







Este mismo sistema también se encuentra en la parte posterior para disminuir la carga enel rodamiento.

Dichas ruedas apoyan sobre la batea que tiene anillos para dicho fin, estosanillos son del mismo material que las ruedas.

A su vez la batea y sus apoyos están montados sobre una doble estructura deacero la cual funciona de la siguiente forma: una estructura esta fijada al piso por seis

pies de nivelación, de manera tal de garantizar la rigidez del sistema. La segundaestructura esta vinculada a esta ultima en su parte posterior a través de un sistema de

bisagras, ya que esta debe permitir la regulación en altura respecto de la estructura queesta fijada al piso.

La altura de la estructura móvil varia a través de dos brazos hidráulicos fijadosa la misma y apoyados sobre la estructura fija. La altura máxima lograda es de 30°aproximadamente respecto de la horizontal tomada como referencia en la estructura fija.

3.2.2.3. Descripción grafica:

Figura Nº 6

3.2.2.4. Elección de materiales:

Para realizar la elección del material se tuvo en cuenta lo siguiente:

• Debe satisfacer las condiciones de funcionamiento de la pieza• Condiciones necesarias para que se gaste el mínimo trabajo en la operación de la

pieza.• Económica, costo total de la pieza, incluyendo el costo del material, y los gastos de

producción.

La exigencia de ingeniería que debe reunir son: la solidez y la resistenciamecánica a la corrosión, el desgaste producido con el rozamiento con los cueros. Una de







las razones también de esta elección es la atmósfera en donde trabaja la maquina, ya quesiempre va a estar rodeada de sustancias toxicas y agresivas, que a otros materiales lesafectaría bastante en su uso.

Para satisfacer estos requerimientos la batea de procesos será fabricada deacero inoxidable ferrítico (Tabla Nº A2.1) Con buena resistencia a la corrosión en frió enmedios moderadamente agresivos aptitudes limitadas para la deformación en frió conrespecto a otros aceros de mayor aleación. Usados en aplicaciones específicas en laindustria química.

3.2.2.5. Cálculos:

Los cálculos fueron realizados en base a datos obtenidos de una curtiembreubicada en la ciudad de Villa Mercedes provincia de San Luís, la misma funciona desdehace 80 años y actualmente se esta modernizando.

En cuanto a volumen de líquidos necesarios para realizar el proceso de curtido,de allí se obtuvieron los pesos de dichos líquidos; además se tubo en cuenta el peso de loscueros mojados.

El peso de los líquidos es de 5400Kg para la producción de 150 cueros que es elobjetivo de esta maquina, el peso de los cueros mojados es aproximadamente de 25Kgcada uno; depende en general de el tamaño del cuero, pero en promedio es este el valor.Haciendo un total de 9150Kg. dentro de la maquina con una inclinación máxima de 30°.

3.2.2.5.1. Dimensiones:

Fluido necesario 5400 lts.Longitud adoptada (L) 4000mmInclinación máxima 30°

(5400 lts. x 90°) / 30° = 16200 lts. (4)

V = (π d²/4) L d = π ×××

4000

1062,1410

= (5)

d = 2270mm

d= 2270mm Se adopta un diametro de 2500mm







3.2.2.5.2. Superficie, Volumen:

Figura Nº 8

Calculo de áreas:

Perímetro del cilindro “p” = (2.π.r) (6) 2 x 3.14 x 1250mm = p = 7854mm

Area I “A1”= (p . L) (7)

7854mm x 4000mm = A1 = 31.416 x 106mm2 (cilindro recto)

Area II “A2” = {π.s.(d-d b)} (8)

3.14 x 1250mm (2500mm - 1000mm) = A2 = 5.9 x106 mm2

Área tapa “A3”= π d2 / 4 (9)

3.14 (2500mm)2 /4 = A3 = 4.908mm2

Calculo de volúmenes:

Volumen I “VI” = (π.r 2. L) (10)

3.14 x (1250mm)2 x 4000mm = VI = 1.963 x1010 mm3

VI =19635 lts.

Volumen II “V2”

0.2618 x 1000 x (25002 + 2500 x 1000 + 10002) (11)

V2 = 2.5525 x109 mm3 = V2 =2552.5 lts.

Volumen total “Vt”







19635 lts + 2552.5 lts = Vt = 22153 lts.

3.2.2.5.3. Espesor de chapa:

Para el cálculo del espesor de la chapa se tomo el cilindro como si fuera unárbol. El único fin de adoptar este calculo es obtener un espesor aproximado

para la batea de procesos y a partir de este con otros criteriossobredimensionar.

Momento Flector:

P = 9150Kg.

Px = P cos30°Px = 7924Kg.

Py = P sen30°Py = 4735Kg

ΣMA = 0;

-Py.1.3m +R By.4m

mm

mm Kg R By

4000

13004735 ×=

R By = 1538.87Kg

Σfy = 0;R Ay – Py + R By = 0R Ay = Py - R By

R Ay = 4735Kg – 1539Kg

R Ay = 3196Kg

Momento torsor:







Figura Nº 9

Calculo previo: teniendo en cuenta el modo de funcionamiento de estesistema, realizamos las siguientes consideraciones; se procedió a calcularoncargas simultaneas de pares de torsión (M tor ) y flexión (Mf ).

Diagrama de los momentos.

Mred = M M f t

22+ = W δadmflex. Donde W = 0.1 (1- β4) d3

(12)

β: es la relación de diámetros.

En el cálculo de δadmflex se tiene en cuenta el material y el régimen defuncionamiento de la batea.

En nuestro caso el material elegido es un acero inoxidable AISI 430 Ti, y seencuentra sometido a la fatiga, para esta maquina particular las tensiones sonalterno simétricas.

Características mecánicas del acero: (Tabla Nº A2.1)• limite de fluencia = 42Kg. /mm2.• limite de rotura = 60Kg. /mm2.• Peso especifico = 7.8Kg. /cm3.• Modulo de elasticidad longitudinal E = 2.1x106 Kg. /cm2.

σrot flex = 0.43 σrest

σrot flex = 0.43 x60 Kg/mm2 = 25.8 Kg/mm2

Consideramos σ fluencia flex = 0.8 25.8Kg. /mm2 = 20.65Kg /mm2







Coeficiente de seguridad: n = 3

σadm flex = 20.65Kg/mm

2

/ 3 =6.88 Kg./mm

2

(Mf 2 +Mt2)1/2 = σadm flex W (13)

(Mf 2 +Mt2)1/2 = σadm flex 0.1 (1 – di4 / de

4) d3

di = 4 4

3

22

)125001.0

(ed

Mt Mf ×+

×+ = di = 2497.56mm

e = de – di = 2500mm – 2497.56mm = e = 2.43mm

Lo arrojado por el cálculo es un número muy pequeño en relación con lasdimensiones del diámetro, y su longitud; lo cual no significa que se produzcauna falla en un funcionamiento normal. Debido a esto y para evitar cualquier tipo de problemas, como puede llegar a ser el pandeo en tubos, cualquier tipode golpes que puedan perforar o dañar la batea de procesos y evitar el desgasteen la parte interna de la misma, la misma debido al rozamiento de los cueroscontra las paredes de la batea de procesos, se procedió a aumentar el espesor de toda la chapa en aproximadamente 5 veces lo arrojado por el calculo.

El espesor de chapas comerciales adoptada es de 10mm. Debido alincremento del espesor en toda la chapa se produce un aumento en el peso yde costos en todo el sistema, pero como se apunta a que la vida útil de lamaquina sea de no menos de 15 años, ya que el costo de la misma es aconsiderar en el momento de la compra.

Para calcular el peso de toda la chapa utilizamos una relación provista por FORTINOX empresa nacional que se dedica a la venta de chapas y perfiles detodo tipo de aceros.

Una chapa de 1500mm x 3000mm, con un espesor de 10mm tiene un peso de

360Kg. Con este valor y las superficies ya calculadas podemos estimar el pesototal.

A1 = 31.416 x106 mm2 (cilindro recto)

1500mm x 3000mm = 4.5 x 106 mm2 360 Kg.

31.416 x 106 mm2 2513.28Kg.

A2 = 5.9 x 106 mm2 (tronco cónico)

5.9 x 106 mm2 472 Kg.

Área de la tapa = 4.908mm2







4.908mm2 393 Kg.

Peso total es: 3378.28Kg.

El costo del Kg. de este acero es de 36 pesos por Kg. lo que representa un costo para la batea de procesos de aproximadamente $121680.

3.2.2.5.4. Soldaduras.

Especificación de las soldaduras.

Cilindro recto: esta es la parte mas importante de la maquina, este cilindro seforma plegando la chapa. Con las medidas ya calculadas del perímetro y lalongitud del cilindro recto se busco la empresa que proveerá la chapa, ya queesta fabrica en forma de rollos comerciales. Con toda esta información se

procede a realizar el plegado de la misma hasta formar el cilindro yadescrito.

El trabajo de plegado es realizado por la misma empresa que provee la chapa( FORTINOX ), esta empresa es la encargada de realizar dicho trabajo ya quecuenta con las instalaciones correspondientes.

Para realizar el cálculo se tuvo en cuenta lo siguiente: tomamos la altura decolumna de agua a la mitad de la batea de procesos, con el valor en peso deesta columna de agua conocemos el valor la presión sobre el espesor de la

pared del cilindro. Este valor de la fuerza sobre la pared del cilindro es elutilizado para calcular la soldadura.

Area=2

4

2500×π = 4.9087 x106mm2 (14)

Area / 2 = 2.45436x106mm2

Fz= γ Ah p ×× (15)

Fz = 9810N/m3 mm 454.25.2 ×× = 60184.35N

Fz= 6018.43Kg.

Vol. = mm 4454.2

2

× = 9.81m3

(16)

Fy= γ V × (17)







Fy= 9810N/m3 381.9 m× = 96294.96N

Fy = 9629.5 Kg

Kg F y

7.48142= Área= 10mm x 4000mm= 40000mm2

La presión la obtenemos de la siguiente forma:

2

40000

7,4814

mm

Kg = 0.12 Kg / mm2

ρ = adma

d P ρ ≤

×

×

2

intmax

2 (18)

σr = 60Kg / mm2 σf = 42Kg / mm2

Consideramos una carga pulsante, cuya carga máxima y mínima es de:

Pmax = 0.12Kg. /mm2

Pmin = 0.06Kg. /mm2

5.0max

min = P

P

σe = 0.315 x σr 2

/60315.0 mm Kg e ×=→σ (19)

σe = 18.9Kg / mm2

σu = 2/45.30

2mm Kg

f e =+σ σ

(20)

γ = 5,09.18

42

45.30

42

45.30

42 ×

−+ = 0.957 (21)

ρadm =γ

α σ

×

×

n

n f

(22)

ρadm= 22

/.96,10957.03

75.0/42mm Kg

mm Kg =

××

ρadm =10.96Kg./mm2







a2 = 2

2

/.96.102

2500/.12.0

mm Kg

mmmm Kg

×

×= 13.68mm

a2 =13.68mm.

Este cordón satisface las condiciones de trabajo, ya que se suelda de todo elespesor de la pared del cilindro y hay un sobre espesor de 3.68mm sobre lasuperficie exterior del cilindro.

Figura Nº 10

Tapa posterior de la batea de procesos: esta tapa se encuentra ubicada en la parte posterior de la batea, en otros términos es el fondo de la misma, estatiene un diámetro de 2480mm, y con un espesor de 10mm como se especificoantes. Esta tapa se encuentra soldada al cilindro recto cuyo diámetro es de2500mm. La tapa esta soldada a tope desde el exterior (Figura Nº 10).

Esta fue calculada como un tacho de gran diámetro, el cual trabaja a presiónatmosférica, con lo cual, estimamos que el cordón de soldadura no será degran altura. Además este cordón no soportara ningún tipo esfuerzo de fuerzamotriz por parte del sistema ya que, la transmisión del movimiento paravencer la cupla resistente le será impuesto a la batea de proceso a través de elsistema en donde va fijada la corona a la cual se le acopla el piñón(Plano Nº 01-02-01), este sistema esta soldado a la tapa trasera y al cilindrorecto, de modo que este ultimo trabaja como un solo elemento y la soldaduraentre tapa y cilindro no transmite ningún tipo de esfuerzo de torsión.

Calculo:

ρ= a

D p

×

×

4 ≤ ρadm ρadm = σadm αn / γ (23)

La presión sobre la tapa posterior la calculamos de la siguiente forma;utilizamos el perímetro y el espesor de la tapa, de esta forma obtendremos la presión sobre todo el espesor de la tapa.Perímetro= =×d π mm2500×π = 7854mm







Área =7854mm x 10mm= 78540mm2.

Presión = Area F z ×

Presión = 6018,43Kg. x 78540mm2 = 0,07Kg./m2.

Tomamos el caso, es: pulsante

max

min

P

P = 0,5 (24) σe= 0,315 σR = 0,315 x 60Kg. /mm2 (25)

γ = 0,957 σe = 18,9Kg. /mm2

αn= 0.65 este valor es debido a que la soldadura se encuentra en ángulo.

ρadm =957,0

65,0

3

/422

×mm Kg

= ρadm = 9,5Kg./mm2

a = 2

2

/.5,94

2500/.07,0

mm Kg

mmmm Kg

××

= 4,6mm. a =4,6mm.

Evidentemente podemos adoptar este cordón de soldadura. Pero seriaconveniente soldar todo el espesor de la tapa, ya que no quedaría con una

buena terminación soldar solamente la mitad del espesor, además nosaseguramos con un segundo cordón por cualquier falla del primer cordón. Por tales motivos se soldara todo el espesor de la tapa contra el cilindro recto,haciéndole una terminación bastante robusta a la vista.

Se propone realizar dos cordones de 5mm cada uno sobre todo el perímetroentre la tapa y el cilindro (Figura Nº 11).

Figura Nº 11







Soldadura de la parte tronco cónica: esta sección cuyas dimensionesdefinimos anteriormente, esta soldada de la misma forma que el cilindro recto,ósea con una soldadura a tope y un sobre relieve de 3,68mm.

En este caso la soldadura no tiene la misma solicitación que en el cilindrorecto, ya que en el momento de trabajo de la batea de procesos esta sección nolo hace.

La función mas importante de esta sección es a la hora de descargar los cuerosque la batea de procesos contiene en su interior, ya que con la esta formaayuda al sistema de hélice a la extracción de los mismos.

3.2.2. Sistema De Hélice.

3.2.2.1. Introducción:

Este sistema de hélice con que cuenta dicha maquina tiene las funciones derealizar el golpeado o sobado del cuero durante todo el proceso y en las diferentes etapas,cuando la batea gira en un sentido, ya que los mismos necesitan ser golpeados. Por llamarlo de alguna manera, para facilitar y mejorar la absorción los diferentes productosquímicos que se utilizan para el producto final (cuero curtido y teñido en algunos casos).

Además, la hélice ayuda a sacar los cueros, cuando gira en un sentido contrarioal anterior, una vez trascurrido el tiempo necesario de cada proceso.

Este sistema ayuda a reducir estos tiempos de producción por que no se necesitala utilización de otros métodos para la extracción de los mismos.

3.2.2.2. Descripción:

Este sistema de hélice está montada sobre la parte interna de la batea de procesos, la fijación es mediante soldaduras entre la pared del cilindro, a lo largo de todasu longitud y en la parte tronco cónica (hasta llegar a la boca de carga y descarga paragarantizar la extracción de los cueros), y dicha hélice (Figuras Nº 12 y 13)

Este sistema de hélice debe garantizar un arrastre para poder extraer los cuerosdesde el fondo hasta la boca de entrada.

Para realizar dicho arrastre de los cueros se invierte el sentido de rotación conrespecto al que utiliza para realizar los demás procesos,

Como la construcción de un sistema de hélice de esta magnitud, ya sea por eldiámetro, paso y longitud seria demasiado costosa y complicada se realizara en forma detramos cortos y rectos. Asegurándose de esta forma la fácil construcción de la misma.







Además de esta forma puede ser reemplazada, también por tramo, en el caso deque se produjera alguna rotura en cualquier sector de la misma.

La parte inferior de los tramos rectos de la hélice, o sea la superficie que essoldada sobre la parte interna de la batea de procesos, tiene que ser una curva de modotal que ambas superficies estén en contacto (Figuras Nº 12 y 13).


Figura Nº 12

Figura Nº 13








En la elección del material para la hélice se realizo con el mismo criterio que elde la batea, o sea, el mismo acero AISI 430 Ti, con las mismas características mecánicas

ya mencionadas (Tablas Nº A2.1)El espesor utilizado en la hélice de 3mm.

3.2.2.5. Cálculos:

P ara realizar el cálculo de la hélice consideramos como analogía aldesplazamiento de un bloque sobre un plano inclinado

Figura Nº 14

W = peso (carga axial) = 50Kg.

Q = peso hacia el fondo del tacho

F1 = fuerza de rozamiento.

Paso de la hélice = 140mm

Condición de irreversibilidad:

Avance simple = 140in

λ = arctg 140mm / 3,14 2460mm = 0,52°

μ = coeficiente de rozamiento.

Adoptamos un coeficiente de 0,01

Tg μ > tg λ (26)

3.2.3. Sistema de variación de altura para descarga.








Este sistema se utiliza por razones diferentes; una de ella es que se logra unahorro de líquidos en el momento de realizar la producción, ya que al variar en alturaaseguramos que los cueros estén siempre en contacto con los líquidos sin necesidad deutilizar mas de lo necesario según lo indican las relaciones de cada proceso, otra de lasrazones es que en el momento de realizar la descarga de los cueros este sistema ayuda arealizar la extracción del interior de la batea.


La variación en altura de este sistema se efectuara a través de dos actuadoreshidráulicos ubicados simétricamente a ambos lados de la estructura, (a 1 metro de lasección troncocónica). Dichos actuadores hidráulicos estarán comandados por una bombahidráulica que le suministrara el caudal y la presión necesaria.

Los actuadotes estarán fijados a la estructura móvil. En el extremo del actuador constara con un apoyo móvil que le permite rotar sobre su propio eje a medida que estehaga subir o bajar la estructura con la batea de procesos.

Además constara con un sistema de regulación en altura fijo que funcionara dela siguiente manera: una vez escogida la posición de trabajo, por medio de este sistema sefijara en esa posición para asegurar que, en el momento en que la maquina este enmovimiento, se varié la altura, además para evitar que la bomba de alimentación de losactuadores este en constante funcionamiento.

Este sistema constara con dos barras ubicadas de la misma forma que losactuadores, con la diferencia que estas últimas serán en forma de arco para seguir elrecorrido de la estructura móvil.

Estas guías tendrán agüeros en su mayor longitud, los cuales se utilizan para

asegurar la altura de la estructura móvil una vez que dejaron de funcionar los actuadores.

En el extremo estas barras tienen agujeros pasantes los cuales se utilizan parafijar la estructura en una determinada altura.








Figura Nº 15

3.2.3.4. Cálculos:

Para realizar el cálculo de los actuadores hidráulicos utilizamos los nomogramas provistos por las empresas para poder seleccionar el tipo de actuadores hidráulicos.(Tablas Nº A2.3 – A2.4). Una consideración muy importante a tener en cuenta es el factor del pandeo en los vástagos de los mismos actuadores, para realizar dicha consideraciónutilizamos también los gráficos provistos en catálogos (Nomograma A2.1 – A2.2).

Para seleccionar el diámetro del vástago entramos con la carga en ábsidas, y conla longitud máxima al pandeo en metros, en las ordenadas. A partir de una determinadacarga (alrededor de 600Kg.) se encuentran unas rectas a 45° aproximadamente las cualesseñalan un diámetro mínimo del vástago que va desde los 22mm hasta los 140mm,terminando en una carga máxima de 125.000Kg.

En nuestro caso seleccionamos un diámetro de 90mm, ya que la carrera es de2,8m y la carga es de10.000 Kg.

Para el cálculo de actuador hidráulico se utilizo el nomograma ya mencionado, los datosutilizados son los siguientes:

• Velocidad seleccionada 2,5cm/s.• Carrera del vástago se calculo y es de 300cm.• Diámetro del pistón 90mm.• Fuerza en cada bastago10.000 Kg.

Con todos estos datos obtenemos:

• La cilindrada es de aproximadamente 18 lts.• La presión es de 180Kg/cm2.• Caudal es de 10 lts/minuto.

Elección de componentes: la versión comercial se denomina: SERIE AX 200.







3.2.4. Sistema Estructural De Apoyo Superior:


Este sistema de apoyo, que consta con dos estructuras, una fija y una móvil, esutilizada para sostener la batea de procesos.

Este sistema estructural fue diseñado para soportar las cargas transmitidas por todo el conjunto cuando este en funcionamiento y la batea de procesos este cargada concueros y líquidos.

La estructura inferior es la que deberá estar fijada al piso y lo hace a través de

seis patas, (patas reguladoras Plano Nº 01-07-04), regulables en altura. De esta forma selogra una muy buena estabilidad y nivelación de la maquina.


El sistema estructural de apoyo esta construido en perfiles de acero laminados

en caliente doble T, cuya denominación comercial es HEB/IPB 200 (Tabla Nº A2.5).

Las dos estructuras (móvil y fija) están construidas con dichos perfiles, ya quesus características mecánicas son adecuadas para la construcción de estas.

Para formar las estructuras, se deberán soldar los perfiles doble T a 90°, demanera que formen un rectángulo, de 5700mm x 3000mm. Los perfiles deberán estar cortados a 45° en sus extremos para poder facilitar la soldadura entre ellos. De esta formase construirán ambas estructuras.

El peso por Kg. de los perfiles es de 61,3 Kg./m. La cantidad de metrosutilizados en ambas estructuras es de 37,15m, lo que representa un peso total de 2277Kgaproximadamente.

Los costos de estos perfiles varían mucho entre un fabricante y otro, se calculoun promedio entre ellos y es de aproximadamente 50 pesos por metro. Comprandoaproximadamente 40metros tenemos un costo de 2000 pesos.

En la estructura superior (denominada móvil) estarán los apoyos de la batea de procesos, estos apoyos del sistema de doble rueda de acero se encuentran en la partesuperior, y el sistema de cupla motriz en la parte posterior.

El sistema de doble rueda de acero lo utilizamos para realizar el apoyo en la parte superior y posterior de la batea de procesos y funciona de la siguiente manera:sobre el cilindro recto (batea) se fija dos aros de acero de diámetro interno 2500mm, ycon un espesor de 50,8mm, cuyo ancho es de 100mm. Sobre estos aros asientan dos

ruedas de acero con una pestaña en cada una de ellas (Plano Nº xxxx), además las dosruedas están enfrentadas de modo que el aro de acero siempre este apoyado sobre lasmismas. De este modo, y por seguridad, por cualquier desplazamiento de la batea de







procesos en cualquiera de sus movimientos quedara restringida de alguna manera por estesistema.

Estas ruedas de acero irán montadas sobre un eje de diámetro de 30mm, y esteeje sobre dos planchuelas tipo orejas. Dicho eje estará montado sobre los agujeros de las

planchuelas y tendrán un seguro.

Estas planchuelas tipo orejas estarán soldadas sobre el travesaño interior de laestructura, en donde el tipo de soldadura se detalla en el calculo.

La vinculación entre las dos estructuras se realiza mediante un sistema de bisagras (Plano Nº 01-07-02), las cuales permiten la movilidad de la estructura superior respecto de la estructura inferior.

La estructura inferior (denominada fija) estará fijada al piso a través de unsistema de seis patas reguladoras en altura, este sistema de patas elimina todo tipo deirregularidades que puede llegar a tener el piso del lugar.

Estas patas tienen una parte móvil y una fija, la parte fija esta atornillada al piso,la móvil a la estructura permitiendo así su regulación. Una vez conseguida la nivelaciónse realiza una soldadura entre ambas partes y quedara de esta forma en tanto no semodifique o se cambie de lugar la maquina.


Figura Nº 17







3.2.4.4. Cálculos:

Esos cálculos fueron realizados tomando el peso total de la batea de procesoscon su respectiva carga, el cual es aproximadamente (3378Kg. + 9100Kg) =12478Kg

Tomamos aproximadamente para los cálculos 14000Kg.

Descomponiendo este peso en sus respectivas componentes queda:

kg sen Kg 70003014000 =×

Py 7000K

2Pr = Py cos30°2Pr = 7000 Kg. cos302Pr =6062 Kg

Pr =3031Kg.







Figura Nº 18

Figura Nº 19

Figura Nº 20

Pry = 5000 Kg.

Mf = 5000Kg. 586 mm

Mf = 2930000Kgmm







Mf = Ft h

Ft = Mf / h =mm

Kgmm

220

2930000 = 13318.2 Kg (27)

ρf = max y I

M

x

f

Para verificar ρ =22

Q f ρ ρ + < ρadm (28)

ρQ = ( )aba

Q

221 − (29)

ρadm = 1α σ

×n

f (30) 2

2

/65,465,03

/21mmkg

mmkg =×= ρ

'

1ba

F t f ×= ρ (31) mmmmbb 1762208,08,0

' =×== (32)

'

12 ba

QQ ×= ρ (32)

=

×

+

×±

=

+

=

2

1

2

1

2

'

1

2

'

11762

5000

176

2,13318

2 aaba

Q

ba

F t adm ρ

mmmmkg

kg a 55,16

/65,4

99,7921 ==

Figura Nº 21







Realizamos la verificación.

( )( ) ( ) ( )=

−−

+−=

12

2

12

2233

habahab I x (33)

( )( ) ( )( )

12

22055,162220

12

55,16222055,16222033

×−−

×+×−= x I

46.86682464 mm I x =

( ) 2/1,455,16110

6,86682464

2930000 mmkg f =+×= ρ

( )2

/808,055,16222055,162

5000mmkg

kg Q =

×−×= ρ

22

2

max /08,422

mmkg Q

f f =+

+= ρ

ρ ρ ρ (34)

ADM MAX ρ ρ ≤ VERIFICA!!!!! (35)

Calculamos el cordón vertical que trabajara únicamente al corte.

y = 220mm; y’= 0.8 .220mm = 176mm (36)

τ = mmmm Kg

Kg

y

P a

ya

P

adm 176/65.24

5000

222'2'

2

==⇒ ρ

(37)

a2= 3.05mm

Figura Nº 22

Verificación







P = 5000 Kg.

( ) =−=⇒==22 2aha A

A

P ρ τ

(38) ( )mmmmmm 05.3222005.3 ×−=τ

A= 652.36 mm2

admmm Kg

mm

Kg ρ ρ ∠=

×=

2

2/83.3

36.6522

5000

(Dos cordones)

VERIFICA!!!!!

Figura Nº 23

3.4.2.5. Elección de ruedas de apoyos.

Las ruedas elegidas para realizar el apoyo de la batea de procesos es lasiguiente: SPKVS 150K. (Tabla Nº A2.3)

Como cada apoyo esta compuesto por un par de ruedas y cada rueda soporta

2000Kg, la carga impuesta por la estructura mas la batea de procesos con su carga,realizada la descomposición ya demostrada, cada par de ruedas deberá soportar 3031Kg.Siendo que el conjunto soporta 4000Kg. sin ningún tipo de problemas, recordemostambién que estas ruedas tienen un margen de seguridad.







3.4.2.6. Calculo de la oreja:

Figura Nº 24


El material de esta planchuela tipo oreja, es de acero SAE 1040 L.C. cuyacaracterísticas mecánicas son:

• Limite de fluencia: 29 Kg. /mm2.

• Limite de rotura: 53 Kg. /mm2.

3.4.2.8. Calculo del cordón de la oreja:

• Material: SAE 1040 L.C.• n=3

maxY

I

M

x

f

f ×= ρ (Flexión) (38) ; ( )aba

QQ

221 −×= ρ (Corte) (39)

(40)

ρadm = 1α σ

×n

f (41) ρadm = 65,0

3

/.292

×mm Kg


admq f ρ ρ ρ ρ ≤+= 22






ρadm = 6,28Kg./mm2

Calculo de: '

1ba

F t f ×= ρ (42); mmmmbb 1041308,08,0

'=×== (43)

'

22 ba

Qq ×= ρ (44)

2

'

1

2

'

12

+

=

ba

Q

ba

F t adm ρ = (44)

= 2,1971042

1184

104

.205002

1

2

1

=

+

aa

Kg Kg.

mmmm Kg

Kg a 5,31

/28,6

.2,19721 ==

Verificamos este valor del cordón.

( ) ( ) ( )=

×−−

+×−=

12

2

12

2233

habahab I x (45)

( ) ( ) ( )=

××−−

×+××−=

12

105.312130

12

5.312105.312130 33

x I

425,2166428 mm I x =

=×= mmmm

Kgmm f 5,36

25,2166428

205004

ρ 2

/.35,0 mm Kg f = ρ

( )=

×−×=

5,31213025,31

1184Q ρ

2/.3.0 mm Kg Q = ρ

22

2

max /56,022

mmkg Q

f f =++= ρ ρ ρ

ρ (46)

adm ρ ρ ≤max VERIFICA AMPLIAMENTE!!!!







Figura Nº 25

3.2.5. Estructura De Apoyo Posterior:

Esta estructura es la encargada de soportar el peso de la carga axial y parte de la cargaradial que le transfiere la maquina. Sobre esta estructura estará fijado un eje de diámetro220mm, sobre el cual va ir clavado en el rodamiento.

Para realizar la elección de los perfiles que soportaran la casi totalidad del peso de la bateade procesos, se realizo un calculo para poder conocer el momento de inercia mínimonecesario para poder soportar el peso de la maquina.

Dimencionamiento de la viga a partir de la flecha:

Perfil normal CL= 1300 mmP = 10806 Kg.f = 3mm

f = EJ

PL

48

3

(47)

J = Ef

PL

48

3

= Ef

L PL

124

2

× (48)

Mmax=4

PL=

4

130035,12124 mm Kg = Kgmm (49)

J=mmmm Kg

mm Kgmm

5/2100012

130075,39404132

22

×= 5285158,125mm4 = 528,51 cm4

Adoptamos un perfil U.P.N. 350 Tabla Nº (A2.xxx)

Verificación: σef = xW

M = 35350000

3511950

mm

Kgmm= 0.65Kg/mm2 (50)







σad = 12 Kg./mm2 Perfil laminado

σef < σad VERIFICA!!!!!!!

Esta estructura en su parte inferior esta soldada sobre planchuelas en cada una de sus patas,y estas planchuelas están atornilladas sobre la estructura móvil.

De esta forma la estructura tiene una superficie de apoyo mayor, y además en el momentode realizar el montaje o algún mantenimiento se puede retirar más fácilmente.

Especificaremos el cálculo de la soldadura entre los perfiles y las planchuelas.

Calculo:

P=6062,17Kg.L=1300mmh =350mm

Kgmm Kg mm PL M f 5,788082717,60621300 =×== (51)

Kg mm

Kgmm

h

M F

f

t 65,22516350

5,7880827=== (52)

Las características mecánicas de todos los perfiles normales, son iguales.

ρadm = 1α σ

×n

f (53); 2

2

/65,465,03

/21mmkg

mmkg =×= ρ (54)

max y I

M

x

f

f ×= ρ (55) PARA VERIFICAR!!!!

mmmmkg mm

Kg

b

F

a adm

t

66,60/64,41008,0

65,22546

2'1 =××=×= ρ (56)Verificamos:

( ) ( ) ( )( ) 4

33

7,41243475812

35080

12

69,60235080mm

mm I x =−

×+×=

2

4/5,47,235

7,412434758

5,7880827mm Kg mm

mm

Kgmm f =×= ρ

adm f ρ ρ ≤ VERIFICA!!!!

Calculamos la sección que trabaja al corte únicamente .







adm La

P ρ τ ≤=

'

2

(57); Donde L’ = 0,8 L (58)

(59)

Siguiendo con el criterio adoptado anteriormente no podemos adoptar este valor arrojado, por tal motivo adoptaremos una altura de cordón no menor a 25mm.Calcularemos ahora los tornillos que sujetaran la estructura con la planchuela.

Calculo:

Wres = WR +WQ (60)

Tornillo 12.9 σR = 120Kg. /mm2

σ f = 108Kg./mm2

Figura Nº 26

Calculamos el Ptmax para que los tornillos no trabajen al corte.


mmmmmm Kg

Kg

l

P a

adm

66,43508,0/65,4

17,606222

=××

== ρ






Figura Nº 27

Calculo de W roz

Wroz = Kg P

N Q 7,5511022,0

35,12124===

µ para todos los tornillos. (61)

Calculamos la pre-carga.

hW L P ×=× (62)

Kg mm

mm Kg

L

Pl W 93,43183

365

130012125max

=×

== Para todos los tornillos. (63)

Calculo de W p y W t . 1+

=r

W W p (64) Para 1 tornillo Wmax=10796,24Kg

kg kg

W p 5,719715,0

24,10796=

+=

Kg W Kg Kg W W W W W W t P t t p 75,35985,719724,10796 =⇒−=−=⇒+= (65)

Calculo de la pre-carga.

roz piiiroz pi W W P P P W W P +=−⇒++= max3/13/1 (66)

( ) roz piroz pi W W P W W P +=⇒+=− maxmax 2/313/11

Kg Kg

W roz 2,68898

63,55113 ==

Este último valor es dividido ocho ya que son dos placas y cada una tiene cuatro tornillos.

( ) Kg P P ii 211302,68895,71972

3=⇒+×=







Este es el valor de la pre-carga en cada tornillo para asegurar el aprieto adecuado para quelos tornillos no trabajen al corte, y además para darle la rigidez necesaria a la maquina.

Calculamos la carga externa máxima.

Kg P Kg Kg W P P t t it 8,2472835987521130 maxmaxmax =⇒+=+= (67)

Calculo del diámetro.

(68)

22

/363

/108mm Kg

mm Kg

nadm

f

adm =⇒== σ σ

σ (69)

mm P

D D

P

adm

t t

adm 57,2944 max

2

max =××

=⇒××

=π σ π

σ (70)

Adoptamos una métrica según tabla: M36 x 3

M36 x 3

Figura Nº 28

Figura Nº 29


admt adm P A

F σ σ σ ,max→≤=






Figura Nº 30 Aro de acero. Apoyo de las ruedas

Figura Nº 31







Figura Nº 32

3.2.6. Estructura De Apoyo Y Transmisión De Cupla Motriz.

Esta estructura esta compuesta por cinco planchuelas dispuesta simétricamente sobre latapa posterior de la batea de procesos (Figura Nº 33), estas se encuentran soldadas sobredicha tapa, y están separadas por un ángulo de 72° respectivamente.

La función mas importante de esta estructura es la de transmitir toda la potencia necesaria para realizar el movimiento de la maquina

3.2.6.1. Calculo de soldadura.







Figura Nº 33

3.2.6.2. Calculo de los cordones sobre las planchuelas:

Las consideraciones que tuvimos en cuenta para realizar el calculo de loscordones son las siguientes: el momento torsor aplicado en la corona fue dividido encinco partes (Figura Nº 33), las planchuelas son del mismo material que el utilizados enlos soportes (orejas) donde están las ruedas de apoyos. Para ser mas conservadores en elcálculo no se utilizo toda la longitud de las planchuelas, igualmente la altura del cordónes muy pequeña.

Se soldara toda la longitud de las planchuelas y de ambos lados de la misma. En

su extremo las planchuelas, como se describió anteriormente, también están soldadas pero sobre el cilindro recto, estos cordones no fueron calculados ya que su longitud esmuy pequeña. Pero su soldadura es igual a la de las planchuelas.

Los cordones serán calculados al corte.

Kgmm Mt 14324000=

Kg

mm

Kgmm

L

Mf P

L P Mf

2865

2005

14324000

5

=

×

==

×=

(71)







ρadm = 6,28Kg./mm2 mmbab

P 8008,0

'

1

'×=⇒

×= ρ (72)

mmamm

Kg a 6,0

80085,6

286511=⇒

×=

(73)

VERIFICA!!!!

3.2.6.3. Calculo del Rodamiento:

Elegimos un par de rodamientos de una hilera de rodillos cónicos, apareados. Esta elección es debida a que un solo rodamiento de este tipo estaría muy solicitado parael esfuerzo requerido, y de esta forma el conjunto trabaja con menos esfuerzos que unasola unidad.

Los rodamientos de una hilera de rodillos cónicos apareados permiten ladisposición de diseños económicos y ofrecen las siguientes ventajas:

• Simplifican el montaje dado que los distanciadotes no precisan calibraciones y evitanlos errores de montaje.

• Permiten un guiado axial preciso del eje.• Ofrecen gran capacidad de carga radial y axial.• Su mantenimiento es censillo, mantenimiento es sencillo, el lubricante puede

aplicarse a través de la ranura anular y los agujeros de lubricación localizados en elclaro intermedio.

La disposición de estos rodamientos de una hilera de rodillos cónicos, apareadoses frente con frente. De esta forma el rodamiento mas solicitado es el II.

La duración que estimamos es de 20.000 hs aproximadamente, el valor de lacarga Py=7000Kg y Px=12124,35Kg. Se debe a que tomamos a la batea de procesos conun exceso de carga, de esta forma aseguramos un buen funcionamiento del rodamiento.


( )

( ) admQ

Q

mm Kg mmmmmm

Kg

aba

P

ρ ρ

ρ

≤=⇒×−××

=−

=

2

11

/4,26,0210006,02

2865

22






Figura Nº 34

Øeje 220mm

Pe = Fr + yo Fa

Lh10 = 20000 hs

e = 0.43; y = 1.6

Pe = 7000Kg +

Py = 7000 Kg.

Fa = Px = 12124.35 Kg.

Fres = 0.25 Pi

Pi = Fres + FaI

Pi = 0.25 Pi + FaI

Pi (1- 0.25) = FaI

Pi =75.0

aI F =

75.0

17.6062 Kg (74)

Pi = 8082.9 Kg

FAII = Pi + FaII (75)

8082.9 Kg + 6062.17 Kg = FAII = 14145.07 Kg

FAI = Pi -1/2 Fa (76)

8082.9 Kg – 6062.17 Kg = FAI = 2020.73 Kg

Carga dinamica equivalente

P = 0.67 Fr + Y2 Fa ; Y2 = 2.3 (77)







Fa/Fr > e (78)

73.1=r

a

F

F (79)

P = 0.67 x 7000Kg + 2.3 x 14145.07 Kg. = 37223.66 Kg.

Lh10 = Lh10 . n. 60 (80)

20000hs 15RPM 60 = 186

3/10 18=C . 37223.6Kg = 142034.96 Kg. (81)

Rodamiento seleccionado es: 320 44 X/ DF (SKF ) (Tabla Nº A2.xxx)

3.2.7. Sistema De Transmisión De Cupla Motriz.


El sistema de transmisión de la batea de procesos es el encargado de transmitir de toda la cupla motriz y el movimiento giratorio de la maquina. Este sistema será el

encargado de proporcionar el movimiento durante el proceso y además para realizar elmovimiento en sentido contrario, del utilizado durante el proceso, cuando se realice ladescarga de los cueros terminada cada etapa.

El sistema de transmisión deberá ser tal que garantice un movimiento suave ytener la capacidad de poder efectuar el trabajo teniendo en cuanta que, la maquina tieneuna flexibilidad en cuanto a su capacidad de carga.

3.2.7.2. Descripción:La batea de procesos en su parte posterior llevara acoplado el sistema de fuerzamotriz.

Este sistema se compone de la siguiente forma: en la parte posterior lleva cinco planchuelas de acero las cuales van soldadas sobre la tapa posterior del tacho(Figura Nº 33); estas planchuelas en su extremo, desde adentro hacia fuera, tienen unas

pestañas a 90° soldadas a las planchuelas ya mencionadas. Estas pestañas están tambiénatornilladas a la parte cilíndrica de la batea. Este dispositivo es para no someter solamente la tapa posterior de la batea de procesos a un esfuerzo de torsión tan grande.En el cordón de soldadura que une dicha tapa con el cilindro de acero.

Sobre estas planchuelas de acero ya fijadas sobre la parte posterior de la batea,esta fijada una rueda dentada (Figura Nº 35), que es la encargada de transmitir elmovimiento de rotación a la maquina. La forma de fijación es la siguiente: la unión entrela rueda dentada y las planchuelas es a través de tornillos que garanticen un aprieto que se







capaz de transmitir el momento torsor a la maquina, y, a su vez la corona estará espigadasobre las planchuelas para evitar todo tipo de rotación o algún movimiento de la ruedadentada respecto de las planchuelas.

Sobre esta rueda dentada engranara el piñón que es el que provee la fuerzamotriz proveniente del moto reductor, que esta fijado sobre la estructura móvil quecontiene a la maquina.


Figura Nº 35

3.2.7.4. Cálculos:

Para el momento torsor que debemos aplicar para realizar el movimiento de lamaquina consideramos, que se realiza el arrastre de la totalidad de los cueros y de lamitad de los líquidos contenidos en la batea.

El peso de 150 cueros es de 3750 Kg., y la mitad de los líquidos allí contenidosel peso es de 2700 Kg.

Lo que representa un total de 6450 Kg., a este peso lo vamos a considerar aplicados a ¼ del diámetro de la batea de procesos, o sea a 625 mm.

La razón por la cual lo consideramos a esta altura es debido a su sistema dehélice, ya que esta al tener una determinada altura en el instante que comienza a girar realiza un arrastre que produce un momento al cual le llamamos cupla resistente y localculamos de la siguiente forma:







CUPLA RESISTENTE = Cresit = 6450 Kg. x 625 mm

Cresit = 4031250 kg. mm = 4031,25 Kg.m

Calculamos la corona y el piñón que es la encargada de transmitir la fuerzamotriz a toda la maquina. Partimos de lo siguiente:

rpmn 1001 =

rpmn 152 =

mm D P 12002=

N= 30 CV

Material: fundición nodular:

2

2

/45

/36

mm Kg

mm Kg

R

F

=

=

σ

σ

66,615

100

2

1 =⇒== in

ni (82)

mm I mmmm D D

I

mmmm

D

D

Di

P p

P

P

P

690

2

1801200

2

18066,6

1200

21

1

1

2

=⇒+

=+

=

==

⇒=

(83)

Kgm Mt

Kgmmrpm

cv

n

N M t

66,1193

67,119366615

25716200716200

=

=×⇒×=

(84)

Utilizamos el método de LEWIS.







22

1

/15/453

1

3

1

96,13262180

66,119366622

mm Kg mm Kg

Kg

Kgmm

D

Mt

Ft

Y b M Fb F

Rt

P

T t

=×==

=

×

==

×××=≤

σ σ

σ

(85)

b = 12M39,0

2

==

Y

Y M Ft t σ

74,131539,012

9,13262

=××=

Kg

M

(86)

(87)

Altura total desdiente: 2,66 x 13mm = 34,58mm

Ademdum: 13

Dedendum: 1,66 x 13mm = 21,58mm

Dext= D p +2h1 (89)

1200mm+2. 13mm = 1226mm

Dint= D p - 2h2 (90)

1200mm - 2. 21.58mm = 1156.84mm

Paso = π D p / Z = 40.9773 (91)

Ver Figuras Nº 36


dientesmm

M

D Z

dientesmm

M

D Z

p

p

9213

1200

1413

180

2

2

1

1

===

===






Figura Nº 36

Con el momento torsor calculado a partir de la potencia disponible aseguramos elmovimiento de toda la maquina, ya que la cupla resistente en el piñón es de 605Kg.m, elresto del momento torsor es utilizado para vencer la inercia de la batea de procesos en elmomento del arranque.

Para calcular la fuerza de inercia en el momento del arranque, lo realizamos deuna forma muy sencilla, de esta forma logramos asegurar el arrastre en dicho momento.

Calculo: de esta forma vemos como se reducen considerablemente las cuplasnecesarias para realizar el movimiento en la batea de procesos.

Kgmmm Kgmmm

605..................................90

4031...............................600

=

Kgm Kgmmmm Kg radio peso M resist 20192019006003365 ⇒=×=×= (92) Este valor de momento es en la corona. Pero el momento en el piñón se reduce

considerablemente, por la diferencia de diámetros.

Kgmmm

Kgmmm

303...........................90

2019..........................600

=

En total necesitamos una cupla total de 908Kgm

3.2.7.5. Elección de componentes:

Como ya se menciono anteriormente la forma de transmisión y fuerza motriz de lamaquina, moto reductor, corona y fijación de estos a la batea de procesos. Ahoraespecificaremos el tipo de moto reductor, en donde definiremos la elección de este, segúnsu versión comercial, potencia, cupla motriz, relación de transmisión, r.p.m. etc.

El moto reductor seleccionado es una medida comercial de la marca Demag y suscaracterísticas son las siguientes:

• Par de salida máximo 12000Nm







• Relación de transmisión 16,5 - 484

• Tipo Demag W 100

3.2.7.6. Calculo de los tornillos de la corona.

Tornillo 12.9 2

2

/108

/120

mm Kg

mm Kg

f

R

=

=

σ

σ

Figura Nº 37

Figura Nº 38

Kgmm Kgmcvn

P M

n M P

t

t

143240004,143215

2,716302,716

2,716

⇒=×=×=

⇒×

=

(93)







Calculamos el aprieto para que los tornillos no trabajen al corte.

Kg W r r

r r W Mtc roz

ie

ieroz 48755

11501200

1150120025,0

1432400

2

3

3

2

22

3322

33

=

−−

=⇒

−−

×= µ (94)

Este valor asegura el aprieto.

Calculo de la precarga.

maxmax

Wt Pt P i

−= (95) ;

W W Pt roz

+=max (96)

r

r W Wt

+×

=1

max (97)

Suponemos que la corona se tiende a despegar al tacho con una fuerza de

2000Kg.

Kg Wt Wt 66,6665,01

5,02000maxmax =⇒

+×= (98)

Kg Wt P Pt

Kg P P P P

P Pt

Kg P Kg W WresWroz Pt

i

iiii

i

i

66,75816

751502/35010066,6663/150755

3/150755

20003/148755max

maxmax

max

max

=+=

=⇒×=⇒−+=

+=

⇒++=++=

(99)

Este valor de Ptmax es para 10 tornillos.

adm A

F σ σ ≤= (100)

22

/333

/100

3mm Kg

mm Kg f adm ===

σ σ (101)

mm D Pt

D

D

Pt

adm

adm 10,17

33

466,758144 max

2

max =⇒

×

×==⇒

×

×=

π π σ π

σ (102)

Adoptamos un valor comercial M = 20 x 1, 5







M20 x1.5

Figura Nº 39

3.2.8. Sistema De Alimentación Y Descarga De Cueros.


Este sistema es el encargado de suministrar el ingreso de cueros dentro de la batea de procesos.

El modo de descarga es a través del doble sistema de hélice que es el encargadode suministrar el arrastre de los mismos una vez terminada la operación dentro de la bateade procesos, esto es ayudado por el sistema de variación de altura con que cuenta lamaquina.


La forma de alimentación o llenado de cueros puede hacerse de diversas formas,esto va a depender de la rapidez con que se quiera realizar estas operaciones una vez queel cuero este fuera de la batea de procesos, ya sea para el ingreso o el egreso de la misma.

La forma en que los cueros llegan a la batea de procesos o son retirados de lamisma puede ser, de la siguiente forma:

• En forma manual.• A través de cintas transportadoras.• Con un auto elevador.• Algún tipo de grúa o monorriel.







Como se puede apreciar esto depende del costo que cada uno desee invertir a lahora de producir, claro esta que cuanto mas rápido sean las operaciones mayores seránlos beneficios.

En cuanto a la descarga ya esta especificada que es a través del sistema de doblehélice, este sistema funciona invirtiendo el sentido de rotación de la batea de procesos, se

produce el arrastre y estos son llevados a la parte superior de la misma. Actuandoconjuntamente el sistema de variación de altura.


Una opción para realizar la alimentación de los cueros hasta la batea de procesoses a través de una cinta transportadora con la misma inclinación de la batea de procesos.Esta cinta transportadora se coloca en frente de la maquina de manera de poder realizar eltrabajo en forma independiente en cada maquina, ya que adentro de una curtiembre las

bateas de procesos están una a continuación de la otra, en forma longitudinal.

Con una cinta transportadora la alimentación hasta la boca de carga es mucho masrápido y seguro, teniendo en cuanta que algunos procesos son realmente peligrosos y muynocivos para la salud del hombre.

Esta cinta esta inclinada 30º como se ve en el croquis, cumple la función dealimentar la trituradora. Tiene una longitud de 3.00m y un ancho 0,50m. Posee una baranda lateral para que la carga no salga fuera de la banda rodante.

La cinta es de material antideslizante, para elevar el material hacia la tolva

30º

Largo: 3.00mAncho de la banda rodante: 0.40mAncho del rodillo: 0.50m

Diámetro del rodillo: 0.10mAngulo de inclinación: 30ºVelocidad: variable regulada por sensor.Baranda: alto: 0.10m







Longitud: 3.00m por lado

3.2.9. Sistema De Llenado Y Vaciado De Fluidos.


Este sistema será el encargado de proporcionar la cantidad de agua y los productos químicos diluidos, necesarios para realizar el proceso. El vaciado será sinningún tipo de asistencia mecánica.


La alimentación de los fluidos será a trabes de una única tubería de aceroinoxidable. Todo este sistema de tuberías tendrá un intercambiador de fluidos, de modoque se unirán en la tubería principal de alimentación. Cada tubería secundaria tendrá su

propio sistema de propulsión y tanques de alimentación.

La cantidad de fluidos será regulada a través de caudalimetros en formaautomática de manera de evitar todo tipo de accidentes con los productos químicos.

La forma de realizar el vaciado es por gravedad, esto es: el fondo de la batea de

procesos se encuentra un tapón roscado que se encarga de realizar esta operación.(Ver Planos Nº 01-01-03)


(Ver Planos Nº 01-01-03)

3.2.9.4. Cálculos:

El cálculo de la cantidad de fluido, ya sea agua, ácidos u otros productos

químicos, son en relación a cada proceso dentro de la curtiembre.

En cuanto a las tuberías, intercambiadores de fluidos, bombas y tipos de válvulas,quedaran a criterio de cada empresa que adquiera la batea de procesos. Esto depende delos costos de cada tipo de accesorios con que se quiera equipar a la maquina. Esto norepresenta ninguna desventaja desde el punto de vista de la producción de la maquina

propiamente dicha, solamente reduciría el tiempo de llenado de la batea de procesos. Yaqueda a elección de cada empresa y cantidad a producir, en cuanto al tiempo. Este tiempono es de vital importancia.

Lo que si recomendamos es que esta operación no sea en forma manual, ya que de

esta forma se producen accidentes, sobre todo con la manipulación de los productosquímicos sobre todo los ácidos y el cromo.








Los materiales como se ha realizado con todos los componentes que están encontacto con los fluidos deberán ser de acero inoxidable o en su defecto aptos para poder funcionar con este tipo de productos químicos, ya que estos son tan corrosivos yagresivos para la mayoría de los materiales. Igualmente para las bombas, caudalimetros,mezcladores, válvulas y restantes elementos que se puedan utilizar para realizar estasoperaciones.

3.2.10. Sistema De Comando Y Maniobra.

3.2.10.1 Introducción:

El sistema de comando y maniobra de toda la instalación de la maquina y todossus componentes. Estos sistemas de comandos pueden ser operados algunos desde la

misma maquina y otros a distancia de acuerdo con las necesidades de cada empresa y eltipo instalación que posea.


El primer sistema de comando, y el más importante, es el de fuerza motriz ya quede este depende el funcionamiento de la batea de procesos.

El sistema de comando puede ser manejado a distancia a través de un sistema decomputarizado o bien poseer un tablero manual al lado de la maquina.

Lo que si debe tener cualquier tipo de instalación es una parada de emergencia encaso de cualquier emergencia o accidente.

El segundo sistema de comando es , el de variación de altura de toda la maquina,este sistema es comandado únicamente desde la instalación de la maquina. Esto se debe aque la misma cuenta con un sistema de apoyo que se opera manualmente, y si esto no estenido en cuenta por la persona que opera a distancia podría causar daños a la estructura,ya que no podría ver en que estado de apoyos se encuentra la estructura.

Además por la comodidad de los operarios en el momento de variar la altura en elmomento que finalice algunos de los procesos, o también cuando se realice algunainspección u mantenimiento de esta.







El tercer sistema de comando es , el control y llenado de fluidos a través de bombas y mezcladores. Este sistema si es controlado y comandado a distancia, ya que a

través de electro válvulas y sistemas de PLC se puede lograr con gran precisión, rapidezy seguridad.


Ver Planos Nº 01-08-00

3.2.10.4. Cálculos:

Se utilizan medidas comerciales, esto depende de cada empresa que adquiera lamaquina. Ya que hay diversas marcas y tamaños.


Los materiales utilizados en los sistemas ya sean eléctricos, hidráulicos ocombinación de ambos, y además todos los tipos de mangueras, cables, contactores,

botoneras, válvulas, bombas (hidráulicas), tuberías, etc. deberán estar normalizadas ycontar con los elementos de seguridad correspondientes.

3.3. PROCEDIMIENTO PARA EL MONTAJE.

3.3.1. Sistema De Batea De Procesos:

Después de tener las chapas ya dobladas y soldadas, lo que forma primeramente el cilindrorecto, luego la parte tronco cónica con su respectiva soldadura, se procede a unir ambassecciones a través de una soldadura. Para realizar esta soldadura ambas partes deberán

tener los bordes a 45°.

Antes de realizar la soldadura de ambas secciones debemos fijar los tramos rectos del Sistema de hélice, es más conveniente soldar estos tramos antes de unir todas las partes(tapa posterior, cilindro recto y sección troncocónica), ya que es más fácil hacerlo por separado debido al gran tamaño y peso de todas las partes.

Las secciones son soldadas contra el cilindro, una a continuación de la otra, siemprerespetando el paso establecido.

Una vez terminado el cilindro con los tramos rectos de hélice, se comienza con la partetroncocónica; con lo que se debe tener en cuenta lo siguiente: se realiza una identificaciónen el cilindro recto en donde comienza la soldadura de la hélice y en la seccióntroncocónica se debe realizar la misma identificación, de acuerdo al paso de la hélice, (una







forma fácil es contar cuantas vueltas tiene dentro del cilindro recto y continuar en lasección siguiente).

Una vez soldados los tramos de hélice se procede a la unión de ambas secciones, con lo quela hélice no quedara interrumpida en ningún momento; demás esta recordar que entre tramoy tramo hay un pequeño solape para unir los tramos y hacerles un pequeño cordón.

Por ultimo se procede a soldar la tapa posterior dentro del cilindro recto, soldadura que yafue especificada, recordemos que el primer tramo de hélice no este soldado contra la tapa

posterior.

Sobre la batea de procesos lleva los dos aros de acero, los cuales están clavados en elexterior del cilindro recto. Estos aros deben clavarse antes de montar la batea en laestructura de posterior de apoyo.

3.3.2. Sistema Estructural Y Apoyo - Sistema De Variación De Altura Para Descarga:

Para formar estas estructuras, como ya se describió, utilizamos el perfil comercialHEB/IPB 200, los largueros son dos de 5700mm y los travesaños dos también son de3000mm y están soldados a 90°, como esta especificado en ese sub. Sistema, estos perfilesestán soldados en todas las aristas en contacto, tanto en la parte interna como externa delmismo.

La estructura fija como sabemos esta fijada sobre seis patas, cuatro en sus respectivosextremos y dos en el medio. Estas patas se regulan de la siguiente manera: la parte inferior de esta fijada al piso a través de tornillos tipo HILTON, una vez realizado esto la partemóvil de estas patas que están atornilladas a la estructura en cuestión, son colocadas dentrode la cavidad (en la parte fija, de la pata).

La parte móvil tiene cuatro tornillos que regulan la altura de la estructura ya vinculada.Estos tornillos tienen una contratuerca, que una vez lograda la altura deseada, se ajustanestas tuercas, de manera que queda fijada la altura. Logrado esto sobre las placas de uniónde cada pata se hacen cordones de soldadura pequeños para evitar cualquier movimiento de

los tornillos y asegurar la horizontalidad de la estructura.Los perfiles donde están fijadas las ruedas de apoyos también están soldados sobre amboslargueros de la estructura, como se especifica en los planos.

La estructura posterior de apoyo, en donde esta fijado el eje y clavado el rodamiento, estaatornillada a la estructura móvil.

El procedimiento de montaje es el siguiente: sobre el conjunto de planchuelas soldadassobre la batea de procesos, esta atornillada una placa circular, la cual tiene un alojamiento

para el rodamiento (ver plano), este estará clavado en la misma, en el aro interior del

rodamiento esta clavado el eje. Este eje este fijo sobre la estructura. Antes de fijar todo estoa la estructura de apoyo se tiene que colocar el Sistema de transmisión y cupla motriz, lo







más importante de esto es la corona que esta fijada a través de tornillos a las planchuelasencargadas de transmitir el movimiento a la batea de procesos.

Una vez ensamblado todo se fija la estructura de apoyo a la estructura móvil.Todo este procedimiento debe llevarse a cabo con mucho cuidado ya que se manipulanelementos de gran tamaño y peso.

proyecto final curtiembre si

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