maquina trituradora de mani

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  • 7/23/2019 Maquina Trituradora de mani

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    RESUMEN

    El presente trabajo tiene como objetivo disear, analizar y simular

    una chancadora de man casera, realizando una investigacin tericae!perimental"

    #ara ello se ha obtenido mediciones e!perimentales de los

    par$metros de la ma%uina sin carga y con carga, la transmisibilidad

    de las &uerzas producidas por la m$%uina en su &uncionamiento y,

    despu's calcular las &uerzas y el tor%ue necesario con %ue se puede

    triturar el man"

    El an$lisis din$mico y el diseo del mecanismo se realizaron en

    (uto)(* y Solid+ors para obtener datos m$s precisos, dado %ue el

    an$lisis elegido para desarrollar este estudio &ue el gr$-co"

    E!perimentalmente se calcul la &uerza necesaria para obtener el

    producto %ue se deseaba, en este caso el man triturado"

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    .N/R0*U)).1N

    )omo se sabe, para la elaboracin de muchos productos, se necesita

    materia prima 2tanto en estado slido, como estado l%uido2 y en

    ciertos casos 'sta se necesita en tamaos reducidos" *e estaproblem$tica se dio la aparicin de una m$%uina muy usada %ue es

    una chancadora, o conocida tambi'n como trituradora"

    3a chancadora se ha utilizado para muchos materiales, como la

    piedra, la caliza entre otras materias primas %ue son necesarias en

    tamaos reducidos para la obtencin de distintos productos" Una

    chancadora muy utilizada para la trituracin de estas materias es la

    conocida 4)hancadora de mandbula5, de la cual se hablar$ en el

    siguiente captulo del proyecto

    En el presente proyecto, se realizar$ una chancadora de man, para lo

    cual se ha adaptado el modelo de &uncionamiento de una chancadora

    de mandbula, realizando este proceso con un mecanismo de 6

    eslabones" ( este mecanismo se le ha adaptado dos sistemas7 un

    sistema conocido como 4)orredera5 %ue servir$ como empuje del

    man hacia la chancadora8 y el otro sistema %ue nos servir$ para

    retirar el man ya procesado por la chancadora"

    ( continuacin se presentar$ un marco terico para un mayor

    entendimiento del mecanismo"

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    09E:/.;0S

    09:E/.;0 acer el an$lisis del mecanismo de la chancadora de man para

    encontrar las &uerzas %ue ejercer$ la chancadora sobre el man"

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    CAPTULO I MARCO REFERENCIAL

    1.1. Mecanismo:Se le llama mecanismo a los dispositivos o conjuntos de slidos

    resistentes%ue reciben una energa de entrada y, a trav's de un

    sistema de transmisin y trans&ormacin de movimientos, realizan

    un trabajo"

    #ara analizar los mecanismos e!isten diversos m'todos" (

    continuacin hablaremos sobre el m'todo de velocidad relativa y

    aceleracin relativa7

    - Mtodo de las velocidades elativas:

    Es un m'todo utilizado para calcular la velocidad de un punto apartir de su velocidad relativaa otro punto de velocidad

    conocida" Es muy com?n utilizarlo en cursos de ingeniera

    mec$nicapara obtener la velocidad de una barra, pistn u otros

    elementos de un mecanismo"

    #ara calcular la velocidadde un punto ( %ue se mueve con

    respecto a un punto 9, %ue a su vez se mueve respecto a un

    re&erencial dado, podemos usar la siguiente relacin7

    donde7

    , velocidad del punto ( respecto a un re&erencial dado"

    , velocidad del punto 9 respecto al mismo re&erencial"

    , velocidad relativadel punto ( respecto al punto 9"

    - Mtodo de las aceleaciones elativas

    3a aceleracin relativa hace re&erencia a la %ue presenta una

    partcula con respecto a un sistema de re&erencia @!yzA,

    llamado re&erencial relativo o mvil por estar en movimiento

    http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos
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    con respecto a otro sistema de re&erencia @BCDA considerado

    como re&erencial absoluto o -jo"

    El movimiento de un re&erencial respecto al otro puede ser

    una traslacin, una rotacino una combinacin de ambas

    @movimiento rototraslatorioA"

    Caso !eneal7

    3a aceleracin de una partcula en un re&erencial -jo o

    absoluto y su aceleracin en un re&erencial mvil o relativo

    est$n relacionadas mediante la e!presin7

    siendo7

    la aceleracin de la partcula en el re&erencial -jo

    @aceleaci"n a#sol$taA"

    la aceleracin de la partcula en el re&erencial mvil

    @aceleaci"n elativaA,

    la velocidad de la partcula en el re&erencial mvil

    @velocidad elativaA,

    la aceleracin del origen del re&erencial mvil en el

    re&erencial -jo @aaste de taslaci"nA,

    la aceleracin tangencial @aaste de otaci"nA,

    la aceleracin normal o centrpeta @aaste de

    otaci"nA,

    la aceleracin complementaria o aceleaci"n de

    Coiolis"

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_traslaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_rotaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_rototraslatoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_traslaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_rotaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_rototraslatorio
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    Si la partcula se encuentra en reposo en el re&erencial mvil,

    esto es, si y , su aceleracin en el re&erencial -jo

    es la aceleracin de arrastre, %ue viene dada por

    %ue coincide con la aceleracin correspondiente un punto de

    un slido rgido en movimiento"

    #odemos e!presar la aceleracin de la partcula en el re&erencial

    -jo en la &orma

    Taslaci"n solamente

    3a aceleracin de una partcula en un re&erencial -jo o

    absoluto y en un re&erencial mvil o relativo, , est$n

    relacionadas mediante la e!presin7

    %"lo otaci"n

    3a aceleracin de una partcula en un re&erencial -jo o

    absoluto y en un re&erencial mvil o relativo, , est$n

    relacionadas mediante la e!presin7

    1.&. C'ancadoa:

    Una chancadora o chancador, es una m$%uina%ue procesa un

    material de &orma %ue produce dicho material con trozos de un

    tamao menor al tamao original" )hancadora es un dispositivo

    diseado para disminuir el tamao de los objetos mediante el uso

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Aceleraci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Aceleraci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina
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    de la &uerza, para romper y reducir el objeto en una serie de piezas

    de volumen m$s pe%ueas o compactas"

    Si se trata de una m$%uina agrcola, tritura, machaca y prensa las

    hierbas, plantas y ramas %ue se recogen en el campo" /ambi'n se

    puede emplear para e!traer alguna sustancia de los &rutos o

    productos agrcolas, rompiendo y prens$ndolos"

    Si se trata de una m$%uina empleada para la minera, la

    construccin o para el proceso industrial, puede procesar rocas u

    otras materias slidas"

    "F""C'ancadoa de mand(#$la7

    3a chancadora de mandbula se destina principalmente al uso

    de la ma%uinaria de trituracinde primer nivel o primaria

    @trituracin gruesa y mediaA, clasi-cada en el modelo de

    oscilacin sencilla, modelo de oscilacin compleja y el modelo

    de oscilacin mi!ta"

    Ti)os

    http://es.wikipedia.org/wiki/Maquinaria_agr%C3%ADcolahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trituraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Maquinaria_agr%C3%ADcolahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trituraci%C3%B3n
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    >ay tres tipos de trituradoras de mandbulas de acuerdo con el

    lugar %ue ha sido -jada la placa mvil7

    - /rituradora tipo 9lae, -jada en el punto m$s alto, por ejemplo

    en el $rea de recepcin o alimentacin8

    - /rituradora tipo *odge, -jada en el punto m$s bajo, por ejemploen el $rea de descarga8

    - /rituradora tipo Universal u oscilante, -jada en el punto medio

    del cuerpo de la trituracin"

    CAPITULO II: DISEO Y ANALISIS DEL PROTOTIPO DE LA CHANCADORA

    En esta seccin se desarrollara el diseo y an$lisis los di&erentes

    componentes %ue ser$n utilizados en la planta mvil de trituracin deman, teniendo en cuenta los siguientes par$metros7 E-cacia del

    proceso, obtener los tamaos re%uerido del man, obtener un sistema

    ptimo de la alimentacin y retiro del man"

    *urante el desarrollo del captulo se proceder$ a una an$lisis de

    ensayo y error de la resistencia del man, detallara las velocidades,

    aceleraciones, &uerzas est$ticas y &uerzas de inercias de cada eslabndurante el proceso y las ecuaciones para obtener la leva para el retiro

    del man ya procesado"

    RESISTENCIA DEL MANI

    El man es un producto muy conocido por sus usos en repostera,

    est'tica, salud, etc", pero no cuenta con estudios de resistencia a la

    traccin o comprensin, entonces para determinar la &uerza mnima

    %ue necesita un man para su trituracin se procedi a hacer un

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    an$lisis de ensayo y error, para determinar la &uerza a vencer y un

    tor%ue necesario de nuestro mecanismo"

    3a e!presin ensayo y error, tambi'n conocida como prueba y error,

    es un m'todoheursticopara la obtencin de conocimiento, tantoproposicionalcomo procedural" )onsiste en probar una alternativa y

    veri-car si &unciona" Si es as, se tiene una solucin"

    Este procedimiento de ensayo y error constara de aplicarle un peso

    en reposo al man y aumentar la masa hasta observar %ue el man &ue

    seccionado en partes re%ueridas para su posterior aplicacin"

    El peso obtenido es de 6 g %ue e%uivalen a apro!imadamente 6G NEn la plata&orma de chancado no solo se proceder$ a chancar uno

    por uno si no %ue se abastecer$ al mecanismo por grupos pe%ueos,

    entonces el mecanismo se topara con m$s de un man colineales

    entonces usaremos una &uerza re&erencial de FGG N para %ue el

    proceso sea m$s ptimo"

    *.SEH0 *E 3( )>(N)(*0R(7

    #ara el diseo de la chancadora usaremos como modelo el

    mecanismo de 6 eslabones como se muestra en la -gura

    I

    /omamos como punto inicial %ue el eslabn F mida Jcm y el eslabn

    K mida 6G cm y partimos de ah"

    https://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Heur%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Conocimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Proposici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Heur%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Conocimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Proposici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n
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    #ara un mejor rendimiento obtamos %ue el tercer eslabn recorra LG

    y analizamos en el so&t+are (uto)(* tal como se muestra en la

    -gura"

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    3os datos obtenidos se muestran en la siguiente -gura7

    (hora procederemos a disear el mecanismo de la corredera la cual

    ser$ la %ue surtir$ de manes a la chancadora7

    Si de la gr$-ca obtuvimos 66" cm a la distancia de centros,

    entonces obtamos por darle una distancia adicional de FKcm al centro

    de la corredera y %ueremos %ue la longitud del eslabn F de la

    chancadora sea igual a la longitud del eslabn F de la corredera

    entonces con estos datos calculamos la dimensin del eslabn K de la

    corredera7

    * @eslabn FA O66"cmIFKcmPJcm OL"cmEn el gra-co se aprecia el resultado7

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    )on este mecanismo unido cuando este unido al llegar los eslabones

    a JG la corredera abastecer$ de manes y la chancadora estar$ en

    su m$s alto nivel y cuando este a KQGPG la corredera estar$ en su

    alejamiento m$!imo y la chancadora en operacin"

    #ara el diseo del mecanismo de retiro del man ya procesado

    utilizaremos una leva, en ingeniera mec$nica, una leva es un

    elemento mec$nico %ue est$ sujeto a un ejepor un punto %ue no es

    su centro geom'trico, sino un alzado de centro" En la mayora de los

    casos es de &orma ovoide" El giro del eje hace %ue el per-l o contorno

    de la leva to%ue, mueva, empuje, o conecte con una pieza conocida

    como seguidor, para este proceso disearemos una leva conmovimiento armnico %ue tenga una bajada y subida de Q cm en LG"

    3a leva debe desarrollar un movimiento de bajada en 6 y luego

    subir nuevamente en 6 con movimiento armnico" 3a ecuacin de

    desplazamiento para este movimiento es7

    y=d

    2[1cos( )]

    *onde =45 ;d=6 cm; y variaremos el $ngulo de en grados"

    https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)