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UNIVERSIDAD DEL BÍO-BÍO

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

“PROPUESTA DE SISTEMA AUTOMATIZADO PARA RECHAZO DE

ROLLIZOS MAL CLASIFICADOS, EN PLANTA ASERRADEROS

ARAUCO, NUEVA ALDEA”

Informe de Habilitación Profesional

Presentado en conformidad a los requisitos

para optar al Título de Ingeniero Civil Mecánico

Profesor Guía:

Sr. Julio Huenul Muñoz

GIOVANNI PAOLO ROSSINI HEUSSER

CONCEPCIÓN - CHILE

2014

Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile

1

Resumen

El tema a tratar pertenece a la planta de Aserraderos Arauco, Nueva Aldea, en específico al área de aserradero,

dónde los troncos ingresan por un sistema de ingreso de trozos, dónde se reciben los trozos desde el Área de

Descortezado y los alimenta adecuadamente hacia la Línea Principal en forma unitaria.

El problema se origina cuando a la línea ingresan rollizos defectuosos tales como curvaturas extremas,

contrafuertes, fisuras, etc. Cuando esto sucede, se pueden generar trabamientos en la línea que repercuten en

tiempos muertos.

Por otro lado, cuando a la línea ingresan rollizos con un diámetro fuera de tolerancia, además de trabamientos,

se originan pérdidas de rendimiento en el Aserradero.

El proyecto plantea estudiar las alternativas que permitan configurar un sistema que permita retirar los rollizos

defectuosos antes de que ingresen a la línea principal. Esto será llevado a cabo implementando un equipo que

permita identificar los rollizos a rechazar para posteriormente ser retirados de la línea mediante un sistema de

empuje hidráulico.

Cabe señalar que durante el año 2013 se presentaron 491 detenciones originadas por este problema, las cuales,

en conjunto con las pérdidas de rendimiento descritas, generan pérdidas anuales de alrededor de los 260

millones de pesos.


1

Índice

CAPÍTULO 1 10

Antecedentes generales 10

1.1 Introducción 10

1.2 Objetivos 11

1.2.1 General 11

1.2.2 Específicos: 11

1.3 Descripción de la Empresa 11

1.3.1 Visión 13

1.3.2 Objetivos 13

1.4 Descripción general del Aserradero 15

1.5 Descripción del sistema de Ingreso de Trozos 19

1.5.1 Función 19

1.5.2 Componentes 20

1.5.3 Secuencia de Operación 22

CAPÍTULO 2 24

Descripción del problema 24

2.1 Mezcla Diamétrica 24

2.1.1 Origen de aparición de diámetros mezclados y presencia de rollizos defectuosos 25

2.1.2 Antecedentes 25

2.2 Sobre-diámetro 26

2.3 Sub-diámetro 27

2.4 Defectos en los rollizos 27

2.4.1 Clasificación de defectos 27

2.4.2 Norma para rollizos podados 28

2.4.3 Norma interna para rollizos regulares 29

2.5 Otros defectos que producen problemas 37

2.5.1 Trozos fisurados y quebrados 37

2.5.2 Cuerpos extraños incrustados 37


2

CAPÍTULO 3 38

Situación general del Aserradero 38

3.1 Indicadores de Gestión 38

3.1.1 Tiempos del proceso 38

3.1.2 GAP 39

3.1.3 Mala imputación de tiempos muertos 39

3.1.4 Detenciones por optimización de la máquina principal 39

3.2 Factor de Uso (FU) 40

3.3 Factor de Ritmo (FR) 40

3.4 Factor de Operación (FO) 40

3.5 Rendimiento (R%) 41

3.6 Repercusiones del problema en los indicadores 41

3.6.1 Desempeño año 2013 41

3.6.2 Tiempos muertos 43

3.6.3 Conclusión estudio económico 50

3.7 Estudio de efectividad 50

3.7.1 Efectividad del escáner de clasificación 50

3.7.2 Efectividad de la línea de clasificación 51

3.7.3 Efectividad al ingreso del Aserradero 52

3.7.4 Análisis y conclusión 53

3.7.5 Recomendaciones 53

CAPÍTULO 4 54

Descripción de sistema existente 54

4.1 Funcionamiento general de sistema existente 54

4.1.1 Sistema hidráulico existente 54

4.1.2 Sistema de pateos 58

4.1.3 Sistema PLC 58

CAPÍTULO 5 60

Propuestas 60

5.1 Cantidad de rollizos a rechazar 60

5.2 Determinación de rollizos a rechazar 60


3

5.2.1 Detección de rollizos 60

5.2.2 Propuestas de escáner 61

5.2.3 Conclusión 67

5.3 Alternativas de rechazo 67

5.3.1 Ubicación del Sistema de Pateo proyectado 68

5.3.2 Pateo propuesto 69

5.3.3 Destino de rechazo 74

5.3.4 Conclusión 78

5.4 Cinta transportadora 79

5.4.1 Elementos de la cinta transportadora 80

5.5 Buzón de rechazo 85

5.6 Conclusión general de la propuesta 86

CAPÍTULO 6 87

Memoria de cálculo 87

6.1 Selección de polines 87

6.1.1 Dimensionamiento de polines 87

6.1.2 Espaciamiento entre polines 93

6.1.3 Cantidad de polines de carga: 94

6.2 Selección de la cinta transportadora 94

6.2.1 Obtención de la tensión efectiva: 94

6.2.2 Obtención de la tensión unitaria 100

6.2.3 Obtención del impacto en la cinta 102

6.2.4 Cinta seleccionada 103

6.3 Dimensionamiento de poleas y eje motriz 103

6.3.1 Dimensionamiento de poleas 103

6.3.2 Dimensionamiento de eje del tambor 107

6.3.3 RPM requeridos en el eje del tambor 110

6.4 Sistema de pateo 111

6.4.1 Determinación de la fuerza necesaria para realizar el pateo 111

6.4.1.3 Fuerza total ejercida sobre el rollizo para realizar el empuje 113

6.4.2 Análisis de pandeo del vástago del cilindro 113


4

5.4.3 Caudal de aceite requerido por el sistema 114

6.5 Potencia polea motriz 117

Capítulo 7 119

Conclusión general 119

Bibliografía 121


5

Índice de figuras

Figura Nombre Página

1.1 Vista en planta, Aserradero Nueva Aldea 12

1.2 Áreas del Aserradero, Planta Nueva Aldea 15

1.3 Proceso productivo Aserradero Arauco, Planta Nueva Aldea 18

1.4 Ubicación del Sistema de ingreso de trozos 20

1.5 Componentes del Sistema de ingreso de trozos 20

1.6 Secuencia de operación del sistema de ingreso de trozos 22

2.1 Mezcla diamétrica presente en rumas 24

3.1 Factor de uso del aserradero, período 2013 41

3.2 Factor de ritmo del aserradero, período 2013 42

3.3 Factor de operación del aserradero, período 2013 42

3.4 Rendimiento del Aserradero, período 2013 43

3.5 Tiempos muertos originados por defecto de rollizos en el Aserradero 44

3.6 Tiempos muertos originados por defectos versus tiempos muertos globales 44

3.7 Diagrama de Pareto respecto de rollizos fuera de parámetro en el Aserradero 45

3.8 Diagrama de Pareto respecto a costos originados por rollizos fuera de parámetro

en el Aserradero 49

3.9 Calibración del escáner de clasificación (largo) 51

3.10 Calibración del escáner de clasificación (diámetro) 51

4.1 Unidad hidráulica existente en Aserradero, 1200 Litros 55

4.2 Esquema referencial del circuito oleohidráulico existente 57

4.3 Esquema de funcionamiento del PLC 59

5.1 Esquema de vista general del Aserradero 61

5.2 Esquema de funcionamiento del escáner de Sombra de doble barrera 63

5.3 Esquema de funcionamiento del escáner por Triangulación láser 64

5.4 Esquema de funcionamiento del escáner True Shape 65

5.5 Escáner de Rayos X 68


6

5.6 Esquema del sistema de pateo existente y rechazo proyectado 68

5.7 Pateo a implementar 69

5.8 Esquema de funcionamiento del circuito oleohidráulico proyectado 70

5.9 Detalle esquema de funcionamiento del circuito oleohidráulico proyectado 70

5.10 Acumulador de vejiga 71

5.11 Válvula reguladora de caudal Check In 71

5.12 Cilindro hidráulico 71

5.13 Válvula direccional 4-2 72

5.14 Manguera flexible 72

5.15 Conector UDA 72

5.16 Conector Tee 73

5.17 Válvula de corte 73

5.18 Esquema de áreas disponibles y opciones de disposición del proyecto 74

5.19 Esquema aéreo de áreas disponibles y opciones de disposición del proyecto 75

5.20 Esquema de emplazamiento de la opción 1 76



5.23 Esquema de acopio de rollizos rechazados 79

5.24 Esquema de la cinta transportadora 80

5.25 Banda transportadora 81

5.26 Polín de carga 82

5.27 Polín de retorno 82

5.28 Tambor motriz 82

5.29 Rascador 83

5.30 Faldón 83

5.31 Esquema grupo de poleas 84

5.32 Tensor de gravedad 85

6.1 Factor K2 en función de la relación de carga 90

6.2 Factor K3 en función de la velocidad 92


7

6.3 Factor K3B en función del diámetro del polín 93

6.4 Esquema de diámetro mínimo para polea motriz, polea deflectora y polea de

contrapeso 104

6.5 Esquema seleccionado para polea motriz, polea deflectora y polea de contrapeso

107

6.6 Distribución de cargas en el eje motriz 109

6.7 Diagrama de momentos en el eje motriz 109

6.8 Esquema de cargas en el tambor motriz 109

6.9 Esquema de diagrama de cuerpo libre 111

6.10 Disposición geométrica del cilindro hidráulico y del gancho de empuje 115


8

Índice de tablas

Tabla Nombre Página

1.1 Informe anual de gestión 2013 14

1.2 Resumen de consumo, producción y velocidad de la línea principal 19

2.1 Promedio mensual de dispersión diamétrica año 2013 26

2.2 Defectos considerados por norma interna de clasificación del Aserradero 28

2.3 Clasificación de defectos en rollizos 29

2.4 Norma interna de Aserraderos Arauco S.A. para el reconocimiento de defectos

en rollizos 30

3.1 Resumen de tiempos muertos y cantidad de eventos producidos por rollizos

defectuosos 43

3.2 Resumen de tiempos muertos originados por rollizos defectuosos versus

originados por otras causas 44

3.3 Resumen de costos asociados a tiempos muertos causados por rollizos

defectuosos 45

3.4 Resumen de pérdidas de rendimiento obtenidas en el Aserradero obtenidas el

2013 47

3.5 Resumen de datos del diagrama de Pareto para cantidad de rollizos fuera de

parámetro en el Aserradero 48

3.6 Resumen de datos del diagrama de Pareto para costos asociados a rollizos fuera

de parámetro en el Aserradero 49

3.7 Resultado prueba de clasificación, Área de trozado 52

3.8 Estudio de clasificación, cantidad y porcentaje de rollizos detectados por cada

diámetro del Aserradero 52

4.1 Bombas y motores eléctricos existentes 56

5.1 Resumen comparativo de las 4 propuestas de escáner 66

6.1 Peso estimado de la cinta en función del ancho y peso del material transportado

87

6.2 Carga soportada de polines CEMA D 89

6.3 Carga soportada de polines CEMA B 89

6.4 Diámetro de polines de acuerdo a la velocidad de la cinta 91

6.5 Clasificación de polines según norma CEMA 92

6.6 Espaciamiento entre polines 93


9

6.7 Factor de corrección de peso de la banda, de acuerdo a distancia entre centro de

poleas 95

6.8 Valores de G de acuerdo al ancho de la cinta 96

6.9 Factor de corrección Fx 96

6.10 Obtención de Qnormal en base al ancho de la cinta 98

6.11 Factor de corrección Fy 99

6.12 Factor de transmisión K 101

6.13 Información técnica de correas transportadoras Poliéster-Nylon 103

6.14 Valores característicos de Ctr según material de la cinta 104

6.15 Espesor dg de correas 105

6.16 Diámetro mínimo de poleas de acuerdo a su tensión admisible en estado de

operación 107


10

CAPÍTULO 1

Antecedentes generales

1.1 Introducción

La industria forestal corresponde a una de las principales actividades económica de nuestro país. En

este contexto, la planta Aserraderos Arauco, Nueva aldea, posee un rol fundamental en nuestra región,

produciendo una gran variedad de productos madereros, los que prácticamente en su totalidad son

exportados a lo largo del mundo.

El proceso comienza en el bosque, en donde Arauco cuenta con un área destinada especialmente para

su manejo y conservación. Cuando los árboles, principalmente pino y eucalipto, se encuentran en edad

madura, son cortados en forma de rollizos y trasladado mediante camiones a la planta.

Estos rollizos llegan al área de Aserradero desde el área de Descortezado, dónde, una vez removida

su corteza, son trozados y clasificados de acuerdo a su clase (PARE o trozo regular sin curvatura,

DIRE o trozo regular con curvatura y DIPO o trozo podado), largo y diámetro. Esto se realiza mediante

un escáner que es capaz diferenciar los trozos que ingresa por una cinta transportadora, mediante la

cual los rollizos son apilados en los distintos buzones de clasificación. A partir de ahí, son trasladados

mediante cargadores frontales al área de Aserradero, dónde, mediante un proceso secuencial, se

obtienen tablas dimensionadas y empaquetadas que cumplen con determinados estándares para su

comercialización.

Es precisamente el Área de ingreso de trozos, dónde se presenta el problema en estudio; La aparición

de rollizos defectuosos y de mezcla diamétrica. Estos impactan directamente al rendimiento y al factor

de operación, originando pérdidas económicas a la planta cercanas a los 200 millones de pesos

anuales.

Es por esto, que se propone implementar en la línea de ingreso de trozos, un sistema de detección y

rechazo para estos rollizos. Por ello, se estudiarán distintas propuestas de detección, esquemas de

traslado y almacenamiento en un buzón, para luego trasladar esos rollizos nuevamente a la línea de

clasificación.


11

1.2 Objetivos

1.2.1 General

- Generar propuestas que permitan reducir las pérdidas generadas económicas por la presencia

de rollizos defectuosos y fuera del diámetro tolerable.

1.2.2 Específicos:

- Cuantificar las pérdidas económicas ocasionadas por rollizos defectuosos y fuera del diámetro

tolerable para el Aserradero.

- Proponer alternativas que permitan retirar dichos rollizos antes de que ingresen a la línea

principal del Aserradero.

- Proponer las consideraciones técnicas principales, desde el punto de vista mecánico, asociadas

a la alternativa escogida.

1.3 Descripción de la Empresa

Aserraderos Arauco es el principal productor de maderas del hemisferio sur, con una capacidad

instalada de 2,8 millones de 𝑚3 de madera aserrable en sus ocho aserraderos en Chile y uno en

Argentina. Esta área de negocio maneja además, cinco plantas de remanufactura y una de terciados.

El área de Maderas elabora una amplia variedad de productos de madera y remanufacturados con

distintos grados de terminación, apariencia y procesos de valor agregado. Estos productos son

comercializados en 59 países, cubriendo una multiplicidad de usos para las industrias del mueble,

embalaje, la construcción y remodelación.

La Planta Aserraderos Nueva Aldea S.A., inició sus actividades el año 2004 y se encuentra ubicada

en Autopista del Itata, Km 21, en la comuna de Ránquil, Región del Bío-Bío. Se encuentra provista

de tecnología de punta proveniente de diferentes países, principalmente Suecia, Canadá, E.E.U.U. y

Chile. Posee 4 principales áreas de proceso: Trozado, Aserradero, Secado y Cepillado-Pallet.1


12

Figura 1.1 “Vista en planta, Aserradero Nueva Aldea”

Cabe destacar que este aserradero es el mayor productor de madera aserrada de Latinoamérica. Sus

productos son comercializados en más de 28 países, siendo Asia y Oceanía el principal mercado con

un 25% de las ventas, seguido por Norteamérica con un 32%.

Tanto los objetivo como la visión de Arauco S.A, los cuales son comunes para sus 5 áreas de Negocio,

son presentados a continuación:

PLANTA

ASERRADERO

PLANTA DE

DESCORTEZADO


13

1.3.1 Visión

Ser un referente mundial en el desarrollo sustentable de productos forestales.

1.3.2 Objetivos

Garantizar el máximo retorno a nuestros accionistas, a través de una gestión eficiente,

responsable y de calidad en todos nuestros procesos, aplicando para ello sistemas y

procedimientos que aseguren la maximización del valor de nuestro negocio.

Promover el uso sustentable de los recursos naturales de nuestro entorno, invirtiendo en

investigación, innovación tecnológica y capacitación, para prevenir y reducir progresiva,

continua y sistemáticamente los impactos ambientales de nuestras actividades, productos y

servicios.

Entregar a todos nuestros clientes productos y servicios de calidad, de manera sostenida en el

tiempo, impulsando a nuestros proveedores a hacerse parte de nuestra cadena de valor y

calidad.

Velar por la seguridad y la salud ocupacional tanto de nuestros trabajadores como de los de

nuestras empresas colaboradoras, y procurar reducir en forma continua y progresiva los riesgos

a la seguridad de nuestras operaciones y servicios.

Generar las condiciones para el desarrollo de todos los integrantes de la compañía,

promoviendo ambientes laborales basados en el respeto, honestidad, calidad profesional,

capacitación y trabajo en equipo.

Construir relaciones permanentes y de mutua colaboración con las comunidades en donde se

encuentran nuestras operaciones, incorporando sus inquietudes y necesidades en nuestra toma

de decisiones y apoyando su desarrollo.

Mantener una comunicación transparente y honesta con los distintos actores relevantes para

nuestra empresa.

Cumplir todos los requisitos legales vigentes y otros compromisos que regulan nuestro negocio

y, en la medida de nuestras posibilidades, superar positivamente los estándares establecidos.


14

Disponer y aplicar los sistemas y procedimientos que nos permitan administrar los riesgos de

nuestro negocio, evaluando regularmente nuestro desempeño en todos los procesos, tomando

a tiempo las medidas correctivas que sean necesarias y proporcionando información

transparente y oportuna acerca de nuestro progreso.

Difundir, capacitar e involucrar en el cumplimiento de estos compromisos a nuestros

trabajadores, contratistas y proveedores haciendo que esta política se implemente con la

colaboración y esfuerzo de todos.

La siguiente tabla, resume las características de la planta:

Tabla 1.1 “Informe anua de gestión 2013”

Consumo Rollizos 739.354 𝑚3

Producción madera Verde 377.022 𝑚3

Diámetro Medio 22.6 Cm

Materia Prima Pino Radiata 16 – 32 Cm

Producción madera Seca 302.025 𝑚3

Nº de Cámaras Secado 10

Producción madera Cepillada 84.016 𝑚3

Producción madera Pallet 108.067 𝑚3

Volumen de Ventas 293.189 𝑚3

Nº Empleados 620


15

1.4 Descripción general del Aserradero

Los rollizos llegan al Aserradero desde el área de Descortezado, dónde, una vez removida su corteza,

son trozados y clasificados de acuerdo a su clase (PARE o trozo regular sin curvatura, DIRE o trozo

regular con curvatura y DIPO o trozo podado), largo y diámetro. Esto se realiza mediante un escáner

que es capaz diferenciar los trozos que ingresa por una cinta transportadora, mediante la cual los

rollizos son apilados en los distintos buzones de clasificación. A partir de ahí, son trasladados

mediante cargadores frontales al área de Aserradero, dónde, mediante un proceso secuencial, se

obtienen tablas dimensionadas y empaquetadas que cumplen con determinados estándares para su

comercialización.

Figura 1.2 “Áreas del Aserradero, Planta Nueva Aldea”


16

(A) Sistema Ingreso Trozos (IT1): Se encarga de recibir los trozos desde el Área de Descortezado y

los alimenta adecuadamente hacia la Línea Principal, es decir, con el diámetro menor hacia delante,

en forma unitaria y con una separación constante entre trozos.

(B) Línea Principal (LP1): Realiza las operaciones consecutivas necesarias para convertir el trozo

descortezado en piezas laterales y múltiplos de madera central. Los múltiplos corresponden a las

piezas de madera que se obtienen del centro del trozo mediante la secuencia de corte de trozo-

semibasa-basa-múltiplos y su destino final es la Clasificación de Múltiplos. Las piezas laterales se

obtienen en el proceso de convertir los trozos en semibasas (laterales a Canteo de Tablas 1) y las

semibasas en basas (laterales a Canteo de Tablas 2).

(C) Canteo de Tablas Nº1 (CT1): Recibe los laterales obtenidos desde la transformación de trozos

en semibasas y los convierte en tablas laterales de distintos anchos y libres de canto muerto que se

envían a un proceso de Clasificación o Grading.

(D) Canteo de Tablas Nº2 (CT2): Recibe los laterales obtenidos desde la transformación de

semibasas en basas y los convierte en tablas laterales de distintos anchos y libres de canto muerto que

se envían a un proceso de Clasificación o Grading.

(E) Resierras (RE): Reprocesan los múltiplos que han sido clasificados en el Sistema de Clasificación

de Múltiplos para obtener tablas centrales de dimensiones comerciales. Existen tres (3) Resierras, las

cuales pueden ser combinadas para realizar incluso dos (2) cortes sucesivos de la madera:

Resierra RE1: Reprocesa tablas desde el Sistema de Clasificación de Múltiplos.

Resierra RE2: Reprocesa tablas desde el Sistema de Clasificación de Múltiplos.

Resierra RE3: Reprocesa tablas desde el Sistema de Clasificación de Múltiplos, Resierra

RE2 o desde Patio.

(F) Clasificación (CA): La sección de Clasificación realiza la clasificación de Múltiplos Centrales y

de Tablas Laterales. Se compone de las siguientes subsecciones:

Clasificación de Múltiplos a Resierra (CA1): Recibe y separa en forma automática la médula y los

semilaterales, permitiendo destinos a Resierras diferenciados. El operador puede cambiar el destino

en forma manual.


17

Ingreso a Clasificación de Laterales Nº1 (CA2): Recibe y unitiza las tablas laterales desde Canteo

de Tablas Nº1 hacia el Scanner y Sierra Despuntadora.

Ingreso a Clasificación de Laterales Nº2 (CA3): Recibe y unitiza las tablas laterales desde Canteo

de Tablas Nº2 hacia el Scanner y Sierra Despuntadora.

Scanner y Sierra Despuntadora (CA4): Determina la forma real de las tablas, calcula su mejor

aprovechamiento de acuerdo a los parámetros fijados y despunta la tabla para obtener tablas finales

dentro de los rangos de largos requeridos.

Manejo y Descarga de Buzones (CA5): Almacena de forma independiente los distintos tipos de

tablas obtenidos después de la Sierra Despuntadora (ancho, espesor, largo y calidad), de forma de

entregar a Empaque de Laterales (DM1) un conjunto de tablas de iguales características que formaran

uno o más paquetes.

(G) Empaque (DM): Forma paquetes empalillados a partir de las tablas laterales y tablas centrales.

Existen cuatro (4) Empaques que se describen a continuación.

Empaque Laterales (DM1): Recibe y empaqueta las tablas laterales obtenidas del Sistema de

Buzones de Clasificación.

Empaque Kallfass A (DM2): Recibe y empaqueta las tablas centrales obtenidas de las Resierras RE2

y/o RE3.

Empaque Kallfass B (DM3): Recibe y empaqueta las tablas centrales obtenidas de las Resierras RE1

y/o RE2 y/o RE3.

Empaque Kallfass C (DM4): Recibe y empaqueta las tablas centrales obtenidas de las Resierras RE1

y/o RE2.

(H) Salida y Enzunchado de Paquetes (EN): Permite el traspaso y enzunchado de los paquetes desde

Empaque de Laterales y/o Empaques Kallfass hacia patio o Baño Antimanchas.

(I) Baño Antimanchas (BA1): Permite bañar la madera que se encuentra en forma de paquetes,

aplicando un preservante adecuado que le otorga una protección Anti-Manchas. Es posible bañar

paquetes de Empaque de Laterales, Empaques Kallfass o paquetes desde patio.

(J) Manejo Subproductos (MS1): Tiene por función transformar los despuntes y chicotes generados

en cada centro de máquinas en aserrín y astillas. Todo el aserrín producido en los Centros de Máquinas


18

es transportado y enviado al Silo de Aserrín, mientras que las astillas producidas por los Chipper son

transportadas a los Silos de Astillas.

(K) Transportes de Reproceso: Permiten transportar tablas desde Patio y rechazo desde Trimmer,

con el fin de reprocesarlas en la Canteadora Nº2. Además, es posible transportar las tablas rechazadas

desde Kallfass hacia la Línea de Clasificación.

Figura 1.3 “Proceso Productivo Aserraderos Arauco, Planta Nueva Aldea”


19

Tabla 1.2 “Resumen de consumo, producción y velocidad de la línea principal”

Consumo-Producción:

Cap. Consumo 915.000 𝑚3/Año

Diámetro Mínimo 16 cm.

Diámetro Máximo 38 cm.

Diámetro Medio 22 cm.

Rango de Largos 2.4-5.0 m.

Altura Semibasa 78-250 mm.

Espesor Mín. Múltiplos 35 mm.

Espesor Máx. Múltiplos 100 mm.

Espesor Min. Central 11 mm. Resierras

Ancho Canteo 75-400 mm.

Velocidad Nominal Línea principal Aserradero

Diámetro 16-18 cm 150 m/min.



1.5 Descripción del sistema de Ingreso de Trozos

1.5.1 Función

La función principal del Sistema Ingreso Trozos es transportar los Trozos, unitizarlos y orientarlos

con el diámetro menor hacia delante, para que ingresen a la Línea Principal. Sus funciones específicas

son las siguientes:

Recibir los trozos descargados por un Cargador Frontal.

Unitizar los trozos, permitiendo el transporte individual.

Medir el trozo para determinar el diámetro menor.

Girar los trozos que ingresan con el diámetro menor hacia atrás.

Entregar los trozos a la Línea Principal.


20

Figura 1.4 “Ubicación del Sistema de ingreso de trozos”

1.5.2 Componentes

Los Componentes del Sistema Ingreso Trozos se muestran en la siguiente figura:

Figura 1.5 “Componentes del Sistema de ingreso de trozos”


21

(A) Mesa Ingreso Trozo (100): Recibe los trozos depositados por un Cargador Frontal y los

transporta hacia los Unitizadores Nº1 y Nº2.

(B) Barredor de Corteza (102): Esta ubicado bajo la Mesa Ingreso Trozo y permite eliminar los

restos de corteza que caen desde la Mesa Ingreso Trozo y de los Unitizadores Nº1 y Nº2.

(C) Unitizador Nº1 (110): Permite transportar de forma individual los trozos depositados por la Mesa

Ingreso Trozo.

(D) Unitizador Nº2 (115): Permite transportar de forma individual los trozos para entregarlos uno a

uno hacia el Transportador Receptor Trozo.

(E) Transportador Receptor Trozo (120): Permite transportar los trozos hacia la Mesa Transversal

a Unitizador Nº3 y hacia la Mesa Transversal a Girador Trozo, además cuenta con un Scanner que

realiza la medición de los trozos para determinar la orientación que llevan. Es de velocidad variable,

y su velocidad a 50Hz es 107.8 m/min.

(F) Mesa Transversal a Unitizador Nº3 (130): Permite transportar los trozos que vienen en posición

correcta, es decir, con el diámetro menor por delante hacia el Unitizador Nº3

(G) Unitizador Nº3 (132): Permite transportar de forma individual los trozos para entregarlos uno a

uno hacia los Rodillos Alineadores de Trozo.

(H) Mesa Transversal a Girador Trozo (134): Permite transportar los trozos que vienen con el

diámetro menor hacia atrás hacia el Girador Trozo.

(I) Girador Trozo (136): Permite transportar los trozos que vienen con el diámetro menor hacia atrás,

y por la forma del transporte, los trozos son entregados en posición correcta al Unitizador Nº4, es

decir, con el diámetro menor hacia delante.

(J) Unitizador Nº4 (138): Permite transportar de forma individual los trozos para entregarlos uno a

uno hacia los Rodillos Alineadores de Trozo.

(K) Rodillos Alineadores de Trozo (140): Reciben los trozos entregados por los Unitizadores Nº3 y

Nº4, los alinean hacia adelante y los entregan al Transportador desde Unitizadores Nº3 y 4.


22

(L) Transportador desde Unitizadores Nº3 y 4 (170): Recibe los trozos desde los Rodillos

Alineadores con un espacio constante entre ellos y los envía al Transportador Alimentación a Línea

Principal. Es de velocidad variable, y su velocidad a 50 Hz es 117.6 m/min.

(M) Transportador Alimentación a Línea Principal (172): Permite transportar los trozos recibidos

desde el Transportador desde Unitizadores Nº3 y 4 hacia el Scanner Principal montado sobre el mismo

transportador, para realizar la medición del trozo y luego enviarlo hacia el Rotador de Trozos, en la

Línea Principal. Es de velocidad variable, y su velocidad a 50 Hz es 85.4 m/min.

(N) Unidad Hidráulica Ingreso de Trozos (180): Permite alimentar el sistema hidráulico de todo el

Sistema Ingreso de Trozos.

1.5.3 Secuencia de Operación

La Secuencia de Operación del Sistema Ingreso Trozos se describe a continuación:

Figura 1.6 “Secuencia de operación del Sistema de ingreso de trozos”


23

1. Los Trozos son depositados (A) por un Cargador Frontal sobre la Mesa Ingreso Trozo.

2. Los Trozos son distribuidos y transportados (B) hacia el siguiente equipo.

3. Lo Trozos son transportados (C) de forma individual, uno a uno, por los Unitizadores Nº1 y Nº2.

4. Los Trozos son transportados (D) hacia el Scanner Nº1 para determinar su orientación.

5. Los Trozos cuyo diámetro menor este hacia atrás son transportados (E) hacia el Girador Trozo.

6. Los Trozos son transportados (F) a lo largo de la Mesa provocando el cambio de orientación y

entregados con el diámetro menor hacia adelante.

7. Los Trozos son transportados (G) de forma individual, uno a uno, por el Unitizadores Nº4 y

enviados a los Rodillos Alineadores de Trozo.

8. Los Trozos que han ingresado con el diámetro menor hacia adelante son transportados (H) desde

el Scanner Nº1 hacia el Unitizador Nº3.

9. Los Trozos son transportados (I) de forma individual, uno a uno, por el Unitizadores Nº3 y

enviados hacia los Rodillos Alineadores de Trozo.

10. Los Trozos son alineados hacia adelante (J) por los Rodillos Alineadores de Trozo asociados a

los Unitizadores Nº3 y Nº4, para luego ser enviados (K) al Transportador desde Unitizadores Nº3

y 4.

11. Los Trozos son transportados (L) hacia el Transportador Alimentación a Línea Principal.

12. Los Trozos son transportados (M) hacia el Scanner Principal donde se medirá la forma real del

Trozo y de ahí hacia el Rotador de Trozos en la Línea Principal.


24

CAPÍTULO 2

Descripción del problema

La situación a analizar corresponde al área de aserradero, en específico, en el sistema de ingreso de

trozos. Aquí se puede definir los principales tipos de problema:

2.1 Mezcla Diamétrica

Cuándo se decide que al aserradero ingresen trozos de un diámetro determinado, la línea completa se

configura para trabajar con dicha dimensión, con una tolerancia de ±2 cm. El escáner optimizador de

trozos (MPM) determina el esquema de corte que permite obtener el máximo rendimiento durante el

aserrío para cada trozo escaneado. Esto se logra rotando el rollizo mediante el “Rotador de trozos.

La mezcla se produce cuando ingresan rollizos con un diámetro mayor o menor al determinado (sobre-

diámetro o sub-diámetro).

Figura 2.1 “Mezcla diamétrica presente en rumas”


25

2.1.1 Origen de aparición de diámetros mezclados y presencia de rollizos

defectuosos

Su origen puede asociarse principalmente a 3 etapas previas al ingreso al aserradero.

1. Irregularidades en la línea de clasificación, correspondiente al Área de descortezado. Estos

pueden ser de tipo eléctrico, electrónico, mecánico u operacional. Las principales causas

corresponden a pérdidas de sincronismo debido a Gap no adecuado (separación entre trozos),

fallas en unidades de pateo, en fotoceldas, estiramiento excesivo de cinta transportadora y

fallas en el encoder. Esto ocasiona la aparición de mezcla diamétrica y de rollizos defectuosos.

2. Clasificación y traslado ineficiente en canchas de acopio, dónde los rollizos clasificados

son apilados en rumas de acuerdo a su clase, largo y diámetro. Esto se debe principalmente a

un error operacional, cuándo el encargado de clasificar las rumas comete un error y coloca

rollizos en una ruma que no corresponde, o ingresa a aserradero una ruma equivocada,

originando mezcla diamétrica.

3. Manejo inadecuado de las rumas. Cuándo los transportadores móviles realizan un mal agarre

de las rumas, las garras de estos pueden causar fisuras y quebraduras en los rollizos.

2.1.2 Antecedentes

Los rollizos que ingresan al aserraderos vienen clasificados desde el área de Trozado según su clase

(PARE o DIRE), su largo y su diámetro. Sin embargo, su clasificación no es exacta. La siguiente tabla,

resume un consumo mensual normal de rollizos por parte de Aserradero, de acuerdo a su clasificación.


26

Tabla 2.1 “Promedio mensual de dispersión diamétrica año 2013”

De aquí se desprende lo siguiente:

Total de rollizos aserrados: 227.416

Total fuera de rango mensual (tolerancia=2cm): 1.540

Porcentaje fuera de rango mensual: 0,68%

Total fuera de diámetro mensual (sin tolerancia): 31.202

Porcentaje fuera diámetro mensual: 13,72%

Efectividad real que ingresa a aserradero: 86,28%

2.2 Sobre-diámetro

Corresponde a los rollizos que ingresan con un diámetro superior a la tolerancia aceptada. Como el

proceso de aserrío se encuentra adaptada para trabajar con un diámetro menor, procesar estos trozos

causa una condición sub-estándar que afecta a toda la línea, causando fallas en los elementos de corte,

impacto en unidades hidráulicas y neumáticas, sobrecarga de motores, trabamientos y desgaste

acelerado de los elementos que conforman la línea, entre otros.


27

Si bien es difícil de cuantificar los costos asociados a desgaste acelerado, debido a que no es posible

determinar con exactitud si un elemento mecánico falló por sobre-diámetro o fatiga, sí se pueden

cuantificar las pérdidas asociadas a tiempos muertos y pérdidas de rendimiento.

2.3 Sub-diámetro

Cuándo a la línea ingresan rollizos con un diámetro menor al determinado para el proceso, al seguir

trabajando con los esquemas de corte configurados, se producen los denominados “cantos muertos”.

Estos corresponden a trozos aserrados dónde en los bordes se produce inexistencia de materia. Esto

afecta directamente al rendimiento del aserradero.

2.4 Defectos en los rollizos

Son considerados como defectos, todas aquellas irregularidades en la morfología que escapan de los

parámetros considerados como aceptables. Las consecuencias del ingreso de rollizos defectuosos al

aserradero se asocian principalmente a trabamientos en la línea, desgaste acelerado y falla de

componentes mecánicos y pérdidas de rendimiento del proceso de aserrío.

A continuación se presenta la clasificación de defectos externos en los rollizos, según la norma de

calidad diseñada por Arauco S.A., basada en la norma JAS, aplicada en todos sus aserraderos:

2.4.1 Clasificación de defectos

La Norma de Rollizos generada por Aserraderos Arauco S.A. tiene definidos parámetros de

aceptabilidad para las siguientes categorías:


28

Tabla 2.2 “Defectos considerados por norma interna de clasificación del Aserradero”

2.4.2 Norma para rollizos podados

Rollizos dimensionados en diámetro y largo comercial. En diámetro se definen dos rangos; uno de 22

a 28 Cm. diámetro JAS y el otro como 30 cm. y más. Cada trozo debe cumplir con tener una apariencia

externa sin nudos, en todo su contorno y en todo su largo. Además debe cumplir con cada una de las

características definidas en este documento para cada uno de los grados.

Grado 1, Se limitan características, en detalle.

Grado 2, Sólo por curvatura.

Grado 3, Curvaturas y otros defectos que superen a los límites del Grado 2, siempre que no sean causa

de problemas operacionales en el proceso. Se define además un rollizos “Semipodado”, que en la

entrega de podados, no debe superar al 20 % en forma permanente, no se acepta la entrega de rollizos

semipodados por separado.

Semipodado: Cada trozo debe cumplir con un mínimo del 80 % del largo como rollizo podado, medido

desde un extremo.

Rollizos dimensionados en diámetro y largo comercial, en diámetro se definen tres rangos de diámetro

JAS. Uno desde 16 a 20 Cm, otro de 22 a 28 Cm y un tercero de 30 Cm y más.


29

2.4.3 Norma interna para rollizos regulares

Cada trozo debe cumplir con las características definidas para cada uno de los grados, basado en la

norma JAS (Japanise Agriculture Standard)

Grado 1, Se limitan las características, según detalle.

Grado 2, Sólo por curvatura.

Grado 3, Peca grave, doble curva leve y otros defectos que superen los limites definidos para las

características del Grado 2, siempre que no constituyan causa de problemas operacionales.

Tabla 2.3 “Clasificación de defectos en rollizos”

Nº Especificación

Podados y Semipodados Regulares

Grado 1 Grado 2 Grado 1 Grado 2

1.-

Astillamientos, daños y Se aceptan hasta 1,0 centímetro de profundidad.

malformaciones en el Si son mayores a este límite, se debe rebajar al diámetro JAS que corresponda según profundidad

contorno del trozo.

2.- Acuñaduras, partiduras Se aceptan hasta un medio de la sobredimensión en el largo.

y daños en los extremos. Si son mayores a este límite, se deben rebajar al largo comercial inferior.

3.-

Curvaturas ( % D.JAS )

Desde : 0,0% 0,0% 25,1% 30,1% 0,0% 0,0% 0,0% 20,1% 25,1% 30,1%

Hasta : 25,0% 30,0% 40,0% 50.0% 20,0% 25,0% 30,0% 30,0% 40,0% 50,0%

4.- Contrafuerte – máximo No acepta 10 % del diámetro JAS

5.-

Diámetro JAS (Cm.)

Desde : 22 30 22 30 16 22 30 16 22 30

Hasta : 28 y más 28 y más 20 28 y más 20 28 y más

6.- Doble curvatura No acepta No Acepta

7.- Mal desrrame No acepta

8.- Largo del rollizo Largo producción = ( Largo Factura + 10 cm ) + / – 4 cm

9.- Nudos - diámetro máximo No acepta Hasta 30 % del D. JAS

Nº de verticilos – máximo No acepta Acepta sin limites

10.

- Protuberancias – máximo No acepta 10 % del diámetro JAS

11. Pecas con pérdida de

material No acepta Acepta sólo leve


30

Tabla 2.4 “Norma interna de Aserraderos Arauco S.A. para el reconocimiento de defectos en rollizos”

1.- Astillamiento, daños y

malformaciones en el contorno

del rollizo.

No se aceptan astillamientos,

daños ni malformaciones que

afecten el contorno del rollizo en

más de un centímetro de

profundidad.

Si es identificable y mayor a un

centímetro, de debe rebajar al

diámetro JAS que corresponde.

Si no es posible identificar la

profundidad, se tratan como que

afecta el extremo

Si son trozos partidos a lo largo,

se tratan como que afectan el

extremo del trozo

Se aceptan hasta un centímetro de profundidad sin descontar, sobre un centímetro se debe descontar la profundidad


31

2.- Acuñaduras, partiduras y

daños en los extremos.

No se aceptan acuñaduras que

afecten al largo mínimo de

producción.

En trozos aserrables podados,

rechazo podado, regulares y

rechazos de regulares se acepta lo

siguiente:

Máximo un medio de la

sobredimensión. Si es mayor se debe

reducir al largo inferior.

Se acepta hasta un medio de la sobredimensión.


32

3.- Curvatura:

Se define como la distancia

(flecha) máxima entre el trozo y

la cuerda estirada desde un

extremo a otro, dividida por el

diámetro JAS y multiplicada por

100 (porcentaje del diámetro JAS

Curvatura % = F.Máx * 100

D.JAS

22 - 28 30 y + 22 – 28 30 y + 16 - 20 22 - 28 30 y + 16 - 20 22 - 28 30 y +

0,0

25,0%

0,0

30,0%

25.1%

40,0%

30,1%

50,0%

0,0

20,0%

0,0

25,0%

0,0

30,0%

20.1%

30%

25.1%

40,0%

30.1%

50,0%

4.- Contrafuerte :

En aserraderos donde existe

reductor de contrafuerte, esta

característica no será controlada.

En rollizos podados no se aceptan contrafuertes Acepta hasta un 10% del diámetro JAS.


33

5.- Diámetro JAS :

Diámetro mínimo medido en el

extremo menor del rollizo, sin

corteza.

La unidad de medida es cada 2,0 centímetros, con el concepto de medida llena (si no es igual o superior, es el menor). Si el extremo

menor, tiene deformaciones (protuberancias) o existe un daño menor que no afecta al largo, la medida a registrar se debe hacer, según

figuras.

6.- Defectos inaceptables

Presencia de curvatura doble.

Doble curva leve solo se acepta

en rollizo regular grado 3

Presencia de doble flecha.

Malformaciones y/o hendiduras.

No acepta


34

7.- Desrrame de trozos.

El desrrame de los rollizos

regulares debe ser al mismo

nivel del contorno de trozo, no se

aceptan la presencia de tocones

de ramas en ningún grado. El

corte debe ser realizado en el

sentido longitudinal al trozo, en

ningún caso se aceptan cortes

perpendiculares al trozo.

No acepta

8.- Largo del rollizo.

Largo nominal = largo factura

Sobre dimensión = 10 cm.

Tolerancia = más, menos 4 cm.

Largo producción = ( Largo Factura + 10 cm ) + / – 4 cm


35

9.- Nudos máximos.

Diámetro medio de nudos aceptados

en los rollizos.

Tamaño nudo = DM + dm

2

Diámetro promedio del nudo.

No acepta Hasta 30% diámetro JAS.

10.- Protuberancias.

Altura (h) máxima sobre el nivel del

contorno del rollizo.

No se aceptan protuberancias que

marquen un cambio en el eje del

rollizo.

No acepta 10% diámetro JAS


36

11.-Pecas.

La peca con pérdida de material se

define como las hendiduras que

presenta la superficie del rollizo en

forma de peca.

Se acepta la peca leve. Se define

como aquella que se confunde con el

color de la madera.

No se acepta peca visible, grave y

menos crítica

Peca Crítica

Peca Leve

Peca Grave

Peca Leve


37

2.5 Otros defectos que producen problemas

2.5.1 Trozos fisurados y quebrados

Este tipo de defecto corresponde a grietas que pueden presentarse tanto en el exterior, como

en el interior del rollizo, lo cual lo hace difícil de detectar. Las consecuencias de este tipo de

defecto son principalmente trabamientos en la línea, ya que al ser transportados durante la

línea de ingreso de trozos mediante las unidades de pateo, las fisuras pueden transformarse

en quebraduras que traban la línea ocasionando detenciones imprevistas.

2.5.2 Cuerpos extraños incrustados

Estos pueden son principalmente piedras y metales (aunque puede haber otros), los cuales se

incrustan mayormente en los extremos de los rollizos, lo cual genera daños conocidos como

“ralladuras”, lo cual corresponde a una destrucción de los elementos de corte de la línea.


38

CAPÍTULO 3

Situación general del Aserradero

Con el fin de aclarar la situación actual del aserradero, se presentan 3 gráficos

correspondientes a los indicadores empleados para evaluar el desempeño del aserradero del

año del 2013, los cuales se definen a continuación.

3.1 Indicadores de Gestión

Estos representan un instrumento o mecanismo que permite evaluar el desempeño de un

proceso. Dichos indicadores producen información que puede ser analizada a fin de detectar

condiciones que podrían afectar al cumplimiento de las metas propuestas.2

A modo de permitir representar el impacto de la mezcla diamétrica y de la presencia de

rollizos defectuosos, se emplearán algunos de los indicadores de gestión que mejor permitan

visualizarlo. Para ello, es necesario tener presente los siguientes conceptos, descritos por la

planta de la siguiente manera.3:

3.1.1 Tiempos del proceso

De modo de poder definir con claridad algunos de los indicadores, es necesario aclarar los

siguientes conceptos:

3.1.1.1 Tiempo Potencial

Se define tiempo potencial, aquel tiempo que se programa para la realización de un turno,

principalmente en minutos, para facilitar el control de las detenciones.

3.1.1.2 Tiempo Muerto

Son aquellos tiempos en los cuales no se realiza la operación, las causas de estos se pueden

agrupar en:

a. Tiempos muertos debidos a Mantención: definidos como la relación directa, por fallas

causadas por mantención, ejemplo: fallas imprevistas o correctivas.


39

b. Tiempos muertos propios del Proceso: Es todo tiempo que se relacione en forma directa

con fallas causadas por operación, y que se pueden minimizar mediante algún proyecto de

implementación o mejora.

Ejemplo: cambio de medidas (sierras), atochamientos, etc.

c. Tiempo Muerto Externo: Relacionado en forma directa con fallas causadas por agentes

externos. Ejemplo. Corte de energía

3.1.1.3 Tiempo Real

Se define tiempo real, como la resta entre el tiempo potencial, menos el tiempo muerto,

3.1.1.4 Tiempos ocultos no registrados

Se define como tiempos ocultos no registrados, a todas aquellas detenciones que ocurren por

causa de eventos no deseados, que significan una merma en tiempo potencial programado,

Como por ejemplo:

3.1.2 GAP

Con este nombre se describe a la distancia necesaria entre piezas para ser procesadas, este

factor se considera más importante en la primera máquina, ya que es esta quien controla la

velocidad de la línea. Esta distancia se recomienda no mayor a un metro entre trozos para la

primera máquina, y a medida que este valor disminuye la productividad aumenta

considerablemente. Un factor que condiciona la distancia entre piezas es la capacidad de

lectura de los equipos de scanner o en su defecto la capacidad que tienen los operadores de

las máquinas de poder ver donde se encuentra el mejor aprovechamiento del trozo o pieza.

3.1.3 Mala imputación de tiempos muertos

Al imputar de manera inadecuada o no imputar los tiempos muertos, se pueden generar

problemas a la hora de generar reportes o proyecciones que consideren esta toma de datos.

3.1.4 Detenciones por optimización de la máquina principal

Esto ocurre cuándo durante el procesamiento de un trozo de un diámetro determinado, ingresa

un trozo de un diámetro mayor, y la máquina se detiene para optimizar ese trozo, abrir los

cuerpos de los canteadores, procesar dicho trozo y luego volver a detenerse para retomar la


40

medida original. Este proceso de optimización dura app 8 segundos y en la mayoría de las

plantas no se registra, por lo que reciben el nombre de “Tiempos ocultos no registrados”.

3.2 Factor de Uso (FU)

Este factor se mide en porcentaje y refleja el tiempo real que la línea se mantuvo en operación.

Se obtiene mediante la siguiente fórmula:

)100(*_

_

potencialTpo

realTpoFU

3.3 Factor de Ritmo (FR)

Conocido también como Ritmo de Producción, refleja el diseño base de la línea productiva

llamado igualmente base móvil. La forma de cálculo es la siguiente:

)100(*_

_

sPotencialeTrozo

realesTrozosFR

3.4 Factor de Operación (FO)

Este factor es medido en porcentaje y refleja el grado de utilización de la capacidad instalada

de la línea de producción. Por otro lado también representa, en porcentaje el tiempo neto de

trabajo según diseño base, respecto del tiempo total de trabajo. Se obtiene de la multiplicación

entre el factor de uso y el ritmo de producción:

FO= FU * FR

)100(*.min_/º

min_/º*

_

_

TeoTrozN

realTrozN

TotalTpo

realTpoFO


41

3.5 Rendimiento (R%)

El rendimiento se refiere al nivel de aprovechamiento de la materia prima, ya sea en la

máquina o línea productiva. La forma de cálculo es la siguiente:

)100(*_

_%

consumoVolumen

producciónVolumenR

3.6 Repercusiones del problema en los indicadores

El impacto producido por los tiempos muertos y por rollizos defectuosos puede ser

representado cuantitativamente mediante los 2 principales indicadores de gestión empleados

en la industria del aserrío, el Factor de Operación y el rendimiento. Estos factores permiten

evaluar la utilización de la capacidad instalada de las máquinas y el aprovechamiento.4

3.6.1 Desempeño año 2013

Se puede apreciar cómo el aserradero se mantuvo en operación durante un porcentaje de

tiempo inferior al de diseño base (90%):

Figura 3.1 “Factor de uso del Aserradero, período 2013”

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

ene-

13

feb

-13

mar

-13

abr-

13

may

-13

jun

-13

jul-

13

ago

-13

sep

-13

oct

-13

no

v-1

3

dic

-13

Factor de uso 2013 F.Uso

Meta


42

Aquí se aprecia el ritmo de producción, en cuanto a los rollizos aserrados con respecto a los

proyectados a procesar, es inferior al deseado durante la mayor parte del período 2013:

Figura 3.2 “Factor de ritmo del Aserradero, período 2013”

Como síntesis de los gráficos anteriores, se presenta el gráfico del factor de operación, que

refleja el producto del factor de uso por el factor de ritmo, dónde se refleja que no se ha

logrado obtener un aprovechamiento de acuerdo al esperado.

Figura 3.3 “Factor de operación del Aserradero, período 2013”

88,0

89,0

90,0

91,0

92,0

93,0

94,0

95,0

96,0

97,0

ene-

13

feb

-13

mar

-13

abr-

13

may

-13

jun

-13

jul-

13

ago

-13

sep

-13

oct

-13

no

v-1

3

dic

-13

Factor de ritmo 2013 F.Ritmo

Meta

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

ene-

13

feb

-13

mar

-13

abr-

13

may

-1

3

jun

-13

jul-

13

ago

-13

sep

-13

oct

-13

no

v-1

3

dic

-13

%

Factor de operación 2013 F.Operación

Meta


43

El caso del rendimiento, refleja una mayor irregularidad y desviación respecto a la meta

definida por el aserradero, en relación a los demás indicadores presentados.

Figura 3.4 “Rendimiento del aserradero, período 2013”

3.6.2 Tiempos muertos

Tabla 3.1 “Resumen de Tiempos muertos y Cantidad de Eventos producidos por rollizos

defectuosos”

Cabe señalar que el proceso que ocurre en aserradero es crítico, ya que existe una sola línea

principal, por lo que cualquier detención puntual origina detención de toda la línea.

48,00

48,50

49,00

49,50

50,00

50,50

51,00

51,50

52,00

52,50en

e-1

3

feb

-13

mar

-13

abr-

13

may

-13

jun

-13

jul-

13

ago

-13

sep

-13

oct

-13

no

v-1

3

dic

-13

%

Rendimiento 2013 Rendimiento

Meta


44

A continuación se presenta una tabla realizada a partir de la base de datos del aserradero del

año 2013 (obtenida de SAP), que resume los tiempos muertos que allí se producen.

Figura 3.5 “Tiempos muertos originados por defecto de rollizos en el Aserradero”

Tabla 3.2, “Resumen de Tiempos muertos originados por rollizos defectuosos versus

originados por otras causas”

Quebrados o fisurados

45%

Curvatura6%

Contrafuerte10%

Mezcla diamétrica8%

Rayaduras (nudos, metales o piedras)

31%

Tiempos muertos por defectos 2013

Quebrados o fisurados Curvatura

Contrafuerte Mezcla diamétrica

Rayaduras (nudos, metales o piedras)


45

Figura 3.6 “Tiempos muertos originados por defectos versus tiempos muertos globales del

Aserradero”

De modo práctico, en la siguiente tabla se presentan los tiempos muertos y las pérdidas

asociadas al factor de operación, clasificadas según el origen del defecto, ocurridas durante

el año 2013:

Tabla 3.3 “Resumen de costos asociados a Tiempos muertos causados por rollizos

defectuosos”

Tiempos muertos por rollizos defectuosos

12,62%

Otros tiempos muertos87,38%

Defectos en rollizos VS otras fallas 2013

Tiempos muertos por rollizos defectuosos Otros tiempos muertos


46

Para esto, se consideró un precio del dólar equivalente a $550 pesos. Para obtener la

valorización correspondiente a cada tiempo muerto, se calcularon los puntos de FO perdidos,

a partir de la fórmula señalada anteriormente. Para ello, se utilizó el FR promedio del 2013

correspondiente a 93,3% y un total de 4633 horas anuales de producción.

100**_

_promedioFR

TotalTpo

muertoTiempoFO

100*3,93*4633

_

muertoTiempoFO

El FO obtenido para cada caso, se multiplica por la valorización del FO, correspondiente a

U$8.425 mensuales, para luego ser representado en pesos anuales (Precio del dólar $550).Por

otra parte, la siguiente tabla evidencia las pérdidas de rendimiento del aserradero, causadas

por presencia de rollizos con un diámetro fuera del rango tolerable, durante el año 2013. El

consumo muestra el promedio mensual de metros cúbicos consumidos por el aserradero. La

pérdida volumétrica es obtenida mediante la diferencia entre los metros cúbicos que se espera

aprovechar (simulados mediante el software empleado para la optimización de trozos

“MPM”) y los metros cúbicos obtenidos realmente.

Para cuantificar las pérdidas económicas, se consideró un precio promedio de los diferentes

productos consumidos por el aserradero, equivalente a 85,22 U$/ , el cual se multiplicó por

la pérdida volumétrica y se representó la cifra en pesos (Precio del dólar $550).

𝑚3


47

Tabla 3.4 “Resumen de pérdidas de rendimiento obtenidas en Aserradero durante el 2013”

A modo de sintetizar la información entregada, se presentan los siguientes Diagramas de

Pareto. En el primer gráfico, quedan de manifiesto los 4 grandes grupos de problemas de

mayor ocurrencia, en dónde destaca notoriamente la aparición de rollizos que presentan

dispersión diamétrica.


48

Figura 3.7 “Diagrama de Pareto respecto a cantidad de rollizos fuera de parámetro en el

Aserradero”

Tabla 3.5 “Resumen de datos del Diagrama de Pareto para cantidad de rollizos fuera de

parámetro en el Aserradero”

De modo consecuente, se destaca que la mayor pérdida económica se encuentra asociada a

problemas de mezcla diamétrica, seguido de los tiempos muertos causados por defectos

internos y luego los provocados por defectos externos.

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Mezcla diamétrica Quebraduras, fisuras,rayaduras

Contrafuerte Curvaturas

Eventos

Número de eventos Impacto acumulado


49

Figura 3.8 “Diagrama de Pareto respecto a costos originados por rollizos fuera de parámetro

en el Aserradero”

Tabla 3.6 “Resumen de datos del Diagrama de Pareto para costos asociados a rollizos fuera

de parámetro en el Aserradero”

No está demás señalar que existen otras pérdidas, asociadas a desgaste acelerado de elementos

de corte las cuales no son sencillas de determinar, debido a que no es posible conocer en qué

medida afecta cada rollizo a este efecto. Las fallas de componentes tampoco son fáciles de

asociar a rollizos defectuosos, ya que se desconoce si el elemento falló por fatiga o por un

rollizo en particular, por lo cual tampoco existe un registro asociado.

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

$ -

$ 20.000.000

$ 40.000.000

$ 60.000.000

$ 80.000.000

$ 100.000.000

$ 120.000.000

$ 140.000.000

Mezcla diamétrica Quebraduras,fisuras, rayaduras

Contrafuerte Curvaturas

Valorización

Pérdidas económicas Impacto acumulado


50

3.6.3 Conclusión estudio económico

Todo equipo o sistema trabaja dentro de un rango de efectividad o eficiencia, lo cual quedó

demostrado con las pruebas de efectividad realizadas. La clasificación en la Línea de trozado

posee un margen de error, sin embargo cuenta con un alto índice de clasificación, el cual es

muy difícil de llevar a un 100%, ya que en parte, depende de factores humanos y de la

ocurrencia de imprevistos.

Por otro lado, existe una discordancia entre las los diámetros medidos en el Área de Trozado,

en contraposición con el Área de Aserradero, por lo que, aunque existiera un 100% de

clasificación efectiva en la etapa anterior, se seguirían presentando discordancia con la lectura

de diámetros de rollizos que ingresan al aserrío.

Este margen de error es el que se manifiesta generando la introducción tanto de rollizos

defectuosos como fuera de diámetro en la Mesa de ingreso de trozos, lo que, considerando

ambos factores, genera pérdidas de alrededor de $260.883.504 pesos. Esta cifra es

considerada como un respaldo suficiente, por parte del Área de proyectos de la planta, para

justificar una inversión que permita revertir esta cifra.

3.7 Estudio de efectividad

Antes de considerar invertir en una modificación al proceso o implementar un nuevo sistema,

es necesario aseverar que no existe otra manera de evitar que se produzcan las dificultades

señaladas.

3.7.1 Efectividad del escáner de clasificación

Uno de los puntos que podría generar un problema de clasificación es el escáner que lleva a

cabo la lectura de los trozos. Para descartar esta hipótesis, se presentan 2 gráficos que

evidencian la realización de la calibración diaria, comprendida entre el 10 y el 12 de marzo,

realizadas tanto para el diámetro como para el largo leído. Esta calibración se hace empleando

como patrón, un tubo de largo y diámetro conocido, respecto al cuál se ajustan los parámetros.


51

Figura 3.9 “Calibración del escáner de clasificación (largo)”

Figura 3.10 “Calibración del escáner de clasificación (diámetro)”

3.7.2 Efectividad de la línea de clasificación

Para llevar a cabo este estudio, se realizó un re-escaneo de rollizos clasificados en un buzón.

El estudio realizado en la línea de clasificación del Área de trozado, contempló 81 rollizos

que en primera instancia fueron clasificados en el buzón correspondiente al diámetro de 22cm

y largo 4,15m. Estos rollizos fueron transportados para que el escáner los volviera a leer y

realizar su reclasificación. Al final de la prueba, se contaron los rollizos que caían en el mismo


52

buzón. Esta prueba de reclasificación fue realizada en 2 oportunidades, los días 12, 17 y 18

de marzo del 2014, de lo cual se obtuvo los siguientes resultados:

Tabla 3.7 “Resultado prueba de clasificación, Área de trozado”

De acuerdo a esto, se obtuvo un 98,77% de efectividad en el pateo, lo cual se encuentra dentro

del rango aceptable para la clasificación de la línea de trozado (90%).

3.7.3 Efectividad al ingreso del Aserradero

Para esta prueba, se consideraron 65 rollizos clasificados como diámetro 20 en la línea de

clasificación de trozado. Estos fueron colocados aparte en la cancha de acopio y luego

introducidos en el aserradero desde la Mesa de ingreso de trozos. De acuerdo a esto, se

obtuvieron las siguientes lecturas:00

Tabla 3.8 “Estudio de clasificación, Cantidad y Porcentaje de rollizos detectados por cada

diámetro en el Aserradero”


53

A partir de la tabla, se concluye que en términos generales, la efectividad del Aserradero es

de un 90,77% de los recursos madereros.

3.7.4 Análisis y conclusión

Al comparar los datos, se puede concluir que el índice de clasificación de la línea de Trozado

(98,77%) y el registrado por el área de Aserradero (90,77%), se puede concluir lo siguiente:

- La efectividad de clasificación en Trozado y Aserradero poseen una diferencia de 8%,

lo cual refleja una discordancia entre las lecturas que poseen ambos escáner.

- Esta discrepancia repercute en los informes de rendimiento realizados periódicamente

por Aserradero.

- A pesar de esto, la eficiencia en la clasificación es alta y se encuentra dentro del rango

aceptable. Es difícil mejorar la efectividad de clasificación en sí, debido a que hay

factores humanos e imprevistos operativos latentes.

3.7.5 Recomendaciones

- Revisar la configuración de ambos escáner, de modo de homologar su configuración

y poder obtener resultados más precisos y poder obtener lecturas más claras respecto

a la mezcla diamétrica real.

- Realizar estudios comparativos entre ambos escáner de manera periódica, de modo de

detectar futuras desviaciones de clasificación y lectura.

- Implementar un sistema que permita filtrar los rollizos mal clasificados. Esto debido

a que es complejo obtener un mejor rendimiento en la clasificación. Se recomienda

realizar esto en el área de ingreso de trozos.


54

CAPÍTULO 4

Descripción de sistema existente

4.1 Funcionamiento general de sistema existente

La línea de ingreso de trozos recibe los trozos depositados por un Cargador Frontal y los

transporta hacia los Unitizadores Nº1 y Nº2. Estos desplazan los rollizos de manera

transversal hasta el Transportador receptor de trozos (Línea 120). En ella se encuentra el

Escáner de Sombra que detecta si el rollizo se encuentra orientado con el diámetro menor

hacia adelante. Esta línea puede alcanzar una velocidad máxima programada de 138 m/min

para trozos de 16 cm y hasta 148 m/min por indicación del operador.

Cuando el escáner detecta que el trozo viene con su diámetro menor hacia atrás, el primer

sistema de pateo actúa enviando los rollizos hacia el Girador de trozos, que permite invertir

su orientación. A partir de este son transportados a la Línea Principal mediante el Unitizador

N°4 hacia los Rodillos alineadores de trozo.

Si el diámetro menor se encuentra hacia adelante, los rollizos son enviados, mediante el

segundo sistema de pateo hacia el Unitizador N°3, que los envía hacia los Rodillos

Alineadores.

4.1.1 Sistema hidráulico existente

Los sistemas de pateo son alimentados por una unidad hidráulica en común, que posee un

estanque que contiene 1200 litros de aceite “Mobil DTE 20”. El estanque posee una capacidad

de hasta 1800 litros.


55

Figura 4.1 “Unidad hidráulica existente en el Aserradero, 1200 Litros”

Esta unidad alimenta a los Sistemas:

- Pateo N°1 y N°2

- Unitizador N°3 y N°4

- Rodillos alineadores

- Barredor de corteza

Cabe señalar que anteriormente este circuito alimentaba también a los ganchos de frenado y

al sistema de la mesa de ingreso de trozos, pero ambos han sido desconectados de la línea de

manera permanente.

Las bombas y motores que actualmente se encuentran instalados en la línea son los que

preceden:


56

Tabla 4.1 “Bombas y motores eléctricos existentes”

En la página siguiente, se presenta el esquema del circuito hidráulico que actualmente se

encuentra operando.


57

1

Figura 4.2 “Esquema referencial del circuito oleohidráulico existente” 2


58

4.1.2 Sistema de pateos

El sistema es alimentado por 2 bombas que generan una presión de 140BAR en paralelo (T7

BS B15 y T7 BS B10) y cuya presión es apoyada en caso de ser requerido, por un acumulador

de 8 Litros. Estas bombas alimentan a los 2 sistemas de pateo existentes (Pateo N°1 y Pateo

N°2) y también los sistemas asociados al Unitizador N°3 y al Unitizador N°4.

Los sistemas de pateo existentes están compuestos por 3 cilindros hidráulicos de

dimensiones 50/30x200 (50 mm. de camisa, 30 mm. de vástago y 200 mm. de largo), que

operan con presiones de entre 110 BAR y 90 BAR. Los 2 cilindros de los extremos son

apoyados con un acumulador de 7 Litros cada uno. Tanto a la entrada como a la salida del

caudal de aceite que pasa por los cilindros, existe una válvula reguladora de caudal de 3/8"

npt, la cual permite ajustar la velocidad de salida y de regreso del cilindro.

Los cilindros son activados por una válvula direccional 4-2 monoestable (solenoide-resorte).

Este dispositivo electrohidráulico es activado mediante un PLC ubicado en la sala de

operaciones del Aserradero.

4.1.3 Sistema PLC

Cuando los rollizos ingresan a la mesa de ingreso de trozos, son detectados por una fotocelda

que actúa en conjunto con un encoder, mediante lo cual se le hace el seguimiento al rollizo.

Una vez que se escanea el trozo, el PLC decide si es rechazado en el primero o segundo

sistema de pateo.


59

Figura 4.3 “Esquema de funcionamiento del PLC”


60

CAPÍTULO 5

Propuestas

Ya ha quedado demostrado el impacto que produce la presencia de rollizos defectuosos y con

dispersión diamétrica, en el aserradero. Para corregir esta situación, se propone un sistema

de rechazo de estos, de modo de poder reclasificarlos sin que ingresen a la línea principal del

Aserradero. Para esto, son generadas diferentes alternativas, las cuales serán analizadas para

obtener una propuesta final.

5.1 Cantidad de rollizos a rechazar

Para determinar la cantidad estimada de rollizos que deberán ser separados del sistema de

ingreso de trozos, se considerará la Tabla 3.5 “Resumen de datos del Diagrama de Pareto

para cantidad de rollizos fuera de parámetro en el Aserradero” a partir del cual, se puede

obtener un promedio mensual de rollizos fuera de diámetro y con irregularidades en su

morfología, los cuales en conjunto, representarían el tamaño de la muestra a extraer de la

línea.

5.2 Determinación de rollizos a rechazar

Para tomar la decisión de rechazar o no un rollizo, se debe definir su geometría y compararla

con un patrón o modelo considerado como “aceptable”, de modo de retirar de la línea,

aquellos que no cumplan con esta condición. La unidad encargada de realizar dicha obtención

de información, del rollizo es el escáner.

5.2.1 Detección de rollizos

En la actualidad existe un escáner de sombra de 1 barrera, que únicamente puede cumplir la

función de determinar dónde se encuentra el diámetro menor (debido a su amplio margen de

error y a que puede realizar lecturas en un solo plano), de modo de poder determinar dónde

se realizará el cambio de ruta. Es por esto que, dada la necesidad de corregir los problemas


61

de mezcla diamétrica y de defectos en los rollizos, este escáner sería reemplazado por otro,

ubicado en el mismo lugar del anterior.

Figura 5.1 “Esquema de vista general del Aserradero”

Existe gran variedad tecnológica respecto a estos equipos, motivo por el cual, se analizarán

las 4 opciones de mayor presencia en la industria del aserrío, para aplicaciones en rollizos y

que cuentan con las características técnicas que permiten llevar a cabo el análisis requerido.

5.2.2 Propuestas de escáner

Para detectar las anomalías presentes en los rollizos y poder separar de la línea aquellos trozos

las presenten, se proponen las siguientes alternativas:

Escáner existente, dónde se

ubicará el nuevo escáner.


62

5.2.2.1 Escáner de sombra

Este sistema de medición consta de un escáner de un eje o dos ejes, compuesto por una unidad

emisora o dos y una unidad detectora o dos, entre las cuales se extiende una cortina de haces

infrarrojos. El paso del trozo por el escáner interrumpe la cortina de haces, generando

información que se envía, por medio de una fibra óptica desde la unidad interfaz escáner al

módulo servidor de la unidad de procesamiento para su análisis .5

Un encoder y una fotocelda asociados al escáner, permiten determinar la longitud real de

los trozos. Las señales provenientes de estos sensores son enviadas a la unidad de

procesamiento a través de la unidad interfaz sensores.

El sistema determina la longitud del trozo con la información recibida de la fotocelda y del

encoder instalados en la línea de medición. Opcionalmente, el sistema puede configurarse

para operar sin el encoder y en tal caso, la longitud del trozo corresponderá a un valor

determinado por el tiempo que el trozo bloquea la cortina de haces del escáner y la velocidad

de la cadena de transporte de trozos, definida por el usuario al configurar el sistema.


63

Figura 5.2 “Esquema de funcionamiento del Escáner de sombra de doble barrera”

De esta figura, se desprende que el diámetro de la sección de trozo queda determinado por el

número de haces infrarrojos que fueron bloqueados por el paso del trozo a través del escáner,

tanto en el eje horizontal como en el eje vertical.

Cabe señalar que sólo son capaces de medir las características exteriores en forma

aproximada, aunque en muchos casos, esto es suficiente para aplicaciones específicas.

5.2.2.2 Triangulación Láser

Este tipo de escáner se encuentra basado en el uso de láser. Existen varias configuraciones,

puntual, lineales e incluso superficiales, pero todos funcionan bajo el principio de


64

triangulación, es decir, realizando un rebote de señal sobre el objeto con base en un solo

punto, el cual es dirigido a un detector lineal para procesar la información.

Esto sin embargo, representa una desventaja en comparación con los equipos True Shape,

dado que la señal o el láser, en cambio de atravesar el tronco, pasa por un solo punto limitando

su uso al escaneado de una cara o parte de la pieza y a la identificación de arqueaduras o

curvaturas en las trozas.6

Figura 5.3 “Esquema de funcionamiento del escáner por Triangulación Láser”

5.2.2.3 True Shape

El escáner True Shape permite medir con mayor precisión, superando la medición de los

equipos escáner de Triangulación Láser y el de Sombra de dos ejes. Utiliza cabezales 3D

para la medición tridimensional. Funcionan tomando un punto de referencia sobre la

superficie de la madera para determinar las coordenadas reales de una línea láser que luego

es proyectada sobre el objeto, dicho de otro modo, el láser atraviesa los objetos que pasan

por la máquina y mediante un dispositivo electrónico los reproduce en señales digitales.


65

Mientras que un escáner de sombra toca la pieza punto por punto, el True Shape toma miles

de puntos a la vez, por lo que ofrece una precisión muy alta en la medición de parámetros

geométricos de la madera, ya que muestra una imagen digital de la pieza completa.

Este tipo de equipo se utiliza en la medición de trozos cuando se quiere conocer la forma

completa de los trozos.6

Figura 5.4 “Esquema de funcionamiento del escáner True Shape”

5.2.2.4 Escáner de rayos X

Este tipo de escáner, es capaz de reconocer la calidad del trozo, incluyendo la médula,

corazón de baja densidad, nudos, objetos metálicos extraños y todo tipo de defectos externos,

tales como curvaturas y contrafuertes.

Produce un modelado 3D acorde a la realidad que permite visualizar el trozo de manera

transparente, sin necesidad de hacer contacto con el material.

Además detecta la posición en 3D de nudos, objetos extraños incrustados y contaminantes y

áreas débiles.7


66

Figura 5.5 “Escáner de Rayos X”

El siguiente cuadro resume los tipos de escáner junto con su descripción, propuestos como

alternativas de detección de rollizos.

Tabla 5.1 “Resumen comparativo de las 4 propuestas de escáner”


67

5.2.3 Conclusión

La alternativa capaz de detectar todos los problemas en rollizos es el escáner de Rayos X, sin

embargo su precio es excesivamente alto en comparación con los ahorros que podría generar

ya que se pagaría en aproximadamente 10 años.

Por este mismo motivo, la evaluación de la alternativa más económica y técnicamente

factible, por lo que la alternativa seleccionada es escáner De Sombra de doble barrera,

el cual es capaz de resolver el 55,12% de los problemas, que representa $143.797.614 pesos

por una inversión de alrededor de $16.000.000 pesos.

5.3 Alternativas de rechazo

En la actualidad, en la línea de ingreso de trozos, existen 2 sistemas de pateo, que permiten

un desplazamiento paralelo de los rollizos respecto a su orientación longitudinal. Esto

permite respaldar la implementación de un tercer sistema de pateo, que además, permitiría

aprovechar las instalaciones hidráulicas existentes y emplear los mismos repuestos asociados

a los pateos que se encuentran actualmente operando, de modo de un mismo repuesto que se

encuentre en bodega pueda emplearse en caso de ser necesario en cualquiera de los tres

sistemas. De este modo se evitaría incurrir en repuestos específicos y se simplificaría la

mantenibilidad de los sistemas.

Los pateos que existen actualmente, realizan el cambio de ruta desde la línea 120 a la línea

132 y 134 respectivamente.


68

Figura 5.6 “Esquema de Sistemas de pateo existentes y de Rechazo proyectado”

5.3.1 Ubicación del Sistema de Pateo proyectado

Los factores a considerar para designar la ubicación del rechazo, contemplan la localización

del escáner a implementar, disposición de los elementos dentro de la línea, seguridad para el

personal que transite por el área y considerar que el rechazo sea llevado a cabo previo al

ingreso de la línea principal.

Tomando en cuenta lo expuesto, el único espacio disponible para ubicar el rechazo se

encuentra en la línea 120, entre los 2 sistemas de pateo existentes. Cabe mencionar que sus

sistemas hidráulicos son alimentados de manera paralela, alimentándose mediante cañerías

que pasan por debajo de la línea 120, por lo cual es técnicamente factible emplear el mismo

sistema para alimentar el rechazo a implementar.

Primer Sistema de pateo

Segundo sistema

de pateo

Rechazo proyectado


69

5.3.2 Pateo propuesto

Los sistemas de pateo existentes, son abastecidos en paralelo por la misma central hidráulica,

por lo que la propuesta consiste en obtener de este mismo ramal los requerimientos

hidráulicos que permitan abastecer el sistema propuesto.

Figura 5.7 “Pateo a implementar”

De este modo, se propone ampliar el circuito, empleando en la medida en la que es posible,

los mismos cilindros y elementos de control de flujo aplicados en los demás sistemas de

pateo. De este modo, se permite homologar los repuestos y así facilitar el manejo de stock y

la labor de mantenimiento por parte del personal del aserradero. Cabe señalar que a cada

cilindro hidráulico proyectado, se le incorpora un acumulador de 7 litros, de modo de

asegurar disponibilidad de presión en caso de que actúen simultáneamente con otros

actuadores del sistema.


70

Figura 5.8 “Esquema de funcionamiento de circuito oleohidráulico proyectado”

Figura 5.9 “Detalle de esquema de funcionamiento del circuito oleohidráulico proyectado”


71

Materiales para el conjunto de pateo:

- 3 Acumuladores de vejiga de 4 litros, 70 BAR

Figura 5.10 “Acumulador de vejiga”

- 6 Válvulas reguladoras de caudal 3/8” Check In

Figura 5.11 “Válvula reguladora de caudal Check In”

- 3 Cilindros, largo de carrera 200mm, área del vástago 50/30mm con amortiguación

Figura 5.12 “Cilindro hidráulico”


72

- 3 Válvulas direccionales 4 vías-2 posiciones, monoestable con solenoide (normal

directo) cetop 3

Figura 5.13 “Válvula direccional 4-2”

- 3 Flexibles de ½” BSP de 1,2m

Figura 5.14 “Manguera flexible”

- 2 Flexibles de ½” BSP a H16 de 1.75m

- 6 UDAS ½” bsp con sellos bandal

Figura 5.15 “Conector UDA”


73

- 2 Tee de diámetro 25mm

Figura 5.16 “Conector Tee”

- 2 UDAS macho ½”npt a hembra 16mm

- 2 UDAS ½” NPT a H16 macho

- 2 UDAS 3/8” BSP a ½” BSP

- 2 UDAS 3/8” a ½” BSP hembra

- 2 Válvulas de corte KHB-NPT ½” PN500 BAR, DN13

Figura 5.17 “Válvula de corte”


74

5.3.3 Destino de rechazo

Los rollizos rechazados de la línea, deben ser trasladados nuevamente al Área de trozado,

para realizar su reclasificación. Para ello, los rollizos rechazados deben ser depositados en

un buzón que permita a los transportadores móviles sustraerlos.

De acuerdo a los puntos mencionados, se desglosan las 3 opciones disponibles, considerando

los espacios disponibles para su implementación y los factores presentados en el punto

anterior.

Figura 5.18 “Esquema de áreas disponibles y opciones de disposición del proyecto”

Opción 3

Opción 1

Opción 2


75

Figura 5.19 “Esquema aéreo de áreas disponibles y opciones de disposición del proyecto”

5.3.3.1 Opción 1

Dado que esta área se encuentra contigua a la bodega y a una calle de tránsito vehicular,

podría resultar riesgoso implementar un buzón de recepción en frente del sistema de pateo a

implementar. Por este motivo, esta opción contempla el rechazo desde la línea 120 a una

cinta transportadora que traslade los rollizos hasta un buzón contiguo al área dónde se realiza

el retiro de corteza de la meza de ingreso de trozos. Los rollizos serían depositados en el

buzón mediante un deflector, de modo de simplificar el sistema y reducir riesgo de Este

rechazo se realizaría mediante un sistema de pateo similar a los existentes.

Características:

- Seguridad para el personal que transite por el área

- Acceso complejo por parte de cargadores móviles

- Configuración sencilla

- Corta distancia de transporte


76

Figura 5.20 “Esquema de emplazamiento de la Opción 1”

5.3.3.2 Opción 2

Es similar a la Opción 1, pero contempla trasladar los trozos más allá del barredor de corteza,

aprovechando un área disponible más alejada de bodega.

Características:

- Área más retirada de bodega, mayor seguridad para personal que transite por el sector.

- Configuración simple

- Cinta más larga que en la Opción 1

- Menor distancia a recorrer por parte de los cargadores móviles

Cinta transportadora

Buzón


77


5.3.3.3 Opción 3

La tercera alternativa consiste en rechazar los rollizos hacia una cinta transportadora hacia el

sector ubicado entre la línea 132 y 134. Esta opción es la más segura entre las propuestas

generadas, para el personal que transita por el área. Además, la cinta transportadora sería más

corta que en la Opción 2, y el acceso es más rápido y cómodo para que los cargadores móviles

retiren los rollizos desde el buzón. Sin embargo, el inconveniente consiste en la existencia de

la grúa de accionamiento manual para el reacomodo de rollizos trabados.

Características:

- El mejor acceso por parte de cargadores móviles

- Cinta transportadora más corta que en la Opción 2

- La alternativa más segura para el personal que transita por el área

- Propuesta obstaculizada por existencia de Grúa


Buzón


78


5.3.4 Conclusión

Dado el inconveniente de accesibilidad de la Opción 1 y la Opción 3, la alternativa

seleccionada es la Opción 2. Aquí la cinta transportaría los rollizos durante alrededor de 270

metros hasta la cancha de acopio de rollizos, dónde se irán apilando en un buzón. Este será

evacuado mediante cargadores móviles, los cuales transportarán los rollizos al área de

Trozado, dónde serán dispuestos para su reclasificación.


Buzón

Grúa


79

5.4 Cinta transportadora

Cómo ya se ha mencionado, la cinta transportadora se encargará de recibir los rollizos

rechazados por parte del sistema de pateo proyectado. Esta se ubicará al costado externo de

la línea 120 en dónde se encuentran los demás sistemas de empuje oleohidráulicos. Estos

depositarán los rollizos en la cinta, que hará un recorrido aproximado de 25 metros.

Al final del recorrido, los rollizos se encontrarán con un deflector y una placa de impacto

(tipo “gong” utilizado en Log), que permitirá que los rollizos caigan en forma ordenada en el

buzón de rechazo. Cabe señalar que esta configuración (cinta-deflector-gong-buzón), se

encuentra implementada y operando en otro proceso en la planta de Descortezado.

Figura 5.23 “Esquema de acopio de rollizos rechazados”


80

5.4.1 Elementos de la cinta transportadora

Dada la cantidad de elementos que conforman al transportador, se procederá a realizar algunas

definiciones de los elementos básicos que la componen, de acuerdo a la norma CEMA (Conveyor

Equipment Manufacturers Association o Asociación de Equipos de Transporte Manufactureros) .8

.

Figura 5.24 “Esquema de la cinta transportadora”

1. Banda transportadora

2. Polín de carga

3. Tambor conducido

4. Rascador

5. Polea Deflectora

6. Faldón

7. Tensor de gravedad

8. Polea de contrapeso

9. Polín de retorno

10. Tambor motriz.

4

3 2 1

6

5

7

8 9 10


http://webstore.ansi.org/FindStandards.aspx?Action=displaydept&DeptID=3160&Acro=CEMA&DpName=CEMA%3A+Conveyor+Equipment+Manufacturers+Association

http://webstore.ansi.org/FindStandards.aspx?Action=displaydept&DeptID=3160&Acro=CEMA&DpName=CEMA%3A+Conveyor+Equipment+Manufacturers+Association

81

5.4.1.1 Banda transportadora

Corresponde a una cinta de caucho reforzada, que se desplaza por sobre un sistema de

polines, y que es impulsada mediante un tambor motriz. En nuestro caso, será la encargada

de recibir los rollizos rechazados por el sistema de pateo a implementar y a su vez,

trasladarlos al buzón de acopio.

Figura 5.25 “Banda transportadora”

5.4.1.2 Polín de carga y de retorno

Los polines corresponden a dispositivos mecánicos que tienen como función el guiar la

carrera que siguen las correas transportadoras. De esta forma los polines son piezas rotatorias

de geometría cilíndrica que giran en función del movimiento de la correa. En su diseño

intervienen las cargas presentes sobre la correa, además de otros parámetros como la

velocidad de giro de la correa y la densidad del material. Se debe hacer la diferencia entre los

polines carga y los de retorno.

Los polines de carga son aquellos que se encuentra en la parte superior del transportador,

mientras que los polines de retorno, conducen la cinta por debajo del transportador hacia el

tambor motriz.


82

Figura 5.26 “Polín de carga”

Figura 5.27 “Polín de retorno”

5.4.1.3 Tambor motriz

El rodillo o tambor motriz para tambor de cinta, es una pieza de impulso en forma de cilindro.

Como componente principal de transmisión de energía es empleado para transmitir energía

al transportador de cinta.

Figura 5.28 “Tambor motriz”


83

5.4.1.4 Rascador

Este tipo de raspadores se utiliza para remover el material que queda incrustado en la correa

por la superficie interior del lado de carga. Se ubican en la zona inferior de la polea motriz

como lo muestra la imagen.

Figura 5.29 “Rascador”

5.4.1.5 Faldón

Corresponde a un elemento de limpieza de la banda transportadora, que se ubica por la

superficie externa de esta, de manera adyacente a una polea o tambor.

Según la recomendación del catálogo CEMA, el largo de los faldones o “skirtboard” es de

2[pies] por cada 100[ppm] de la velocidad de la correa.

Figura 5.30 “Faldón”


84

5.4.1.6 Poleas

Corresponden a elementos cilíndricos en forma de rodillos, cuya función conducir la cinta

transportadora, ya sea, generando su desplazamiento, o guiándola a través de una

determinada geometría. Sus diámetros dependerán del diseño del transportador, tensión que

se requiere para la cinta y ángulo de abrace de los tambores principalmente. Generalmente

se establecen tres grupos de poleas.9:

Grupo A: Poleas motrices y otras poleas en el rango de tensiones altas.

Grupo B: poleas deflectoras en el rango de tensiones bajas.

Grupo C: poleas deflectoras que cambian la dirección de la correa.

Figura 5.31 “Esquema grupo de poleas”

Los tipos de recubrimiento van desde poleas con carcasa de acero desnudo, hasta carcasa con

recubrimiento de caucho de diversos espesores y grabados.

5.4.1.7 Tensor de gravedad

El diseño de este elemento es de vital importancia para el sistema de correas transportadoras

debido a rol que tiene en correcto funcionamiento de estas. Su función consiste en mantener

la cinta a una tensión adecuada. El tipo de tensor seleccionado en el presente proyecto,


85

corresponde a uno de tipo gravitacional ya que es el más ampliamente utilizado, debido a los

bajos costos de implementación y diseño.

Figura 5.32 “Tensor de gravedad”

5.5 Buzón de rechazo

La altura desde la cual serán transportados los rollizos será de aproximadamente 5,6 metros.

Bajo esta condición, la propuesta consiste en implementar el mismo diseño de buzones

empleado en el Área de Trozado, los cuales poseen una funcionalidad comprobada y se

encuentran diseñados para condiciones de carga y altura similares.

De acuerdo a los cálculos realizados en el Capítulo 3 se obtiene un promedio mensual de 49

rollizos con defectos externos y 1540 que presentan mezcla diamétrica. Con estos datos,

considerando 20 días mensuales de producción, se obtiene una capacidad requerida de

rechazo diario de aproximadamente 80 rollizos.

Las dimensiones deben ser compatibles con el tamaño del cargador frontal que retira los

trozos del buzón.


86

5.6 Conclusión general de la propuesta

A modo de síntesis, la propuesta seleccionada comprende los siguientes puntos:

- Cómo método de escaneo de rollizos, se empleará un escáner de Sombra de doble barrera.

- Los rollizos serán rechazados mediante un sistema de pateo ubicado en la línea 120, entre los

2 pateos existentes (entre las líneas 132 y 134).

- Los rollizos rechazados caerán en una cinta transportadora de aproximadamente 25 metros

de largo, la cual, mediante un deflector, depositará los rollizos en un buzón.

- La velocidad de la cinta será la misma que la de la línea 120, de modo de mantener el gap

entre cada rollizo.

- El buzón poseerá el mismo diseño que el que existe actualmente ubicado en la planta de

trozado.

- La cantidad diaria de rollizos a rechazar será de 80 trozos aproximadamente.

Características:

- El mejor acceso por parte de cargadores móviles

- Cinta transportadora más corta que en la Opción 2


87

CAPÍTULO 6

Memoria de cálculo

El procedimiento mostrado a continuación se encuentra basado en la norma CEMA8 y los manuales

de diseño de cintas transportadoras PHOENIX9 y bandas CONTITECH.10

6.1 Selección de polines

6.1.1 Dimensionamiento de polines

Primer paso

𝐶𝑖𝑙 = (𝑤𝑏 + 𝑤𝑚) ∗ 𝑆𝑖 + 𝐼𝑀𝐿

Dónde:

𝑤𝑏 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑛𝑡𝑎, se obtiene mediante la siguiente tabla:

Tabla 6.1 “Peso estimado de la cinta en función del ancho y peso del material transportado”

De aquí se tiene que:

𝑤𝑏 = 7𝑙𝑏


88

𝑤𝑚 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒, se obtiene mediante la siguiente fórmula:

𝑤𝑚 =𝑄𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑥2000

60 ∗ 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑖𝑛𝑡𝑎

𝐶 = 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑑𝑜 (𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑜𝑟𝑎)

𝐶 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑖𝑛𝑡𝑎 ∗𝑟𝑜𝑙𝑙𝑖𝑧𝑜𝑠

𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜∗ 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑜𝑙𝑙𝑖𝑧𝑜

Se consideran rollizos de 5 metros de largo y 38 centímetros de diámetro, separados cada 3

metros, por lo que será un 1 rollizo cada 8 metros. La velocidad empleada para el transporte

de rollizos en la “Línea 127” es de 148 metros/minuto y se empleará la misma velocidad para

la banda a implementar, de modo de mantener la separación entre rollizos.

𝐶 = 148𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠

𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜∗1 𝑟𝑜𝑙𝑙𝑖𝑧𝑜𝑠

8 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠∗737,17 𝑘𝑔

𝑟𝑜𝑙𝑙𝑖𝑧𝑜∗

1 𝑡𝑜𝑛

1000𝑘𝑔∗60𝑚𝑖𝑛

ℎ𝑜𝑟𝑎=

818,25𝑡𝑜𝑛

ℎ𝑜𝑟𝑎

𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 = 148𝑚

𝑚𝑖𝑛= 485,56

𝑝𝑖𝑒

𝑚𝑖𝑛

𝑊𝑚 =818,25 ∗ 2000

60 ∗ 485.56= 56,17

𝑙𝑏

𝑝𝑖𝑒

𝑆𝑖 = 𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑛𝑒𝑠, (Tabla 6.6)

𝑆𝑖= 4,4 pies

𝐼𝑀𝐿 = 𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟𝑒𝑠, pero en nuestro caso el transporte

es plano, por lo que el Desalineamiento entre ejes es cero:

𝐼𝑀𝐿 = 𝐷𝑒𝑠𝑎𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 ∗ 𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 = 0

Finalmente obtenemos el valor de 𝐼𝐶𝑖𝑙

𝐼𝐶𝑖𝑙 = (7 + 56,17) ∗ 4,4 = 277,9 𝑙𝑏

Según la norma CEMA, para polines de disposición plana, la carga que soporta un polín de

disposición plana es la misma que la soportada por los polines de retorno de la misma clase.

En base a esto, para un ancho de cinta de 30 pulgadas, se selecciona el polín tipo “CEMA

C”, que soporta una carga de hasta 600 lb.


89

Tabla 6.2 “Carga soportada de polines CEMA D”

Segundo Paso

Polines de retorno:

𝐶𝑖𝑟 = (𝑤𝑏 ∗ 𝑆𝑖) + 𝐼𝑀𝐿

𝐶𝑖𝑟 = 7 ∗ 4,4 = 30,8 𝑙𝑏

De acuerdo a la carga obtenida para los polines de retorno, y en base a un ancho de 30

pulgadas, se selecciona como polín de retorno, el polín tipo “CEMA B”

Tabla 6.3 “Carga soportada de polines CEMA B”


90

Tercer Paso

Efecto de la carga en la vida del rodamiento 𝐿10 del polín de carga:

𝑆𝑜𝑙𝑖𝑐𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑙í𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 =𝐶𝑖𝑙

𝐼𝑙𝑟

𝐼𝑙𝑟 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑒𝑛 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑛𝑒𝑠

Según la tabla CEMA D, 𝐼𝑙𝑟 será:

𝐼𝑙𝑟 = 600

Entonces:

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑙í𝑛 =466,47

600= 0,78

Con este valor, se puede entrar a la tabla y escoger el factor K2 para un rodamiento rígido

de bolas:

Figura 6.1 “Factor K2 en función de la relación de carga”

Por lo tanto

K2=2

Como la tabla CEMA D está en base a una vida de 60.000hrs a 500RPM entonces:

𝐿10 = 60.000 ∗ 2 = 120.000 ℎ𝑟𝑠


91

Efecto de la carga en la vida del rodamiento 𝐿10 del polín de retorno:

𝑆𝑜𝑙𝑖𝑐𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑙í𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 =𝐶𝑖𝑟

𝐼𝑙𝑟

𝐼𝑙𝑟 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑒𝑛 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑛𝑒𝑠

Según la tabla CEMA B, 𝐼𝑙𝑟 será:

𝐼𝑙𝑟 = 165

Entonces:

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑙í𝑛 =30,8

165= 0,19

Con este valor, según la figura 6.1 se puede escoger el factor K2 para un rodamiento rígido

de bolas. A modo de seguridad, se considerará una carga en el polín de 0,5, por lo tanto:

K2=8

Como la tabla 6.3 está en base a una vida de 30.000hrs a 500RPM, entonces:

𝐿10 = 30.000 ∗ 8 = 240.000 ℎ𝑟𝑠

Cuarto Paso

Efecto de la velocidad de la cinta en la vida del rodamiento 𝐿10

Tabla 6.4 “Diámetro de polines de acuerdo a velocidad de la cinta”

Para una velocidad de cinta de 485,56 pies/minuto, el diámetro mínimo recomendado

corresponde a 4”. Los polines “CEMA C” poseen diámetros de 4” a 6”, por lo que, a modo

de homologar los polines escogidos con los que se encuentran estandarizados en planta para

el transporte de rollizos, se seleccionan los polines “CEMA C6”.


92

Tabla 6.5 “Clasificación de polines según norma CEMA”

Luego se determina la relación entre la velocidad de la cinta y la vida del rodamiento 𝐿10

Figura 6.2 “Factor K3A en función de la relación de la velocidad”

Para una velocidad de 485,56 pies/minuto, se obtiene un factor de:

K3A=1,1

Por lo tanto:

Vida 𝐿10 para el polín de carga = 120.000*1,1=132.000 horas

Vida 𝐿10 para el polín de retorno = 240.000*1,1=264.000 horas


93

Quinto Paso

Efecto del diámetro del rodillo en la vida del rodamiento 𝐿10

Figura 6.3 “Factor K3B en función del diámetro del polín”

Para un diámetro de 4”:

K3B=1

Por lo tanto, el factor de diámetro no afectará a la vida del polín.

6.1.2 Espaciamiento entre polines

Según tabla de norma CEMA, se obtuvo el espaciamiento entre polines, realizando una

interpolación. Con de ancho de banda (30 pulg) y peso del material (81,16 lb/ 3pie ).

Tabla 6.6 “Espaciamiento entre polines”

5,4

7516,81

5,44

75100

E


94

Despejando, se obtiene:

E = 4,4 pies

6.1.3 Cantidad de polines de carga:

Distancia entre centros=82 pies

Espaciamiento=4,4 pies

Cantidad de polines=82

4,4=18,6

Por lo tanto, serán 19 polines por el lado de carga

- 4 Polines de impacto, que recibirán al rollizo “CEMA C”

- 15 Polines de carga “CEMA C”

Por el lado de retorno serán:

- 15 Polines de retorno “CEMA B”

(Descontando las 2 poleas deflectoras que el dan el ángulo de abrazamiento a los tambores,

y las 2 poleas que soportan al contrapeso: 19 - 2 - 2 = 15 Polines)

6.2 Selección de la cinta transportadora

La selección de la cinta se realizará conforme a un ancho de 30 pulgadas, de modo de

homologar sus dimensiones con las demás cintas que se utilizan en planta para el transporte

de rollizos. Su selección se realizará en base a su tensión unitaria y a su capacidad de impacto.

Para ello, se procede realizando los cálculos pertinentes como se muestra a continuación:

6.2.1 Obtención de la tensión efectiva:

Tensión necesaria para mover la Banda vacía ( xT )

GLFT cxx **


95

Dónde:

G: Peso de la banda, rodillos, poleas de contacto y cualquier otra polea girada por la banda,

se expresa en lb/pie de longitud de banda.

El peso de la banda se debe ajustar mediante un factor de corrección, de acuerdo a la

distancia entre los centros de las poleas, mediante la siguiente tabla:

Tabla 6.7 “Factor de corrección de peso de la banda, de acuerdo a distancia entre centro de

poleas”

Como la distancia entre centros de poleas es de 82 pies, es necesario el factor de corrección

1,2.


96

Tabla 6.8 “Valores de G de acuerdo al ancho de la cinta”

Por lo tanto G= 1,2*25

G=45,6 lb/pie

xF : Valor de F considerando la tensión necesaria para mover la banda vacía. Se considera el

valor de 0,03 en condiciones ideales. Se aumenta este valor a 0,035 para operaciones en

climas fríos, sobre 15º F (-9ºC), se utilizó este valor debido a que corresponde al caso más

desfavorable.

Tabla 6.9 “Factor de corrección xF ”

Así:

xF = 0,035

cL : Longitud corregida entre centros. Obtenida de la siguiente formula: (En pies)

115*55,0 LLc


97

Entonces:

cL =0,55*82+115

cL =160,1 pies

Finalmente se obtiene la tensión necesaria para mover la banda vacía:

xT =255,52 lb

Tensión necesaria para mover la carga horizontalmente ( yT )

QLFT cyy **

yF : Valor F cuando se calcula la tensión necesaria para mover la carga horizontalmente.

Para obtenerlo, se debe realizar el siguiente procedimiento:

calcQ : Peso de la carga en lb/pie de longitud de la cinta. Se obtuvo mediante la siguiente

formula:

S

CQcalc

*3,33

Con:

C: 818,25 (obtenido en el capítulo 6.1.1)

S: Velocidad de la banda. Como se mencionó anteriormente, para conservar la distancia

entre rollizos (GAP), se empleará la misma velocidad del transportador original. Dicha

velocidad corresponde a:

S=485,56 pie/s

6,45*1,160*035,0xT


98

Así se obtiene:

56,485

25,818*3,33Qcalc

Qcalc =56,17 lb/pie

normQ : Se obtiene mediante la interpolación de la siguiente tabla:

Tabla 6.10 “Obtención de 𝑄𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 en base al ancho de la cinta”

2,42

7516,81

2,446,56

75100

normQ

Así el dato obtenido corresponde a:

normQ =45,26 lb/pie

Se realiza el cálculo de:

100*norm

calc

Q

Q


99

%124100* 45,26

56,12

Con este valor se puede obtener el factor Fy de la siguiente tabla:

Tabla 6.11 “Factor de corrección Fy”

046,0yF

Del ítem anterior, se sabe que cL =160,1 pies y Q =56,12 lb/pie

Finalmente se obtiene que:

12,56*1,160*046,0yT

yT =413,23 lb

La tensión necesaria para bajar o elevar la carga (zT )

QHTZ *

Se considera una altura nula entre cotas de centro de poleas, esto debido a que los centros

están alineados. Así H= 0, por lo tanto,

0ZT


100

La tensión efectiva requerida ( eT )

zyxe TTTT

0 413,23 255,52 eT

eT =668,75 lb

6.2.2 Obtención de la tensión unitaria

Tensión del lado de retorno:

Es la tensión que se adiciona a la banda, debido al peso del contrapeso o al tornillo del tensor.

Esta tensión es necesaria para que la polea motriz “no patine en la banda. Y se obtiene de la

siguiente fórmula:

𝑇2 = 𝐾 ∗ 𝑇𝑒

Dónde:

K: “Factor de transmisión” arco de contacto y tipo de tensor. Considerando un arco de

contacto en la banda de transmisión de 220° y una polea lisa Su valor se obtiene de la

siguiente tabla:


101

Tabla 6.12 “Factor de transmisión K”

En base a la tabla, el valor de k corresponde a 0,62

Finalmente se obtiene el valor de 𝑇2:

𝑇2 = 0,62 ∗ 668,75

𝑇2 = 414,62 𝑙𝑏

Tensión del lado tenso:

Corresponde a la suma de la tensión efectiva y la tensión en el lado de retorno, esto queda

expresado como:

𝑇1 = 𝑇𝑒 + 𝑇2

Del ítem anterior, se sabe que el valor de 𝑇𝑒 es 668,75 lb y 𝑇2 es 414,72 lb, se tiene que:

𝑇1 = 668,75 + 414,72

𝑇1 = 1083,37 𝑙𝑏


102

Tensión de operación unitaria:

Corresponde a la tensión por ancho de banda y se expresa con la siguiente formula:

𝑇𝑢 =𝑇1

𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎

El ancho de banda corresponde a 30 pulgadas, así obtenemos que:

𝑇𝑢 =1083,37

30

𝑇𝑢 = 36,11 𝑙𝑏 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎

6.2.3 Obtención del impacto en la cinta La fuerza de impacto a la que se encontrará solicitada la cinta puede obtenerse mediante la

ley de conservación de la energía:

𝐼𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑜 = 𝐸𝑚𝑎𝑥

𝐸𝑚𝑎𝑥 = ℎ ∗ 𝑚

Siendo:

m: Masa máxima del rollizo

h: Altura de impacto

Entonces se tiene que:

𝐸𝑚𝑎𝑥 = 1625,18 ∗ 3,93

𝐸𝑚𝑎𝑥 = 6386,96 𝑙𝑏 ∗ 𝑝𝑢𝑙𝑔


103

6.2.4 Cinta seleccionada

Mediante la tensión unitaria y el impacto, se selecciona la siguiente cinta, por ser la más

adecuada para este caso.11

Requerimientos de la cinta:

𝑇𝑢 = 36,11 𝑙𝑏 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎

Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝐼𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑜 = 6386,96 𝑙𝑏 ∗ 𝑝𝑢𝑙𝑔

Tabla 6.13 “Información técnica de correas transportadoras poliéster/nylon”

6.3 Dimensionamiento de poleas y eje motriz

6.3.1 Dimensionamiento de poleas Según catálogo Phoenix9, en los sistemas transportadores, los diámetros de polea dependen

del diseño, de las tensiones y del tipo de empalme de la correa transportadora. Para

determinar los diámetros mínimos, se establecen los siguientes grupos de poleas:


104

Grupo A: Polea motriz y otras poleas para la línea de correas de mayor tensión.

Grupo B: Poleas deflectoras para la línea de correas de menor tensión.

Grupo C: Poleas de contrapeso.

Figura 6.4 “Esquema diámetros mínimos para polea motriz, polea deflectora y polea de

contrapeso”

Se determina el diámetro mínimo de polea para el Grupo de poleas A, en forma aproximada,

utilizando el valor del espesor del componente tensor en la correa, de la siguiente manera:

dgCD TRTR *

Dónde:

𝐷𝑇𝑅: Diámetro mínimo de la polea

𝐶𝑇𝑅: Valor característico del material

𝑑𝑔, Espesor de la cubierta superior de la correa seleccionada en mm

Así primero se calcula 𝐶𝑇𝑅, según la siguiente tabla:

Tabla 6.14 “Valores característicos 𝐶𝑇𝑅 según material de la cinta”

De aquí se obtiene que 𝐶𝑇𝑅=108


105

Ahora se determina dg, mediante la siguiente tabla:

Tabla 6.15 “Espesor dg de correas”

Para la cinta EP 800/4, previamente seleccionada, se obtiene:

dg 14,5 mm

Reemplazando en la fórmula se obtuvo:

5,14*108TRD

TRD 1566 mm

El diámetro obtenido de la polea se debe redondear hacia el siguiente valor más alto de la

tabla que está a continuación, en la que también se muestra los valores mínimos para los

grupos B y C.


106

Ahora, se debe calcular la utilización de la tensión admisible más alta de la correa, de la

siguiente forma:

Utilización de la Tensión admisible:

%100*4/800EP

u

taT

TU

Dónde:

uT : Tensión unitaria.

4/800EPT : Tensión real que produce el motor seleccionado (540 lb/pulg)

Por lo tanto:

%69,6%100*540

11,36taU

Aproximando el TRD calculad, (1566 mm) de acuerdo a la tabla 6.16, se obtiene:

TRD 1600 mm

Con dicho valor se busca en la tabla los diámetros correspondientes para ser utilizados:


107

Tabla 6.16 “Diámetro mínimo de poleas de acuerdo a su tensión admisible en estado de

operación”

Figura 6.5 “Esquema de diámetros seleccionados para polea motriz, polea deflectora y

polea de contrapeso”

6.3.2 Dimensionamiento de eje del tambor

De acuerdo a la norma CEMA, el eje y la polea motriz deben ser considerarse como un

compuesto estructural común. Es por esto que el dimensionamiento del eje no debe ser

=1000 mm =1000 mm

=800 mm =800 mm


108

calculado de manera independiente. Se propone el diseño de un eje a partir de acero SAE

1045, para lo cual la norma propone la siguiente ecuación:

Para el dimensionamiento de ejes, se realizarán las siguientes consideraciones:

D: Diámetro del eje (pulg)

M: Momento flector (lb*pulg)

T: Momento torsor (lb*pulg)

FS: Factor de seguridad= 1,5

Sy: Fluencia del material=45.000 (SAE 1045)

𝑆𝑓 = 𝑆𝑓∗ ∗ 𝑘𝑎 ∗ 𝑘𝑏 ∗ 𝑘𝑐 ∗ 𝑘𝑑 ∗ 𝑘𝑒 ∗ 𝑘𝑓 ∗ 𝑘𝑔

𝑆𝑓∗: 0,5 ∗ resistencia última tabulada = 0,5 ∗ 82000 = 41000 (𝑆𝐴𝐸 1045)

𝑘𝑎: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 = 0,8 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑗𝑒𝑠 𝑚𝑎𝑞𝑢𝑖𝑛𝑒𝑎𝑑𝑜𝑠

𝑘𝑏: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑡𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 = 𝐷−0,19

𝑘𝑐: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0,897

𝑘𝑑: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 = 1 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 − 60°𝐶 𝑦 200°𝐶 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥.

𝑘𝑒: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 1

𝑘𝑓: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑡𝑖𝑔𝑎 = 0,77 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑎 200 𝐵𝑟𝑖𝑛𝑒𝑙𝑙 (185 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑆𝐴𝐸 1045)

𝑘𝑔: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑚𝑖𝑠𝑐𝑒𝑙á𝑛𝑒𝑜 = 1 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙


109

Figura 6.6 “Distribución de cargas en el eje motriz”

Figura 6.7 “Diagrama de momentos en el eje motriz”

Figura 6.8 “Esquema de cargas en el tambor motriz”

𝑇1 = 1083𝑙𝑏

𝑇2 = 4015𝑙𝑏


110

W=700 lb

Radio polea = 1000/25,4=39,37 pulg

T=Tensión resultante*radio

T = (4015-1083)*(39,37*0,5)=57.716 lb*pulg

Reemplazando en la ecuación:

𝐷 = √32 ∗1.5

𝜋√(

4312,5

41000 ∗ 0,8 ∗ 077 ∗ 0,897 ∗ 𝐷−0,19)2

+ 0,75 ∗ (57716

45000)2

3

D=2,59 ~2 ¾ pulg

D=7 cm

6.3.3 RPM requeridos en el eje del tambor

𝑟𝑝𝑚 =𝑉𝑡

𝜋 ∗ Ø

Considerando:

𝑉𝑡 = 148 𝑚/𝑚𝑖𝑛

Øtambor = 0,5 𝑚

𝑟𝑝𝑚𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟 =148

𝜋 ∗ 0,5= 94,2 𝑠−1

Como:

∅𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟 ∗ 𝑟𝑝𝑚𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟 = ∅𝑒𝑗𝑒 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟 ∗ 𝑟𝑝𝑚𝑒𝑗𝑒 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟

1 ∗ 94.2 = 0,07 ∗ 𝑟𝑝𝑚𝑒𝑗𝑒 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟

𝑟𝑝𝑚𝑒𝑗𝑒 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑜𝑟 = 1345,7 𝑠−1


111

6.4 Sistema de pateo

A modo de homologar refacciones, se propone emplear los mismos cilindros hidráulicos que

se emplean en otros sistemas para fines similares dentro de la misma línea. Para realizar la

validación de su dimensionamiento, se debe comenzar analizando las fuerzas que actúan

sobre el cilindro, transmitidas mediante el pateador.

6.4.1 Determinación de la fuerza necesaria para realizar el pateo Para determinar la fuerza requerida por el sistema de pateo, se considerará las principales

condiciones más desfavorables de trabajo. Esto es, el rollizo de mayor diámetro (38cm) y

largo de 5 metros, cuya densidad en estado de madera húmeda saturada corresponde a

1300 𝑘𝑔/𝑚3. 12.

A continuación, se presenta un esquema que grafica el problema en estudio:

Figura 6.9 “Esquema de Diagrama de cuerpo libre”

Fuerza de

roce

Fuerza de

pateo

Cilindro

hidráulico

Cinta

proyectada

Cinta

existente


112

6.4.1.1 Fuerza requerida para sacarlo del reposo

𝐹 = 𝐹𝑟 = 𝜇 ∗ 𝑚 ∗ 𝑔

Dónde:

𝜇: Coeficiente de roce estático

g: Aceleración de gravedad

m: Masa del rollizo, se obtiene con la siguiente fórmula:

Largo máximo del rollizo: L= 5m

Diámetro máximo: ∅ = 38 cm

Densidad máxima (𝜌) = 1300 𝐾𝑔/𝑚3

m= 𝜋 ∗ ∅ ∗ 𝐿 ∗ 𝜌 = 737,17 𝐾𝑔

Finalmente se obtiene:

𝐹 = 0,7 ∗ 737,17 ∗ 9.8

𝐹1 = 5057 𝑁

6.4.1.2 Fuerza requerida para desplazar el rollizo

Primero se requiere conocer la aceleración del gancho de empuje:

𝑎 =�⃗� 𝑓

𝑡

Dónde:

�⃗� 𝑓: 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎

𝑡: 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑡𝑒𝑜

Reemplazando:

𝑎 =0,8

0,25= 3,2 𝑚/𝑠2


113

Finalmente la fuerza requerida para desplazarlo, corresponde a:

𝐹2 = 𝑚 ∗ 𝑎

𝐹 = 737,17 ∗ 3,2 = 2360 𝑁

6.4.1.3 Fuerza total ejercida sobre el rollizo para realizar el empuje

𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐹1 + 𝐹2

𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 5057 + 2360 ≈ 7420 𝑁

Al realizarse el empuje mediante 3 cilindros de empuje, se tiene:

𝐹𝐶𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 =7420

3= 2473 𝑁

6.4.2 Análisis de pandeo del vástago del cilindro

Para conocer determinar si las dimensiones de los cilindros podrán cumplir con los

requerimientos especificados, se debe descartar que la carga sobre el vástago de los cilindros

hidráulicos cause pandeo sobre estos.13

Cada conjunto de pateo está compuesto por 3 cilindros, cuyas dimensiones de cada uno son

las siguientes:

Largo de carrera: 200 mm (multiplicado por el factor 1, correspondiente al caso en que el

cilindro se encuentra articulado en sus 2 extremos)

Diámetro interior: 30 mm

Carga de pandeo (𝐾𝑝): Se obtiene de la siguiente fórmula:

𝐾𝑝 = 𝜋2 ∗ 𝐸 ∗ 𝐽

𝑆𝐾2


114

Dónde:

E: Módulo de elasticidad

E = 2,1 ∗ 105 N

mm2 (𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜)

𝐽:𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎

𝐽 = 𝜋 ∗𝑑4

64 𝑚𝑚4 = 39761 𝑚𝑚4

Finalmente:

𝑆𝑓: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑, obtenido por criterio de diseño

𝑆𝑓 = 3,5

𝐹: 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜

𝐹 =𝐾𝑝

𝑆𝑓 𝑁

Finalmente obtenemos el valor de:

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑛𝑑𝑒𝑜:

𝐾𝑝 = 𝜋2 ∗ 2,1 ∗ 105 ∗ 39761

2002= 655792 𝑁

𝐹 =655792

3,5= 187,4 𝑘𝑁

Conclusión: Como la fuerza ejercida por los cilindros es menor a la carga máxima de servicio,

los cilindros no se pandean.

5.4.3 Caudal de aceite requerido para el desplazamiento de los cilindros

Para validar que las bombas que alimentan el circuito sean capaces de alimentar el sistema

de pateo a implementar, es necesario determinar el consumo de aceite del conjunto (caudal

requerido), el cual es producto de la velocidad de desplazamiento del cilindro, por el área de

su sección transversal.


115

5.4.3.1 Determinación de la velocidad de salida del vástago del cilindro, aplicando el

método de “Centro instantáneo de rotación”

Como la geometría del conjunto es conocida y se ha determinado que la velocidad tangencial

que debe tener el extremo del gancho de empuje para desplazar el rollizo sea de 15m/s, el

problema puede plantearse aplicando el método de “centro instantáneo de rotación”. Para

poder visualizar el planteamiento de las ecuaciones, se plantea el siguiente esquema:

Figura 6.10 “Disposición geométrica del cilindro hidráulico y del gancho de empuje”

La velocidad angular (𝜔𝐵) del gancho torno al “pivote B”, queda determinada por:

𝜔𝐵 =�⃗� 𝐴𝑅𝐴𝐵

A

C

B


116

�⃗� 𝐴: 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝐴

𝑅𝐴𝐵: 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑑𝑒 𝑒𝑙 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝐴 𝑎𝑙 𝐵

𝜔𝐵 =15

0,26= 57,69 𝑟𝑎𝑑/𝑠

Conociendo esta velocidad angular, se puede determinar la velocidad tangencial del “punto

C” con respecto al “pivote B”

�⃗� 𝐶 = 𝜔𝐵 ∗ 𝑅𝐶𝐵

�⃗� 𝐶 = 57,69 ∗ 0.2 = 11,538

�⃗� 𝑉á𝑠𝑡𝑎𝑔𝑜 = �⃗� 𝐶 ∗ 𝑆𝑒𝑛(17°)

�⃗� 𝑉á𝑠𝑡𝑎𝑔𝑜 = 11,538 ∗ 𝑆𝑒𝑛(17°) = 3,37 𝑚/𝑠

6.4.3.2 Caudal de aceite requerido en los cilindros

El caudal requerido para el desplazamiento del cilindro, queda expresado de la siguiente

manera:

�̇�𝐶𝐼𝐿𝐼𝑁𝐷𝑅𝑂 = �⃗� 𝑉á𝑠𝑡𝑎𝑔𝑜 ∗ Á𝑟𝑒𝑎

�̇�𝐶𝐼𝐿𝐼𝑁𝐷𝑅𝑂 = 3,37 ∗ (𝜋 ∗ 0,38 ∗ 0,2) ∗ 60 = 48,28 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜

El conjunto de pateo, compuesto de 3 pateos, requiere el siguiente caudal:

�̇�𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜 = 48,28 ∗ 3 = 144,8 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜

El caudal aceite que abastece a los cilindros, es proporcionado por 2 bombas que trabajan en

paralelo:

�̇�𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 = �̇�𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 1 + �̇�𝐵𝑜𝑚𝑏𝑎 2

�̇�𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 = 72,5 + 92,22 = 164,72 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜


117

Por lo tanto, el caudal proporcionado por las bombas podrá satisfacer las demandas del

circuito.

Cómo método de seguridad, se contempla la adición de un acumulador de aceite junto a cada

cilindro, de modo de compensar una posible caída de presión y absorber aumento de presión

oleohidráulico producido al realizar el empuje por parte de los ganchos de empuje.

6.5 Potencia polea motriz

Como se explicó anteriormente, la tensión efectiva ( eT ) es la que el motor debe producir. Un

caballo de fuerza es el trabajo a razón de 33000 lb-pie/min.

𝐻𝑃𝑚 =𝑇𝑒 ∗ 𝑆

33000

Teniendo en cuenta que 𝑇𝑒 es 668,75 lb y S (velocidad de la banda) es 485,56 lb/pie, se tiene:

𝐻𝑃𝑚 =668,75 ∗ 485,56

33000

𝐻𝑃𝑚 = 9,84 𝐻𝑃

Capacidad del motor estimada

El motor está generalmente acoplado a la flecha de la polea motriz por un reductor de

velocidad o una combinación de poleas y bandas V. La eficiencia aproximada de estas

reducciones de velocidad es un 90%. Se expresa mediante la siguiente formula:

𝐻𝑃𝑚 =𝐻𝑃𝑚

0,9

𝐻𝑃𝑚 =9,84

0,9

𝐻𝑃𝑚 = 12 𝐻𝑃


118

Se aplica un factor de seguridad recomendado para la operación de un 15%, así se obtiene:

𝐻𝑃𝑚 = 12 ∗ 1,15

𝐻𝑃𝑚 = 13,8 𝐻𝑃

Teniendo en cuenta las potencias comerciales:

𝐻𝑃𝑚 = 15𝐻𝑃 𝑜 11𝐾𝑊

Conclusión: se requiere seleccionar un motor de 15HP y considerar los rpm requeridos en el

eje del tambor motriz de 1345 RPM, obtenidos en el punto 6.3.3.


119

Capítulo 7

Conclusión general

El impacto económico generado, considerando defectos internos, defectos externos y mezcla

diamétrica, durante el período comprendido durante el año 2013, alcanzó $260.883.506, con

un promedio mensual de $21.740.292. Cifra que contempla $153.331.646 debido a tiempos

muertos y $107.551.860 a pérdidas de rendimiento en el aserrío a causa de mezcla diamétrica.

Se realizó un estudio de efectividad de clasificación, de modo de apoyar técnicamente la

justificación del proyecto. A partir de este, se concluye que presencia de rollizos fuera de es

compleja de ser reducida, debido a que los rollizos mal clasificados en el área de

Descortezado, se encuentran dentro del rango de precisión proporcionada por el fabricante.

De modo de reducir los tiempos muertos y pérdidas en el rendimiento asociadas al ingreso

de rollizos mal clasificados en el aserradero, y habiendo descartado la posibilidad de mejorar

la clasificación previa a su ingreso, se propone retirar los rollizos de la “línea de ingreso de

trozos”. Para esto se analizaron distintas propuestas de análisis de rollizos, seleccionando el

“escáner de sombra de doble barrera” como la alternativa más factible tanto técnicamente

como económicamente, reemplazando el escáner existente “escáner de sombra de 1 barrera”.

Para retirar los rollizos que el escáner determine que se encuentra fuera de los parámetros

determinados, se ha de implementar un sistema de empuje hidráulico, ampliando el circuito

existente y empleando el mismo tipo de accesorios que se usa en otros mecanismos en la

línea, de modo de homologar materiales. Para ello, se evaluó su factibilidad técnica, en

términos de consumo de aceite y presión requerida para realizar el empuje.


120

Luego de evaluar distintas propuestas para el destino de rechazo, se determinó empujar los

rollizos de rechazo a una cinta transportadora contigua a la línea que transporta los rollizos a

la línea principal (120). Al final del recorrido, los rollizos se encontrarán con una placa

deflectora y una placa de amortiguación de modo de que los rollizos rueden a un buzón. El

buzón de hormigón reforzado, permite que los cargadores frontales puedan retirar los trozos.

Los rollizos retirados serán trasladados mediante los cargadores móviles y transportados a la

“línea de clasificación de trozos”, que se encuentra en el área de “Descortezado” de la planta.

Esto permitirá que los rollizos puedan volver a ser clasificados, con lo cual se reducirían los

tiempos muertos y pérdidas de rendimiento asociados a una mala clasificación.


121

Bibliografía

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Aserradero Arauco S.A. Planta Nueva Aldea”, Ingeniería Civil Industrial, Universidad del

Bío-Bío, 2013.

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