ESCUELA POLITCNICA NACIONALESCUELA DE INGENIERADISEO Y CONTRUCCIN DE UNA MQUINA SEMIAUTOMTICAGRAVIMTRICA PARA EL LLENADO CON TIERRA DE BOLSASUSADAS EN VIVEROS FORESTALESPROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIEROMECNICOJUAN GABRIEL CANGAS HERRERACHRISTIAN JAVIER CHAGUAMATE REMACHEDIRECTOR: ING. JUAN ANTONIO SERRANOQuito, Abril 2007DECLARACINNosotros, Juan Gabriel Cangas Herrera, Christian Javier Chaguamate Remachedeclaramos bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de nuestra autora; queno ha sido previamente presentada para ningn grado o calificacin profesional; y,que hemos consultado las referencias bibliogrficas que se incluyen en estedocumento.A travs de la presente declaracin cedemos nuestros derechos de propiedadintelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politcnica Nacional,segn lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y porla normatividad institucional vigente.Juan Gabriel Cangas H. Christian Javier Chaguamate RCERTIFICACINCertifico que el presente trabajo fue desarrollado por Juan Gabriel CangasHerrera y Christian Javier Chaguamate Remache, bajo mi supervisin.Ing. Juan Antonio SerranoDIRECTOR DE PROYECTOAGRADECIMIENTO

Al divino Nio Jess, por darme la sabidura yfuerzas para cumplir todas mis metasA todas las personas que colaboraron en laelaboracin de este proyecto de maneraespecial a los Ings. Hugo Dutn, PatricioEstupin, Gabriel Velastegu.

Al Ing. Juan Antonio Serrano, por su acertadadireccin.CHRISTIAN Y JUANDEDICATORIA

A nuestros padres y hermanos, por elconstante apoyo brindado a lo largo denuestra formacin profesionalCHRISTIAN Y JUANINDICERESUMEN .....................................................................................................................12PRESENTACIN..........................................................................................................18CAPITULO 1 .................................................................................................................19GENERALIDADES.......................................................................................................191.1INTRODUCCIN............................................................................................191.2VIVEROS FORESTALES ...............................................................................191.2.1TIERRA A USARSE PARA EL LLENADO DE LA BOLSAS ............201.2.2PREPARACIN DE LAS BOLSAS PARA EL LLENADO.................201.3IMPORTANCIA DEL PALMITO....................................................................211.3.1PROCESO DE GERMINACIN DEL PALMITO ...............................211.3.1.1 Tratamiento de la semilla y siembra .....................................................211.3.1.2 Germinacin .........................................................................................221.3.1.3 El palmito en el Ecuador .......................................................................231.3.1.4 Distribucin geogrfica de la produccin ..............................................231.4OBJETIVOS ....................................................................................................241.4.1OBJETIVO GENERAL: .......................................................................241.4.2OBJETIVOS ESPECFICOS: ...............................................................241.5ALCANCES.....................................................................................................25CAPITULO 2 .................................................................................................................25MARCO TERICO ......................................................................................................252.1MANEJO DE MATERIALES..........................................................................252.1.1MANEJO DE MATERIALES ..................................................................262.1.2IMPORTANCIA DEL MANEJO DE MATERIALES ..............................262.1.3SISTEMAS PARA EL MANEJO DE MATERIALES..............................262.2SISTEMA DE DOSIFICACIN ......................................................................272.2.1DOSIFICADORES VOLUMTRICOS....................................................282.2.1.1 Dosificadores de tornillo .......................................................................292.2.1.2 Dosificadores de compuerta rotativa .....................................................302.2.1.3 Dosificador de banda rodante................................................................302.2.2DOSIFICADORES GRAVIMTRICOS ..................................................312.2.2.1 Dosificadores gravimtricos de banda ...................................................312.2.2.2 Dosificador de prdida de peso .............................................................322.3TIPOS DE TRANSPORTADORES DE MATERIALES..................................322.3.1TRANSPORTADORES DE PALETAS ...................................................332.3.2TRANSPORTADORES DE SINFN O HELICOIDALES .......................342.3.3TRANSPORTADORES DE BANDA.......................................................342.3.4TRANSPORTADORES DE CADENAS ..................................................352.4CORROSIN...................................................................................................352.4.1TIPOS DE CORROSIN .........................................................................362.4.1.1 General o Uniforme ..............................................................................362.4.1.2 Galvnica..............................................................................................372.4.1.3 Metales Lquidos...................................................................................382.4.1.4 Altas Temperaturas ...............................................................................382.4.1.5 Localizada ............................................................................................382.5.1.5.1 Corrosin por Fisuras o Crevice..........................................................382.5.1.5.2 Corrosin por Picadura o Pitting ....................................................392.5.1.6 Corrosin Microbiolgica (MIC) ..........................................................402.4.2CONTROL DE LA CORROSIN............................................................402.5.1.7 Proteccin catdica ...............................................................................402.5.1.8 Proteccin andica ................................................................................402.5.1.9 Seleccin de materiales .........................................................................412.5.1.10Recubrimientos .................................................................................412.5.1.10.1 Recubrimientos metlicos .................................................................412.5.1.10.2 Recubrimientos inorgnicos ..............................................................422.5.1.10.3 Recubrimientos orgnicos .................................................................422.5.1.11Diseo...............................................................................................422.5.2ABRASIN..............................................................................................432.4.2.1 Tipos de desgaste por abrasin..............................................................442.4.2.1.1 Desgaste por adherencia....................................................................442.4.2.1.2 Desgaste por abrasin........................................................................442.4.2.1.3 Desgaste por ludimiento....................................................................452.4.2.1.4 Desgaste por fatiga............................................................................452.4.2.1.5 Desgaste por erosin .........................................................................452.4.2.1.6 Erosin por cavitacin......................................................................462.4.2.2 Diseo para proporcionar resistencia al desgaste por adherencia y porabrasin 462.4.2.2.1 Capa Protectora.................................................................................472.4.2.2.2 Principio de Conversin ....................................................................482.4.2.2.3 Principio de Diversificacin ..............................................................482.5ANTECEDENTES DE MAQUINARIA PARA ENVASAR TIERRA,EXISTENTE EN EL PAS...........................................................................................49CAPITULO 3 .................................................................................................................50PREFACTIBILIDAD ....................................................................................................503.1DEFINICIN DEL PROBLEMA.....................................................................503.1.1SITUACIN INICIAL .............................................................................503.1.2SITUACIN FINAL ................................................................................503.2ESTUDIO DE MERCADO ..............................................................................503.3RESTRICCIONES Y LIMITACIONES ...........................................................513.3.1MATERIALES A UTILIZAR ..................................................................513.3.2ENERGA DISPONIBLE .........................................................................513.3.3PESO DE LA MQUINA ........................................................................513.3.4COSTO MXIMO ...................................................................................513.3.5FACILIDAD DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO ..........................523.4ESPECIFICACIONES .....................................................................................523.4.1PARMETROS FUNCIONALES............................................................523.4.2AMBIENTE DE TRABAJO .....................................................................523.4.2.1 Caractersticas Medio Ambientales .......................................................523.4.2.2 Caractersticas de la tierra envasar.........................................................523.4.3VIDA TIL DE LA MQUINA ..............................................................533.4.4COSTOS DE LA MQUINA...................................................................533.4.5APARIENCIA ..........................................................................................533.4.6MATERIALES.........................................................................................543.4.7PROTOCOLO DE PRUEBAS..................................................................54CAPITULO 4 .................................................................................................................55FACTIBILIDAD............................................................................................................554.1ALTERNATIVAS DE DISEO ......................................................................554.1.1SISTEMA DE DOSIFICACIN Y ENVASADO DE TIERRA...............554.1.1.1 Dosificadores de Compuerta Rotativa ...................................................554.1.1.2 Dosificadores con dispositivos de compuerta .......................................564.1.1.3 Dosificadores con compuerta tipo revlver............................................574.1.2ESTUDIO DE ALTERNATIVAS PARA EL TRANSPORTE DE TIERRA.574.1.2.1 Transportadores de sinfn o helicoidales................................................584.1.2.2 Transportadores de banda o cinta ..........................................................604.1.3ALTERNATIVAS DE MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DELOS ELEMENTOS DE LA MQUINA..................................................................614.1.3.1 Aceros especiales (Chronit)...................................................................614.1.3.2 Acero galvanizado ................................................................................614.1.3.3 Acero comn, con recubrimiento de pintura anticorrosiva .....................624.2SELECCIN DE ALTERNATIVAS DE DISEO ..........................................624.2.1SELECCIN DE ALTERNATIVAS PARA LA DOSIFICACIN YENVASADO DE TIERRA ......................................................................................624.2.1.1 Mtodo de seleccin .............................................................................634.2.1.2 Decisin de la alternativa ......................................................................644.2.1.3 Evaluacin de los factores involucrados en la seleccin de la alternativa 644.2.1.3.1 Cantidad de tierra a envasar...............................................................654.2.1.3.2 Costo.................................................................................................654.2.1.3.3 Rapidez de envasado .........................................................................654.2.1.3.4 Peso de la dosificadora......................................................................664.2.1.3.5 Mantenimiento ..................................................................................664.2.1.3.6 Precisin deseada ..............................................................................674.2.1.3.7 Facilidad de operacin ......................................................................674.2.1.3.8 Facilidad de construccin ..................................................................684.2.1.3.9 Durabilidad .......................................................................................684.2.1.3.10 Montaje y desmontaje .......................................................................694.2.1.4 Matriz de decisin.................................................................................694.2.2SELECCIN DE ALTERNATIVAS PARA EL TRANSPORTE DETIERRA. 704.2.2.1 Parmetros para la seleccin del transportador ......................................734.2.2.2 Tornillo helicoidal o sinfn ....................................................................744.2.2.2.1 Clculo de la potencia requerida........................................................744.2.2.2.2 Clculo de la longitud a transportar ...................................................764.2.2.2.3 Clculo de la capacidad corregida de material a transportar (Cc) .......764.2.2.2.4 Clculo del factor por el material (F).................................................774.2.2.2.5 Clculo del factor de tamao de transportador helicoidal (A).............784.2.2.2.6 Determinacin de las revoluciones mximas para el transportador.....794.2.2.3 Bandas o cintas transportadoras.............................................................804.2.2.3.1 Potencia requerida para mover la banda vaca ...................................804.2.2.3.2 Potencia requerida para mover la carga horizontalmente ...................804.2.2.3.3 Potencia requerida para subir la carga si el transportador est inclinado814.2.2.3.4 Inclinacin de la banda......................................................................814.3DISEO DE LA MAQUINA DOSIFICADORA-ENVASADORA..................824.3.1DISEO DE LA TOLVA.........................................................................824.3.1.1 Seleccin del Material...........................................................................824.3.1.2 Requerimientos funcionales de la tolva ................................................834.3.1.3 Espesor de las placas de la tolva............................................................854.3.1.4 Anlisis de la tolva segn la Teora del esfuerzo cortante mximo.........884.3.1.5 Diseo Esttico para la Soldadura de la Tolva ......................................884.3.1.6 Factor de seguridad esttico para la soldadura de la tolva ......................914.3.1.7 Diseo Dinmico para la Soldadura de la Tolva ...................................914.3.1.8 Factor de seguridad dinmico para la soldadura de la tolva ...................944.3.2DISEO DE LOS CILINDROS DOSIFICADORES ................................954.3.2.1 Seleccin del Material para los cilindros dosificadores..........................954.3.2.2 Dimensionamiento de los cilindros dosificadores ..................................954.3.2.3 Espesor de las paredes del los cilindros dosificadores............................964.3.2.3.1 Esfuerzo tangencial ( t) ....................................................................97 4.3.2.3.2 Esfuerzo longitudinal ( l) .................................................................98 4.3.3DISEO DE LOS DISCOS DE DOSIFICACIN ....................................994.3.3.1 Seleccin del Material...........................................................................994.3.3.2 Diseo del disco superior ....................................................................1004.3.3.3 Diseo del disco inferior .....................................................................1004.3.4DISEO DE LOS ACOPLES DE UNIN CILINDROSDOSIFICADORES DISCO SUPERIOR .............................................................1014.3.4.1 Seleccin del Material para el acople de unin Cilindros dosificadores Disco superior ....................................................................................................1024.3.5DISEO DE LA SOLDADURA ACOPLE DE UNIN CILINDRODOSIFICADOR.....................................................................................................1034.3.6DISEO DE LAS REDUCCIONES PARA EL ENVASADO DE TIERRA1034.3.6.1 Seleccin del Material para la reduccin de salida de la tierra .............1044.3.7SELECCIN DEL MOTORREDUCTOR ..............................................1054.3.7.1 Seleccin de la velocidad de salida del motorreductor (rpm) ...............1054.3.7.2 Seleccin de la potencia del motorreductor .........................................1064.3.7.2.1 Determinacin del Momento de inercia del Sistema de Dosificacin 371064.3.7.2.2 Momento del Eje Central ................................................................1064.3.7.2.3 Momento de Inercia del Disco Superior de la dosificadora ..............1074.3.7.2.4 Momento de Inercia de los Cilindros Dosificadores.........................1084.3.7.2.5 Momento de Inercia de la tierra.......................................................1094.3.8ANLISIS DEL MECANISMO DE ACCIONAMIENTO DE LADOSIFICADORA - ENVASADORA ....................................................................1134.3.8.1 Velocidad y aceleracin del mecanismo ..............................................1154.3.8.1.1 Anlisis de velocidad ......................................................................1164.3.8.1.2 Anlisis de Aceleracin...................................................................1174.3.9DISEO DEL MECANISMO DE ACCIONAMIENTO DE LADOSIFICADORA ENVASADORA....................................................................1194.3.9.1 Seleccin del material .........................................................................1204.3.9.2 Diseo del eje para la salida del motorreductor ...................................1204.3.9.3 Diseo del acople de unin eje brazo del mecanismo......................1214.3.9.4 Diseo del pasador para el eje bocn.................................................1224.3.9.5 Diseo del brazo gua del mecanismo..................................................1244.3.9.6 Diseo del acople de unin brazo gua - porta rodamientos ................1244.3.9.7 Diseo del porta rodamientos ..............................................................1254.3.9.8 Seleccin de los cojinetes de rodamiento para el brazo guia ...............1264.3.9.9 Diseo del brazo actuador ...................................................................1284.3.9.10Diseo del anillo metlico ...............................................................1304.3.9.11Seleccin del resorte .......................................................................1314.3.10 DISEO DEL SOPORTE PARA LA TOLVA .......................................1354.3.10.1Anclajes del soporte de la tolva al disco inferior..............................1364.3.11 DISEO DEL EJE CENTRAL DE LA DOSIFICADORA ENVASADORA ....................................................................................................1374.3.11.1Diseo esttico................................................................................1374.3.11.2Diseo dinmico .............................................................................1394.3.11.3Seleccin del Cojinete de rodamiento..............................................1424.3.12 DISEO DEL DISCO DE ACOPLE EJE CENTRAL DISCOSUPERIOR ............................................................................................................1444.3.12.1Seleccin del Material para el disco de acople eje central discosuperior1444.3.13 DISEO DE SOPORTE DE LA DOSIFICADORA ENVASADORA.1454.3.13.1Seleccin del Material para el soporte de la dosificadora - envasadora 1464.3.13.2Determinacin de la dimensiones del soporte de la dosificadora -envasadora 1464.3.14 DISEO DEL DISCO DE ACOPLE SOPORTE DISCO INFERIOR ..1514.3.14.1Seleccin del Material para el disco de acople Soporte disco inferior 1514.3.14.2Diseo de la soldadura soporte disco de acople inferior ................1524.3.14.2.1 Soldadura de filete ..........................................................................1534.3.14.3Factor de seguridad para la soldadura soporte disco de acople inferior 1554.3.15 DISEO DE LA MESA DE SOPORTE PARA EL SISTEMA DE LADOSIFICADORA ENVASADORA....................................................................1554.3.15.1FACTOR DE SEGURIDAD PARA LA MESA SOPORTE ............1564.4CONSTRUCCION DE LA DOSIFICADORA-ENVASADORA ...................1574.4.1MAQUINARIA Y HERRAMIENTAS REQUERIDAS PARA LACONSTRUCCIN DE LA DOSIFICADORA-ENVASADORA ...........................1574.4.2PERSONAL REQUERIDO PARA LA CONSTRUCCIN DE LAMQUINA ............................................................................................................1584.4.3PROCESOS DE CONSTRUCCIN.......................................................1594.4.3.1 Construccin de la Tolva.....................................................................1594.4.3.2 Construccin de los cilindros dosificadores.........................................1594.4.3.3 Construccin de los discos de dosificacin..........................................1604.4.3.4 Construccin de las placas de flujo y placa base de la tolva.................1614.4.3.5 Construccin de las reducciones para el envasado de tierra .................1614.4.3.6 Construccin de los acoples de unin ..................................................1624.4.3.7 Construccin de los ejes......................................................................1624.4.3.8 Construccin del tubo soporte de la dosificadora-envasadora ..............1634.4.3.9 Construccin de las platinas soportes de la tolva .................................1634.4.3.10Construccin de los porta rodamientos ............................................1644.4.3.11Construccin del brazo gua y brazo actuador del mecanismo .........1644.4.3.12Construccin del anillo metlico .....................................................1654.4.3.13Construccin de los discos de acople...............................................165 4.4.4Proceso de pintura...................................................................................166 4.5PROTOCOLO DE PRUEBAS .......................................................................166 4.5.1VERIFICACIN DEL MONTAJE.........................................................166 4.5.2PRUEBAS DE DOSIFICACIN............................................................1674.5.2.1 Pruebas en vaco .................................................................................1674.5.2.2 Pruebas a plena carga ..........................................................................167 4.5.3PRUEBAS DE LLENADO EN LAS BOLSAS.......................................167 4.5.4VERIFICACIN DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS MECNICOS ................................................................................168 4.6COSTO DE LA MQUINA DOSIFICADORA-ENVASADORA .................168 4.6.1COSTOS DEL MOTORREDUCTOR ...................................................169 4.6.2COSTOS DE MATERIALES .................................................................169 4.6.3COSTOS DE MANO DE OBRA............................................................170 4.6.4COSTO DE MONTAJE Y PRUEBAS...................................................171 4.6.5COSTO DE DISEO Y OTROS ............................................................172 4.6.6COSTO TOTAL .....................................................................................172CAPITULO 5 ...............................................................................................................174CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..........................................................174 5.1 CONCLUSIONES ...............................................................................................174 5.2 RECOMENDACIONES ......................................................................................175 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................176ANEXOS ......................................................................................................................178 TABLAS PARA SELECCIONAR ALTERNATIVAS DE TRANSPORTE DE TIERRAA1 PARAMETROS DE SELECCIN PARA BANDAS TRANSPORTADORAS...A2 CATALOGOS DE ACERO DIPAC...A3 CATALOGOS DE ACERO BOHLER...A4 CATALOGOS DE MOTORES .....A5 CATALOGOS DE PERNOS Y TORNILLOS........A6 CATALOGOS DE RODAMIENTOS FAG.........A7 RESULTADOS DEL PROGRAMA SAP............A8 WPS..............A9 ANEXOS FOTOGRAFICOS....A10 PLANOS DE FABRICACIN..............A111 NDICE DE TABLASCAPTULO 1 ...............................................................Error! Marcador no definido.Tabla 1.1 Distribucin geogrfica de produccin de palmito ................................... 8CAPTULO 4 ............................................................................................................. 39Tabla 4.1 Matriz de calificacin de factores .......................................................... 47Tabla 4.2 Importancia y caractersticas de los factores de decisin 48 ..........Error!Marcador no definido.Tabla 4.3 Cantidad de tierra a envasar ................................................................. 49Tabla 4.4 Costo de la mquina .............................................................................. 49Tabla 4.5 Rapidez de envasado.............................................................................. 50Tabla 4.6 Peso de la dosificadora .......................................................................... 50Tabla 4.7 Mantenimiento ...................................................................................... 51Tabla 4.8 Precisin de la dosis deseada ................................................................. 51Tabla4.9 Facilidad de operacin ............................................................................ 51Tabla 4.10 Facilidad de construccin...................................................................... 52Tabla 4.11 Durabilidad........................................................................................... 52Tabla 4.12 Facilidad de montaje y desmontaje ....................................................... 53Tabla 4.13 Matriz de decisin ................................................................................ 53Tabla 4.14 Margen de seguridad de los motores .................................................... 59Tabla 4.15 Reduccin de la capacidad del helicoidal en planos inclinados.............. 60Tabla 4.16 Grupos caractersticos de algunos materiales ......................................... 61Tabla 4.17 Tamao del dimetro de la hlice........................................................... 62Tabla 4.18 Factor de tamao de transportador helicoidal (A).................................. 63Tabla 4.19 Revoluciones mximas para distintos dimetros.................................... 63Tabla 4.20 Vida de cojinetes recomendadas para maquinaria diversa ................... 107Tabla 4.21 Factores de aplicacin de carga........................................................... 108Tabla 4.22 Constantes a emplear para estimar la resistencia a la tensin de algunosaceros para resortes ............................................................................................... 114Tabla 4.23 Factores de carga radial equivalente.................................................... 124Tabla 4.24 Peso de los diferentes elementos de la dosificadora envasadora........ 128Tabla 4.25 Construccin de la tolva ...................................................................... 140Tabla 4.26 Construccin de los discos de dosificacin.......................................... 140Tabla 4.27 Construccin de los discos de dosificacin.......................................... 141Tabla 4.28 Construccin de las placas de flujo y placa base de la tolva ............... 141Tabla 4.29 Construccin de los conos de llenado.................................................. 142Tabla 4.30 Construccin de los bocines................................................................ 142Tabla 4.31 Construccin de los ejes ................................................................... 143Tabla 4.32 Construccin del tubo soportante ........................................................ 143Tabla 4.33 Construccin de las platinas soportes de la tolva ............................... 144Tabla 4.34 Construccin del porta rodamientos .................................................... 144Tabla 4.35 Construccin del brazo gua del mecanismo........................................ 145Tabla 4.36 Construccin del anillo metlico......................................................... 145Tabla 4.37 Construccin de los discos de acople .................................................. 146Tabla 4.38 Costos de motorreductor ..................................................................... 146Tabla 4.39 Costos de materiales utilizados en la construccin de la dosificadora-envasadora ............................................................................................................ 150Tabla 4.40 Costo de mano de obra....................................................................... 151Tabla 4.41 Costo de montaje y pruebas ................................................................ 152Tabla 4.42 Costo de diseo y otros relacionados................................................... 152Tabla 4.43 Costos adicionales .............................................................................. 152Tabla 4.44 Costo total de la mquina dosificadora- envasadora ............................ 153NDICE DE FIGURASCAPTULO 1 ..............................................................Error! Marcador no definido.Figura 1.1 Proceso manual para el llenado con tierra de bolsas plsticas.................... 4Figura 1.2 Zona productoras de palmito en el Ecuador .............................................. 7CAPTULO 2 ............................................................................................................ 10Figura 2.1 Dosificador de tornillo...........................1Error! Marcador no definido.Figura 2.2 Dosificador de compuerta rotativa .......................................................... 14Figura 2.3 Dosificador de banda rodante ................................................................ 15Figura 2.4 Dosificador gravimtrico de banda rodante............................................ 15Figura 2.5 Dosificador gravimtrico, formado por la combinacin de un dosificadorvolumtrico de compuerta rotativa .......................................................................... 16Figura 2.6 Transportador de paletas........................................................................ 17Figura 2.7 Transportador de sin fin o helicoidal...................................................... 18Figura 2.8 Banda transportadora............................................................................. 19Figura 2.9 Corrosin galvnica............................................................................... 21Figura 2.10 Corrosin por fisuras ...........................2Error! Marcador no definido.Figura 2.11 Corrosin por adherencia..................................................................... 28Figura 2.12 Corrosin por abrasin ........................................................................ 28Figura 2.13 Desgaste por fatiga ............................................................................... 29Figura 2.14 Desgaste por erosin ............................................................................ 30Figura 2.15 Desgaste por cavitacin ........................................................................ 30CAPTULO 4 .................................................................................................... 39Figura 4.1 . Dosificadores de Compuerta Rotativa................................................... 40Figura 4.2 Dosificador con dispositivos de compuerta con regulacin volumtrica.. 40Figura 4.3 Dosificador tipo revlver....................................................................... 41Figura 4.4 Esquematizacin para el dimensionamiento de la mquina ..................... 57Figura 4.5 Dimensiones bsicas de la tolva............................................................. 67Figura 4.6 Esquema de la tolva............................................................................... 69Figura 4.7 Dimensiones de la tolva de alimentacin ............................................... 70Figura 4.8 Accin de la presin interna P sobre las paredes de la tolva ................... 73Figura 4.9 Dimensiones de los cilindros dosificadores............................................ 76Figura 4.10 Dimensiones para el clculo del esfuerzo tangencial en los cilindrosdosificadores........................................................................................................... 77Figura 4.11 Dimensiones para el clculo del esfuerzo longitudinal en los cilindrosdosificadores........................................................................................................... 78Figura 4.12 Esquema del disco superior ................................................................. 80Figura 4.13 Esquema del disco inferior ................................................................. 81Figura 4.14 Acople de unin cilindros dosificadores - disco superior...................... 82Figura 4.15 Esquema del acople de unin............................................................... 83Figura 4.16 Tipos de junta y cordones de soldadura para el acople cilindro dosificador............................................................................................................................... 84Figura 4.17 Tubo reductor para el envasado de tierra.............................................. 85Figura 4.18 Esquema de la Dosificadora................................................................ 87Figura 4.19 Momento de inercia del disco superior ................................................ 88Figura 4.20 Momento de inercia de los Cilindros Dosificadores ............................. 89Figura 4.21 Volumen de tierra contenido en los Cilindros Dosificadores ................ 90Figura 4.22 Cargas que debe vencer la potencia del motorreductor........................ 92Figura 4.23 Posiciones extremas e intermedias del mecanismo de accionamiento...............................................................................9Error! Marcador no definido.Figura 4.24 Condiciones del mecanismo para el anlisis de aceleracin y velocidad96Figura 4.25 Anlisis de velocidad para el mecanismo............................................. 97Figura 4.26 Resultado del anlisis de velocidad (m/s) para el mecanismo deaccionamiento de la dosificadora envasadora .......................................................... 98Figura 4.27 Anlisis de aceleracin para el mecanismo .......................................... 99Figura 4.28 Resultado del anlisis de aceleraciones para el mecanismo deaccionamiento de la dosificadora envasadora ........................................................ 100Figura 4.29 Dimensiones del eje del motorreductor (en mm)................................ 102Figura 4.30 Esquema del acople de unin eje brazo.......................................... 102Figura 4.31 Posicin del pasador en el acople de unin ....................................... 103Figura 4.32 Esquema del brazo del mecanismo .................................................... 105Figura 4.33 Esquema acople de unin brazo gua porta rodamientos................. 106Figura 4.34 Dimensiones del porta rodamientos ................................................... 106Figura 4.35 Esquema y dimensiones principales para el brazo actuador................ 109Figura 4.36 Dimensiones y posicin del anillo metlico ....................................... 111Figura 4.37 Elemento de acople para el brazo actuador y el anillo metlico.......... 111Figura 4.38 Dimensiones del resorte de tensin.................................................... 112Figura 4.39 Configuracin y dimensiones de los soportes de la tolva..................... 116Figura 4.40 Configuracin y dimensiones de los anclajes para los soportes de la tolva............................................................................................................................. 117Figura 4.41 Diagrama de cuerpo libre para el eje central ...................................... 118Figura 4.42 Crculo de Mohr para el eje central .................................................... 119Figura 4.43 Relaciones esfuerzo-tiempo: a) esfuerzo fluctuante con pulsaciones de altafrecuencia; b) y c) esfuerzo fluctuante no seniodal; d) esfuerzo fluctuante senoidal; e)esfuerzo repetido; f)esfuerzo alternante senoidal con inversin completa .............. 121Figura 4.44 Diagrama de Goodman para el eje central.......................................... 122Figura 4.45 Disco de acople eje central disco superior....................................... 125Figura 4.46 Disco de acople superior, dimensiones principales............................ 126Figura 4.47 Elementos principales de la dosificadora - envasadora...................... 127Figura 4.48 Ubicacin de las cargas sobre el soporte ............................................ 128Figura 4.49 Diagrama de cuerpo libre para el soporte............................................ 129Figura 4.50 Tipos de columnas. a) Extremos articulados; b) Extremos empotrados; c)Un extremo empotrado y el otro articulado; d) Un extremo empotrado y el otro libre130Figura 4.51 Disco de acople Soporte Disco Inferior........................................... 131Figura 4.52 Disco de acople inferior, dimensiones principales.............................. 132Figura 4.53 Tipos de junta y cordones de soldadura para el soporte disco de acople133Figura 4.54 Anlisis de cuerpo libre para la soldadura.......................................... 133Figura 4.55 Diagrama del circulo de Mohr para la soldadura .............................. 134Figura 4.56 Esfuerzos de von Mises en la mesa soporte....................................... 136RESUMENEl presente trabajo tiene por objeto el diseo y construccin de unamquina semiautomtica gravimtrica para el llenado con tierra de bolsasusadas en viveros forestales.La produccin de llenado de bolsas que se quiere alcanzar con stamquina es de 30 bolsas por minuto, considerando que cada bolsa llena tiene unvolumen aproximado de 1330 cm3.Adicionalmente al Diseo y Construccin de la Dosificadora Envasadora,se realizar un estudio sobre un sistema de manejo de materiales que permitatransportar la tierra desde el suelo hasta la dosificadora.El proyecto recopila ciertos fundamentos tericos acerca de la importanciaque tendr sta mquina en el sector agrcola, especialmente para los pequeosy medianos productores.Una vez descrito el sustento terico se estudia los distintos tipos desistemas de dosificacin existentes en el mercado, encaminndoseprincipalmente a los utilizados para la dosificacin de slidos.Para el diseo y dimensionamiento de cada elemento que conforma lamquina se debe tener en cuenta parmetros como peso, materiales, facilidadde adquisicin en el mercado, facilidad de mantenimiento y optimizacin en laconstruccin.El proceso constructivo de las distintas partes que componen dichamquina y su posterior ensamblaje, se lo har luego de elaborar los distintosplanos de taller.Para determinar el costo total de la mquina dosificadora envasadora, serealiza un anlisis de costos tanto de diseo, construccin y montaje.PRESENTACINEl desarrollo de los viveros forestales en nuestro pas ha logrado talimportancia que se ha convertido en una potencial fuente de trabajo para elsector agrcola y el fortalecimiento de la economa nacional.Para los cultivos de viveros forestales es necesario la germinacin de laplanta en un tiempo determinado, usando para ello bolsas de germinacin(bolsas plsticas llenas de tierra), adems que servirn tambin para sutransporte a los diversos sectores del pas. Uno de los principales cultivos que sehallan en pleno desarrollo en el Ecuador, es la produccin de palmito, cuyaexportacin se da principalmente a pases europeos y sudamericanos, lo quehace imperativo agilizar el proceso de llenado de bolsasEs as, que el presente trabajo, surge con la finalidad de favorecer a todo elsector agrcola del pas, al disear y construir una mquina dosificadora envasadora de slidos, para llenar semi automticamente las bolsas de tierra, yaque no existe hasta el momento ninguna mquina que cumpla con la funcin dellenado de bolsas.CAPITULO 1GENERALIDADES1.1 INTRODUCCINEl Ecuador es un pas petrolero pero potencialmente agrcola, de ahque es necesario apoyar el agro que se convierte en un lugar propicio parafortalecer la economa nacional y crear nuevas plazas de trabajo.Mucha de la poblacin de las zonas rurales se dedica a la agricultura oa la ganadera, existiendo en estas reas excelentes oportunidades dedesarrollo para los pequeos y medianos productores, es por eso que sehace necesario automatizar los procesos utilizados tanto en la agriculturacomo en la ganadera, para elevar la produccin.1.2 VIVEROS FORESTALESEl vivero es un conjunto de instalaciones que tiene como propsitofundamental la produccin de plantas.Independientemente del origen de una planta, ya sea a partir de unasemilla, de un segmento o por cultivo de tejidos, los primeros das de vidason los ms crticos para su sobrevivencia. Con el propsito de lograr queun mayor nmero de plantas sobreviva a esta etapa se utilizaninstalaciones especiales en las que se manejan las condicionesambientales y se proporcionan las condiciones de crecimiento msfavorables para que las nuevas plantas continen su desarrollo y adquieranla fortaleza necesaria para transplantarlas al lugar en el cual pasarn elresto de su vida.Debido a los fuertes problemas de deforestacin, a la prdida debiodiversidad que sufre el pas y a la gran necesidad de reforestar; losviveros pueden funcionar no slo como fuente productora de plantas, sinotambin como sitios de investigacin donde se experimente con lasespecies nativas de inters, con la finalidad de propiciar la formacin debancos temporales de germoplasma y plntulas de especies nativas quepermitan su caracterizacin, seleccin y manejo. Esto permitir disear,conocer y adecuar las tcnicas ms sencillas para la propagacin masivade estas especies. Adems, los viveros tambin podran ser sitios decapacitacin.11.2.1 TIERRA A USARSE PARA EL LLENADO DE LA BOLSASLa tierra debe ser suelta, de textura arcillosa, esto permite una buenaaireacin, buen drenaje y facilidad para el llenado de las bolsas y laformacin de un buen "piln".1.2.2 PREPARACIN DE LAS BOLSAS PARA EL LLENADOPara el crecimiento de las plantas de palmito se utilizan bolsas depolietileno o bolsa plstica de color negro, de 18 a 20 centmetros de altopor 13 a 15 centmetros de dimetro y capacidad de 2 kilogramos de tierra.Un metro cbico de tierra alcanza para 300 bolsas aproximadamente,una persona puede manualmente llenar de 400 a 500 bolsas por da o porjornada, estos datos provienen de la experiencia del las personas que sededican a esta labor.Figura 1.1 Proceso manual para el llenado con tierra de bolsasplsticas1http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/157/htm/sec_7.htm1.3 IMPORTANCIA DEL PALMITOEl diseo y construccin de la mquina dosificadora - envasadora tienecomo fin producir el llenado de bolsas con tierra las cuales sern utilizadasespecficamente para la germinacin y posterior transporte de palmito, porlo cual se realiza una breve descripcin de este producto.El palmito constituye la parte central o el corazn de algunas palmerassilvestres originarias de la regin selvtica y amaznica, que para serproducida e industrializada ha sufrido un proceso de adaptacin, paratransformase as en una especie de cultivo.El palmito es un producto considerado de tipo "gourmet", muy exticoy por tanto de alto valor monetario. El principal consumidor a nivel mundiales Francia, y durante 1983 Brasil provea del 95.69% del palmito que steconsuma.Para 1994 este valor se redujo a la mitad, principalmente por el hechode que el producto brasileo no aseguraba la calidad del palmito.Esto permiti el ingreso de nuevos participantes en el sector,principalmente Costa Rica y Ecuador, quienes vieron la oportunidad deingresar en este nuevo mercado. Costa Rica aportaba hasta 1994 con el27,35% de las importaciones francesas, mientras que Ecuador con el4,12%, en crecimiento. 21.3.1 PROCESO DE GERMINACIN DEL PALMITO1.3.1.1 Tratamiento de la semilla y siembraEl palmito se reproduce generalmente por va sexual o por semilla, auncuando se est realizando ensayos de reproduccin asexualmente con laprogramacin de los hijuelos. Esta ltima alternativa de reproduccinvegetativa no ha dado an resultados halagadores como para reemplazarla reproduccin sexual o por semilla.2 http://www.cfn.org.ec; Autor : CUPROPAL (Asociacin de cultivadores y procesadores depalmito).1.3.1.2 GerminacinLa reproduccin por semilla tiene dos modalidades: la natural, con unporcentaje de germinacin del 75 al 80%, y la germinacin de bolsasplsticas, con un 90%.3La primera alternativa o natural consiste en preparar la semillaeliminando la pulpa y fibras de la fruta adheridas a la semilla. Luego staes tratada qumicamente en solucin de fungicidas. El material preparadoes pasado a los semilleros. Hay algunas alternativas de preparar losalmcigos, las ms recomendadas se limitan a buscar suelos sueltos, bienaireados, con acceso al riego, en el que hacen surcos sobre platabandas.Usualmente la siembra para la germinacin se realiza en hileras conseparacin de 7 a 8cm y una distancia entre semillas de 2 a 3 cm. Losalmcigos, una vez sembrados, se los cubre con paja, a fin de mantener lahumedad y evitar los efectos dainos del sol. De esta forma, con buenahumedad, la germinacin ocurre a los dos o cuatro meses. Las plntulasas obtenidas deben trasladarse en bolsas plsticas a los viveros, a las 2 o3 semanas de haber germinado la semilla. La escarificacin mecnica (conarena) y los tratamientos a base de calor aceleran el procesogerminacin.La alternativa de germinacin directa de bolsas plsticas es lo msusual, por cuanto permite un mayor control de la semilla a la vez que semejora el porcentaje de terminacin, y acortndose el tiempo requerido aun mes y medio o dos meses. Los pasos a seguir en este caso incluyen: undespulpado del fruto, para lo cual es aconsejable humedecer la semilla enagua por un par de das a fin que se aflojen las fibras de pulpas adheridas.La semilla as obtenida deber colocarse a 2-2.5cm de profundidad,en una bolsa de plstico de 100 a 200 semillas, el conjunto de bolsas seubicaran en un sitio apropiado a la sombra.de3 http://www.cfn.org.ec; Autor: CUPROPAL (Asociacin de cultivadores y procesadores depalmito).Una vez obtenidas las plntulas se transplantan a bolsa plsticasnegras de polietileno, de 20 x 30 cm., y se las rellena con tierra bienpreparada, mezclada con pequeas porciones de abono.1.3.1.3 El palmito en el EcuadorEl palmito que se encuentra en el Ecuador, corresponde a unavariedad domesticada perteneciente al genero Bactris.La mayor superficie plantada se localiza en la Sierra donde, en elperodo correspondiente al de referencia del III Censo NacionalAgropecuario, se registraron 8.240 ha.La principal provincia productora serrana es Pichincha, donde seconcentra el 75% de la superficie de la sierra, plantada con esta palmera.1.3.1.4 Distribucin geogrfica de la produccinTratndose de una planta nativa del pas y en funcin de lascondiciones ambientales requeridas por la planta, se observa que estecultivo puede fomentarse en las zonas hmedas de la Costa, Sierra, yOriente, como se muestra en la figura 1.24Figura 1.2 Zona productoras de palmito en el Ecuador4 http://www.cfn.org.ec; Autor: CUPROPAL (Asociacin de cultivadores y procesadores depalmito).Dentro de las provincias existen zonas predilectas para la produccinde palmito, estas zonas se muestran en la siguiente tabla.Tabla 1.1 Distribucin geogrfica de produccin de palmitoProvincia Zonas de ProduccinEsmeraldasQuinind, La Concordia, San Lorenzo, CayapasPichinchaPedro Vicente Maldonado, Santo Domingo, Puerto QuitoManabNueva DeliciaLos RosQuevedoMorona Santiago YaupiPastazaSarayacu, Teniente Hugo OrtizNapoLoreto, Coca, Nueva RocafuerteSucumbosNueva Loja, Shushufindi.Elaboracin: PropiaFuente: http://www.cfn.org.ec; Autor : CUPROPAL (Asociacin de cultivadores yprocesadores de palmito).1.4 OBJETIVOS1.4.1 OBJETIVO GENERAL:Disear y construir una mquina semiautomtica tipo gravimtricaenvasadora de slidos que permita optimizar el proceso de envasado deslidos (tierra), con el fin de apoyar el desarrollo de los viveros forestales.1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:Disear una mquina que se ajuste a las diferentes condicionesrequeridas del medio, como: capacidad y rapidez de envasado, ambientede trabajo, factores econmicos, rentabilidad, etc.Facilitar con esta mquina el proceso de envasado de slidos (tierra),reduciendo as el tiempo de envasado que conlleva la operacin manual.Realizar un diseo para que la mquina pueda ser operada porpersonal no calificado.Aplicar los conocimientos terico prcticos adquiridos en la Carrera,especialmente Elementos y Diseo de Mquinas.Fomentar la relacin entre la Universidad y el sector privado del pasmediante la realizacin de este tipo de proyectos.Construir la mquina utilizando la tecnologa existente en el pas,considerando materiales de fcil adquisicin en el mercado local.1.5 ALCANCESPresentar un panorama general de la situacin actual del proceso deenvasado de tierra en viveros forestales a nivel nacional.Determinacin de los parmetros fundamentales que intervienen en elenvasado de tierra para viveros, como son: densidad, humedad, volumende las bolsas, etc.Mejorar el nivel de produccin actual mediante la utilizacin demaquinaria apropiada.Concentrar en una mnima cantidad de operadores, las tareas dedosificacin y envasado, logrndose producciones de hasta 30 bolsas porminuto, dependiendo de las habilidades de los operadores.Estudio y seleccin de la alternativa ms idnea en base a criterios deIngeniera Mecnica para el diseo y construccin de la mquina.CAPITULO 2MARCO TERICO2.1 MANEJO DE MATERIALESEl manejo (transporte) de los materiales puede llegar a ser en realidadel mayor problema de la produccin porque agrega muy poco valor alproducto y consume una parte del presupuesto de manufactura. El manejode materiales incluye consideraciones de movimiento, tiempo, lugar,cantidad y espacio2.1.1 MANEJO DE MATERIALESEl manejo de materiales es la preparacin y colocacin de cualquiermaterial para facilitar su movimiento o almacenamiento. Comprende todaslas operaciones a las que se somete el producto, excepto el trabajo deelaboracin propiamente dicho; y en muchos casos se incluye en stecomo una parte integrante del proceso. Cabe destacar que el movimientode materiales debe reducirse al mnimo eliminando cuantas manipulacionessea posible.52.1.2 IMPORTANCIA DEL MANEJO DE MATERIALESDesde el punto de vista de la economa es de suma importancia elmovimiento y manejo de materiales debido a que alcanzan proporcioneselevadas. El costo de mover materiales de un lugar a otro es confrecuencia mayor que el mismo costo de fabricar cualquier producto es poresta razn que el manejo correcto de materiales debe efectuarse con buenrendimiento para reducir los tiempos de transporte al costo ms bajoposible y con el mnimo esfuerzo.Desde el punto de vista del personal el perfeccionamiento de losmtodos de manejo de materiales reduce el peligro y la fatiga de muchastareas de produccin.Marks, Manual del PARA Mecnico, 8 DE MATERIALES2.1.3 SISTEMASIngenieroEL MANEJOedicin, 1984, Volumen II5 vaLos sistemas para el manejo de materiales, con frecuencia, incluyenmuchos mecanismos individuales integrados en una red que se vuelve unfactor dominante en el proyecto de una planta, as como en los procesos defabricacin. Pueden requerirse movimientos individuales como traslacin oelevacin o a su vez una combinacin de los dos. La secuencia de losmovimientos puede ser de ida y vuelta sobre la misma trayectoria o bienpuede ser unidireccional sobre un sistema transportador continuo. El tipode material que se transporte puede clasificarse como: slidos y lquidos.Los slidos pueden ser granulares, materiales a granel o empacado,los lquidos o slidos granulares tambin pueden estar en recipientes conlo cual se consideran tipos empacados.El movimiento necesario, la clase y consistencia del artculo que se vaa mover as como el tipo de proceso con el que se van a combinar,constituyen una compleja serie de requisitos que se deben estudiar concuidado a fin de asegurar una justificacin econmica y la suficienciatcnica. 62.2 SISTEMA DE DOSIFICACINLa dosificacin se la realiza con el objetivo de envasar un volumenexacto de slidos o lquidos, de manera que no se arroje ni se desperdiciematerial ya que esto incurre en un aumento de costo en el producto final.Los sistemas de dosificacin para el envasado de slidos deben serconsiderados de acuerdo al tipo de slido y a la velocidad de envasado; yaque en base a estos parmetros se seleccionar el tipo de mecanismo ausarse para dosificar.El principio de un dosificador es controlar la concentracin de losproductos agregados y asegurar la mezcla homognea en un artculofinal. 7Marks, Manual del Ingeniero Mecnico, 8va edicin, 1984, Volumen II7Chicaiza, Marco; Costales, Wilson; Automatizacin de una mquina enfundadora para grano Los dosificadores son mecanismos utilizados para regular el despachoseco; Quito; 20056de las sustancias en las diferentes etapas de un proceso, estncompuestos por servomotores, motores elctricos, electroimanes, cilindrosneumticos y reguladores, las caractersticas de cada uno de estoscomponentes son distintas de manera que modifican la distribucin de losproductos manejados.Se distinguen tres clases de dosificadores:

De slidos secos y slidos en polvoDe lquidoDe gasEl estudio de los sistemas de dosificacin es muy amplio por lo que seva a considerar nicamente a los dosificadores de slidos secos y en polvolos cuales pueden ser adaptados a los requerimientos de regular eldespacho del producto a embolsar.Los dosificadores existentes y que pueden ser utilizados paraembolsar slidos son de dos tipos:

Dosificadores volumtricosDosificadores gravimtricos2.2.1 DOSIFICADORES VOLUMTRICOSEste tipo de dosificadores se caracterizan porque son alimentados portolvas equipadas con un agitador de paletas para asegurar unaalimentacin uniforme e impedir que el producto se aglomere o se formecmulos y vacos.Los mecanismos de dosificacin ms conocidos y utilizados son lossiguientes:

Dosificadores de tornilloDosificadores de compuerta rotativaDosificadores de banda rodanteLa calibracin de estos mecanismos deber ser verificadaperidicamente en particularvariaciones.2.2.1.1 Dosificadores de tornillosi la masa volumtrica est sujeta aLa figura 2.1 es un esquema de un dosificador, cuyo elementoprincipal es un tornillo situado en la parte inferior de la tolva dealimentacin y que libera un volumen determinado de producto cada vuelta.La rapidez del tornillo est dada por un sistema de reduccin develocidad (por engranajes o bandas) agregado a un motor elctrico o por elacoplamiento del motor a un variador de velocidad. La variacin de ladosificacin de la sustancia acta directamente sobre la velocidad delmotor. Este mecanismo puede estar en funcionamiento de maneraintermitente o continua.Este tipo de dosificador es el ms utilizado dentro de su clase ya seanpor la naturaleza de un producto o por las necesidades en la dosificacin yno por la exactitud en el ingreso de la sustancia.TOLVA DEALIMENTACINCOMPUERTADOSIFICADORAVARIADOR DEVELOCIDADMOTOR ELCTRICOFigura 2.1 Dosificador de tornillo2.2.1.2 Dosificadores de compuerta rotativaEn la figura 2.2 se ilustra la compuerta rotativa que constituye elelemento principal de este dosificador de construccin simple y robusta, elmismo que es menos preciso que el mecanismo de tornillo.El motor est equipado con una caja reductora o con un variador develocidad que permite controlar el movimiento de la compuerta y eldespacho del producto. 8TOLVA DE ALIMENTACINDOSIFICADOR TIPO MOLINETERUEDA DE TRINQUETEFigura 2.2 Dosificador de compuerta rotativa2.2.1.3 Dosificador de banda rodanteEl principio de funcionamiento de este tipo de dosificadores estindicado en la figura 2.3 en el cul su despacho est determinado por dosparmetros, el primero haciendo variar la velocidad de la banda y elsegundo modificando la cantidad de producto que pasa a la banda por laregulacin de la compuerta a la salida de la tolva. Este dosificador esrelativamente simple y no conviene para los slidos de carcter fundiblecomo el carbn activo que puede traer problemas de estancamiento.8 Tello, Edwin; Venegas Christian, Diseo y construccin de una dosificadora de fertilizantemineral paletizado; 2000TOLVACOMPUERTABANDA O TAPIZ RODANTEFigura 2.3 Dosificador de banda rodante2.2.2 DOSIFICADORES GRAVIMTRICOSEstos dosificadores son ms precisos que los volumtricos ya que lavariacin de la masa volumtrica aparentemente no influye en la dosis dedespacho; entre los ms utilizados estn los dosificadores de banda y porprdida de peso.2.2.2.1 Dosificadores gravimtricos de bandaTOLVACOMPUERTABALANZAFigura 2.4 Dosificador gravimtrico de banda rodante con balanzaLa velocidad de la banda o la posicin de la compuerta a la salida dela tolva determinan la cantidad del producto sobre la banda; el controladormaneja estos parmetros de acuerdo a la cantidad de producto a dosificar.La compuerta puede ser reemplazada por un dosificador extractor detornillo y sistema de ponderacin por un sistema de rayos gamma.2.2.2.2 Dosificador de prdida de pesoLa mayora de los dosificadores volumtricos pueden ser adaptados ytransformados en dosificadores gravimtricos por prdida de peso como seindica en la figura 2.59TO LVA D EALIM ENT AC I ND O SIFICAD O R TIP OM O LIN ET ER UED A D E T RIN Q UETEC O M PU ERTAD O SIFICAD O RAV AR IA DO R DEV ELO C IDADM O T O R EL CTR IC OFigura 2.5 Dosificador gravimtrico, formado por la combinacin de un dosificador volumtrico de compuerta rotativa, un dosificador volumtrico de tonillo y el pesado de la tolva2.3 TIPOS DE TRANSPORTADORES DE MATERIALESLos transportadores son aparatos relativamente fijos diseados para movermateriales, pueden tener la forma de bandas mviles: rodillos operadosexternamente o por medio de gravedad o los conductos utilizados para el flujo delquidos, gases o material en polvo a presin.10Marks, Manual del Ingeniero Mecnico, 8 edicin, 1984, Volumen IIvaLos transportadores tienen varias caractersticas que afectan sus aplicacionesen la industria. Primero son independientes de los trabajadores, es decir, sepueden colocar entre mquinas o entre edificios y el material colocado en unextremo llegar al otro sin intervencin humana. Esta caracterstica deindependencia conduce a otro factor en el que se puede usar los transportadorespara fijar el ritmo de trabajo.Otra caracterstica de los transportadores es que siguen rutas fijas. Esto limitasu flexibilidad y los hace adecuados para la produccin en masa o en procesos deflujo continuo. Existen diferentes sistemas para transportar materiales, los cualesse describen brevemente a continuacin. 102.3.1 TRANSPORTADORES DE PALETASLos transportadores de paletas se utilizan para mover materialesgranulares, en terrones o pulverizados, a lo largo de una trayectoriahorizontal o sobre un plano inclinado, rara vez mayor que 40. Eltransportador de paletas de construccin usual no se debe especificar paramateriales muy abrasivos.Debido a las mejoras en la soldadura y carburizacin de las cadenasde eslabones soldados, es posible utilizarlas en transportadores de paletasdebido a las ventajas que estas ofrecen como es la economa y laadaptabilidad. En la siguiente figura se muestra un transportador depaletas.Figura 2.6 Transportador de paletas10Marks, Manual del Ingeniero Mecnico, 8 edicin, 1984, Volumen IIvaLos transportadores de capacidad pequea funcionan por lo generalentre 0.51 y 0.76 m/s mientras que los transportadores de gran capacidadtrabaja a 0.51 m/s o con ms lentitud ya que sus cadenas de paso largogolpean con fuerza en los dientes de las catalinas con velocidades msaltas.2.3.2 TRANSPORTADORES DE SINFN O HELICOIDALESEl transportador de sinfn, conocido tambin como de gusano es unode los transportadores ms antiguos y verstiles, se utiliza a menudo en eltransporte de materiales como arenilla, polvos, granos, harinas, etc. Sucosto es menor con relacin a otro tipo de transportadores, y con unasencilla tapa de lmina, se pueden hacer hermticos al polvo. 11En la figura 2.7 se indica un transportador de sin finFigura 2.7 Transportador de sin fin o helicoidal2.3.3 TRANSPORTADORES DE BANDAEste transportador se basa en una banda sustentadora de cauchoresistente que circula sobre rodillos y es movida por un juego de cilindros,una tolva de alimentacin y eventualmente un carrito de descarga a lasalida.11Marks, Manual del Ingeniero Mecnico, 8 edicin, 1984, Volumen IIvaEl transportador de cinta se utiliza para transportar numerososproductos, ya que la gran variedad de sus accesorios permite realizarprcticamente toda clase de transporte, sea en sentido horizontal u oblicuo,de productos frgiles o abrasivos, calientes o hmedos, a granel o ensacos. Este tipo de aparato tiene tambin la ventaja de poder alcanzarrendimientos muy elevados (600 t/h) con un consumo relativamentepequeo de energa, sobre todo para el transporte horizontal.Figura 2.8 Banda Transportadora2.3.4 TRANSPORTADORES DE CADENASEl transportador de cadena se compone de una cadena sin fin deeslabones planos con barrotes, que circula en el interior de un cofre deseccin rectangular, arrastrando los productos a una velocidad que oscila,en funcionamiento horizontal, entre 0,20 y 1 m/s.Este tipo de transportadores pueden ser alimentados o vaciados endiferentes puntos de su recorrido. Sin embargo, su precio es relativamenteelevado y es muy ruidoso en las secciones que funcionan sin carga.122.4 CORROSINLa corrosin se caracteriza por la presencia del oxgeno en exceso yestando presente la humedad slo durante una cierta parte del tiempo. El metalest alternativamente mojado y seco, sometido a la accin de la luz del sol y lavariabilidad del tiempo. Aproximadamente el 80% del acero que est en uso enla actualidad est sometido a corrosin. Las variables que controlan esta accinson: la proporcin del tiempo en que la superficie est mojada, la composicin12Marks, Manual del Ingeniero Mecnico, 8va edicin, 1984, Volumen IIqumica del aire en contacto con la superficie del metal y la composicin delmetal.Los factores de control son la concentracin de oxgeno, la concentracinde iones-hidrgeno, la composicin del agua, velocidad de movimiento,temperatura y el recubrimiento de xido protector.La corrosin por el suelo se caracteriza por el hecho de que se combinanalgunos de los factores de la corrosin atmosfrica, de la corrosin bajo el aguay de la corrosin qumica, juntamente con otras peculiares de s misma. Secaracteriza por un marcado picado debido al efecto de la desigualdad del terrenoo de la variacin de la composicin de ste, agua y otros factores locales. Lacantidad de oxgeno disuelto depende del contenido de agua del terreno y varacon la estructuracin y composicin del mismo, la profundidad, la velocidad dedifusin del aire y la velocidad de fluencia de aguas. 13La conductividad elctrica del agua del terreno es tambin un factorimportante y es influenciada por la concentracinsolucin.2.4.1 TIPOS DE CORROSINLos tipos de corrosin se pueden clasificar de la siguiente manera:2.4.1.1 General o Uniformede sales presentes enEs aquella corrosin que se produce con el adelgazamiento uniformeproducto de la prdida regular del metal superficial.De todas las formas de corrosin, la Atmosfrica es la que produce mayorcantidad de daos en el material y en mayor proporcin. La severidad de estaclase de corrosin se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuro, lahumedad y otros agentes o contaminantes atmosfricos estn presentes. Parahablar de esta clase de corrosin se la divide segn ambientes. Los ambientesatmosfricos son los siguientes:13Tecnipress Ingenieros ED, Aceros productos y derivados, Tomo IIIndustriales: Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otrosagentes cidos que pueden promover la corrosin de los metales. En adicin, losambientes industriales contienen una gran cantidad de partculasaerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosin.Marinos: Esta clase de ambientes se caracterizan por la presencia decloridro, un in particularmente perjudicial que favorece la corrosin de muchossistemas metlicos.Rurales: En estos ambientes se produce la menor clase de corrosinatmosfrica, caracterizada por bajos niveles de compuestos cidos y otroscompuestos agresivas.2.4.1.2 GalvnicaLa corrosin Galvnica es una de las ms comunes que se puedenencontrar. Es una forma de corrosin acelerada que puede ocurrir cuandometales distintos (con distinto par redox) se unen elctricamente en presencia deun electrolito (por ejemplo, una solucin conductiva).Figura 2.9 Corrosin galvnicaEsta forma de corrosin es la que producen las Celdas Galvnicas. Cuandola reaccin de oxidacin del nodo se va produciendo se van desprendiendoelectrones de la superficie del metal que acta como el polo negativo de la pila(el nodo) y as se va produciendo el desprendimiento paulatino de materialdesde la superficie del metal.2.4.1.3 Metales LquidosLa corrosin con metales lquidos corresponde a una degradacin de losmetales en presencia de ciertos metales lquidos como el Zinc, Mercurio,Cadmio, etc.2.4.1.4 Altas TemperaturasAlgunos metales expuestos a gases oxidantes en condiciones de muy altastemperaturas, pueden reaccionar directamente con ellos sin la necesariapresencia de un electrolito. Este tipo de corrosin es conocida comoEmpaamiento, Escamamiento o Corrosin por Altas Temperaturas.2.4.1.5 LocalizadaLa segunda forma de corrosin, en donde la prdida de metal ocurre enreas discretas o localizadas.Al igual que la corrosin uniforme, la corrosin Localizada se subdivide enotros tipos de corrosin.2.5.1.5.1 Corrosin por Fisuras o CreviceLa corrosin por fisuras es la que se produce en pequeas cavidades ohuecos formados por el contacto entre una pieza de metal igual o diferente a laprimera, o ms comnmente con un elemento no- metlico. En las fisuras deambos metales, que tambin pueden ser espacios en la forma del objeto, sedeposita la solucin que facilita la corrosin de la pieza.Figura 2.10 Corrosin por fisuras2.5.1.5.2 Corrosin por Picadura o PittingEs altamente localizada, se produce en zonas de baja corrosingeneralizada y el proceso (reaccin) andico produce unas pequeaspicaduras en el cuerpo que afectan. Puede observarse generalmente ensuperficies con poca o casi nula corrosin generalizada. Ocurre como un procesode disolucin andica local donde la prdida de metal es acelerada por lapresencia de un nodo pequeo y un ctodo mucho mayor.Esta clase de corrosin posee algunas otras formas derivadas:Corrosin por Friccin o Fretting: es la que se produce por el movimientorelativamente pequeo (como una vibracin) de 2 sustancias en contacto, de lasque una o ambas son metales. Este movimiento genera una serie de picadurasen la superficie del metal, las que son ocultadas por los productos de la corrosiny slo son visibles cuando sta es removida.Corrosin por Cavitacin: es la producida por la formacin y colapso deburbujas en la superficie del metal (en contacto con un lquido). Es un fenmenosemejante al que le ocurre a las caras posteriores de las hlices de los barcos.Genera una serie de picaduras en forma de panal.Corrosin Selectiva: es semejante a la llamada Corrosin por Descincado,en donde piezas de cinc se corroen y dejan una capa similar a la aleacinprimitiva. En este caso, es selectiva porque acta slo sobre metales noblescomo al Plata Cobre o Cobre Oro. Quiz la parte ms nociva de esta clasede ataques est en que la corrosin del metal involucrado genera una capa querecubre las picaduras y hace parecer al metal corrodo como si no lo estuviera,por lo que es muy fcil que se produzcan daos en el metal al someterlo a unafuerza mecnica.2.5.1.6 Corrosin Microbiolgica (MIC)Es aquella corrosin en la cual organismos biolgicos son la causa nicade la falla o actan como aceleradores del proceso corrosivo localizado. 14La MIC se produce generalmente en medios acuosos en donde los metalesestn sumergidos o flotantes. Por lo mismo, es una clase comn de corrosin.Los organismos biolgicos presentes en el agua actan en la superficie delmetal, acelerando el transporte del oxgeno a la superficie del metal, acelerandoo produciendo, en su defecto, el proceso de la corrosin2.4.2 CONTROL DE LA CORROSIN2.5.1.7 Proteccin catdicaOcurre cuando un metal es forzado a ser el ctodo de la celda corrosivaadhirindole (acoplndolo o recubrindolo) de un metal que se corroa msfcilmente que l, de forma tal que esa capa recubridora de metal se corroaantes que el metal que est siendo protegido y as se evite la reaccin corrosiva.Una forma conocida de Proteccin Catdica es la GALVANIZACIN, queconsiste en cubrir un metal con Zinc para que ste se corroa primero. Lo que sehace es convertir al Zinc en un nodo de sacrificio , porque l ha de corroerseantes que la pieza metlica protegida. 152.5.1.8 Proteccin andicaEs un mtodo similar a la proteccin catdica, consiste en recubrir el metalcon una fina capa de xido para que no se corroa. Existen metales como el1415http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tiposhttp://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/proteccionAluminio que al contacto con el aire son capaces de generar espontneamenteesta capa de xido y por lo tanto, se hacen resistentes a la corrosin. An as, lacapa de xido que recubre al metal no puede ser cualquiera, tiene que seradherente y muy firme, ya que de lo contrario no servira para nada. Por ejemplo,el xido de hierro no es capaz de proteger al hierro, porque no se adquiere a len la forma requerida.2.5.1.9 Seleccin de materialesLa seleccin de los materiales que vayamos a usar ser factor decisivo enel control de la corrosin a continuacin se enunciaran algunas reglas generalespara la seleccin de materiales:

Para condiciones no oxidantes o reductoras tales como cidos y solucionesacuosas libres de aire, se utilizan frecuentemente aleaciones de Ni y Cr

Para condiciones oxidantes se usan aleaciones que contengan CrPara condiciones altamente oxidantes se aconseja la utilizacin de TiLos elementos cermicos poseen buena resistencia a la corrosin y a lasaltas temperaturas pero son quebradizos, su utilizacin se restringe aprocesos que no incluyan riesgos.2.5.1.10 Recubrimientos2.5.1.10.1 Recubrimientos metlicosLos recubrimientos se aplican mediante capas finas que separen elambiente corrosivo del metal, es decir que puedan servir como nodossacrificables que puedan ser corrodos en lugar del metal subyacente. Unrecubrimiento continuo de zinc y estao asla el acero respecto al electrolito. Aveces se presentan fallas con estos metales, cuando el riesgo de corrosin esmuy elevado se recomienda hacer un recubrimiento con Alclad.El Alclad es un producto forjado, compuesto formado por un ncleo de unaaleacin de aluminio y que tiene en una o dos superficies un recubrimiento dealuminio o aleacin de aluminio que es andico al ncleo y por lo tanto protegeelectroqumicamente al ncleo contra la corrosin.2.5.1.10.2 Recubrimientos inorgnicosEn algunos casos es necesario hacer recubrimientos con materialinorgnico, los mas usados son el vidrio y los cermicos, estos recubrimientosproporcionan acabados tersos y duraderos. Aunque si se expone un pequeolugar andico se experimenta una corrosin rpida pero fcil de localizar.2.5.1.10.3 Recubrimientos orgnicosEl uso de pinturas, lacas, barnices y muchos materiales orgnicospolimricos han dado muy buen resultado como proteccin contra la corrosin.Estos materiales proveen barreras finas tenaces y duraderas para proteger elsustrato metlico de medios corrosivos. El uso de capas orgnicas protege masel metal de la corrosin que muchos otros mtodos. Aunque debe escogersemuy bien, ya que hay procesos que incluyen tratamientos con alcoholes que enalgn momento pueden disolver los materiales orgnicos.2.5.1.11 DiseoEste quiz el mtodo ms efectivo para el control de la corrosin, ya que sise hace un buen diseo y una buena planeacin se puede evitar dichofenmeno; a continuacin se enumeraran algunas reglas generales que sedeben seguir:

Se debe tener en cuenta la accin penetrante de la corrosin junto con losrequerimientos de la fuerza mecnica cuando se considere el espesor delmetal utilizado. Son preferibles los recipientes soldados que los remachadospara reducir la corrosin por grieta

Se deben usar preferiblemente metales galvnicamente similares paraprevenir la corrosin galvnica. Si se atornillan metales no similaresgalvnicamente se deben usar arandelas no metlicas para eliminarcontactos elctricos entre los materiales.

Es preciso evitar tensin excesiva y concentraciones de tensin en entornoscorrosivos, para prevenir la ruptura por corrosin por esfuerzos,especialmente en aceros inoxidables, latones y otros materiales susceptiblesa este tipo de corrosin.

Se deben evitar recodos agudos en sistemas de tuberas por donde circulanfluidos. En estas reas donde cambia la direccin del fluido bruscamente sepotencia la corrosin por erosin.

Se deben disear los tanques y recipientes de una manera que sean fcilesde limpiar y desaguar, ya que el estancamiento de sustancias corrosivasprovoca la aparicin de celdas por concentracin.

Se debe hacer un diseo eficiente de aquellas piezas que se espera quedeninservibles en poco tiempo, para que sean fciles de reemplazar.

Es importante tambin disear sistemas de calefaccin que no den lugar azonas puntuales calientes, los cambios de calor ocasionan corrosin2.5.2 ABRASINEl proceso de desgaste, puede definirse como una prdida de material de lainterfase de dos cuerpos, cuando se les ajusta a un movimiento relativo bajo laaccin de una fuerza. 1616http://www.tpi.cl/pdf/biblioteca/industrial/corros.pdf2.4.2.1 Tipos de desgaste por abrasinEn general, los sistemas de ingeniera implican el movimiento relativo entrecomponentes fabricados a partir de metales y no metales, y se han identificadoseis tipos principales de desgaste, como sigue:2.4.2.1.1 Desgaste por adherenciaEn este caso, el movimiento relativo puede ser deslizamiento unidireccionalo de vaivn, o bien la interaccin ocurre bajo carga en un contacto oscilatorio depequea amplitud. Se sabe que los picos superficiales que coinciden fluyenplsticamente y forman fuertes uniones endurecidas por el trabajado. A medidaque estas se rompen bajo la traccin tangencial impuesta, los slidos vanperdiendo material.Figura 2.11 Corrosin por adherencia2.4.2.1.2 Desgaste por abrasinLas partculas abrasivas producidas por los residuos del desgaste o porpartculas extraas de arena y polvo circundante permanecen atrapadas en lasuperficie deslizante y eliminan material principalmente por formacin de surcos.Figura 2.12 Corrosin por abrasin2.4.2.1.3 Desgaste por ludimientoEl desgaste por ludimiento aparece como resultado del movimientooscilatorio de dos superficies en contacto, como sucede en mquinas dondeexiste vibracin entre las partes.2.4.2.1.4 Desgaste por fatigaEs probable que el modo predominante de la mayora de los tipos dedesgaste sea por desprendimiento de material de la superficie por fatiga, ya seaque la naturaleza del movimiento sea unidireccional o de vaivn. El trminodesgaste por fatiga se reserva para identificar la falla de contactos lubricados encasos como los rodamientos de bolas o rodillo, engranes, levas y mecanismosimpulsores de friccin. La prdida de material es por desprendimiento de capassuperficiales y por picaduras, como en los engranes.Figura 2.13 Desgaste por fatiga2.4.2.1.5 Desgaste por erosinEl desgaste por erosin se define como el proceso de eliminacin de metalprovocado por la incidencia de partculas slidas sobre una superficie. Eldesgaste por erosin es deliberado como en el caso de la limpieza de piezas decolada o cascos de barco por medio de chorros de arena, pero en ocasiones seproduce una prdida destructiva y costosa de material como en el caso de lashlices de turbinas de gas o los refractarios en hornos de arco elctrico.Figura 2.14 Desgaste por erosin2.4.2.1.6 Erosin por cavitacinEste tipo de desgaste se presenta cuando un slido se mueve a altavelocidad en un medio lquido, siendo un caso tpico el de las hlices de losbarcos. La erosin por cavitacin est relacionada con la formacin de burbujasdentro del medio lquido, a travs del cual pasa el componente slido. La erosinpor cavitacin se produce tambin en los rodamientos lubricados. 17Figura 2.15 Desgaste por cavitacin2.4.2.2 Diseo para proporcionar resistencia al desgaste por adherencia y porabrasinTanto el desgaste por adherencia como el desgaste por abrasin se puedeconsiderar en la ingeniera como la forma ms comn de desgaste.17http://www.tpi.cl/pdf/biblioteca/industrial/corros.pdfAl disear partes a prueba de desgaste, no es recomendable seleccionar unpar de metales que presenten solubilidad mutua. De este modo, acero que sedeslice sobre acero no es una proposicin lgica aunque se ha tenido xito dedeslizar hierro colocado sobre s mismo, quiz por la presencia de grafito. Tantolas leyes del desgaste por adherencia, como las del desgaste por abrasin,muestran que entre ms duro sea un componente, ms resistente ser eldesgaste y esto se confirma en la prctica. Una de las dificultades con losmateriales excesivamente duros es que son susceptibles de sufrir fallas porfractura y, para evitar las fallas mecnicas, el componente debe ser tenaz lo quees caracterstico de los materiales blandos y dctiles; por lo tanto, para mantenerla tenacidad parece necesario sacrificar dureza. Sin embargo, mediantetratamientos superficiales y trmicos de los componentes es posible alcanzar unncleo tenaz con una superficie dura. En general, si no existe movimientooscilatorio, corrosin ni temperatura elevada, se pueden aplicar los siguientesprincipios para seleccionar aceros:Fuerza de impacto baja: se utilizan carburos duros en la microestructura ose nitrura o carburiza el acero. Tambin pueden emplearse hierros y acerosmartensticos.Fuerza de impacto alto: el criterio recomendable es utilizar acerosaustenticos, inoxidables o el acero Hadfield al manganeso. Se han hecho tresclasificaciones amplias de los mtodos tribolgicos para disminuir el desgaste, asaber, el uso de una capa protectora y los principios de conversin ydiversitificacin.2.4.2.2.1 Capa ProtectoraSobre todas las superficies se forma inevitablemente una capa de xidos ogases sorbidos, pero sin sta, muchos casos de deslizamiento en seco, como elcaso de las vas de ferrocarril, no resistiran el servicio por un periodo aceptable.Invariablemente, en la mayora de las situaciones se utilizan lubricantes lquidoso slidos.En la actualidad hay un renovado inters por evaluar los diversos tipos detratamientos superficiales antes de poner en servicio los componentes, con elpropsito de lograr resistencia al desgaste.Hablando en forma general el tratamiento puede clasificarse en dos tipos:

Depsito de un metal o un no metal sobre el componente.Tratamiento de difusin como el carburizado o nitruracin.Como ejemplos de depsito estn los fosfatos sobre hierro colado y acerode estao sobre aluminio. Estos tienen vidas limitadas y protegen las superficiesdel dao severo durante el arranque inicial. Otras formas de tratamiento pordifusin son, la sulfurizacin, cromacin y los recubrimientos electrolticos. Lametalizacin y aspersin del metal o las tcnicas de recubrimiento consuperficies duras, como el uso de revestimientos soldados, tambin proporcionanpelculas resistentes al desgaste.2.4.2.2.2 Principio de ConversinEl principio de conversin permite el desgaste de una parte del sistema paraofrecer proteccin a otros componentes ms importantes. Un ejemplo es el usode anillos para pistones de hierro colado que, al desgastarse rpidamente, evitanel rayado de la camisa del cilindro.2.4.2.2.3 Principio de DiversificacinEl componente menos costoso, por ejemplo un cojinete liso, est diseadopara desgastarse a fin de proteger a tramo de flecha, ms caro, del daosuperficial y el desgaste. En las chumaceras, los metales blancos, que contienenestao, plomo, cobre y antimonio, proporcionan una superficie blanda dedeslizamiento. Sin embargo, si se incrementa la fuerza y la velocidad, sernecesario utilizar superficies ms duras en los cojinetes, como las queproporcionan los bronces. 1818http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/publicaciones/indata/Vol6_n2/pdf/pautas.pdf2.5 ANTECEDENTES DE MAQUINARIA PARA ENVASAR TIERRA,EXISTENTE EN EL PASLa maquinaria existente en el pas para envasar slidos es muyvariada. Estas pueden ser neumticas, mecnicas; ser completamente oparcialmente electrnicas; poseer un sin nmero de sensores y actuadores,etc.Sin embargo no existe una mquina especfica para envasar tierra, porlo que la mquina a disearse y construirse, ser la primera destinada aeste propsito.Esta mquina podr ser acoplada en un futuro, a un sistema detransporte de tierra para elevar la misma a una altura adecuada para quese realice la dosificacin y posteriormente el envasado en bolsas plsticas,reduciendo de esta manera al mnimo el cansancio del trabajador; ademsse tendr un llenado de aproximadamente treinta bolsas por minuto,dependiendo ms que todo de la habilidad del ser humano.CAPITULO 3PREFACTIBILIDAD3.1 DEFINICIN DEL PROBLEMAEn el presente proyecto se tiene que disear y construir una mquinapara el envasado de tierra que posteriormente se las utilizar para elcrecimiento, transporte y posterior transplante de las plantas de palmito.La metodologa aplicada para definir el problema exige definir unacondicin inicial del proyecto a ser desarrollado y una situacin final delmismo. La solucin del problema consiste en pasar de la situacin inicial ala situacin final mediante el empleo de la maquina a disear.3.1.1 SITUACIN INICIALComo situacin inicial se tiene que el material a ser envasado (tierra) seencuentra en los terrenos de propiedad de la persona que financia elproyecto, por otra parte la Escuela Politcnica Nacional por intermedio de laCarrera de Ingeniera Mecnica propone y adjudica el desarrollo delproyecto a dos estudiantes de la Carrera.3.1.2 SITUACIN FINALComo situacin final se tiene que el material (tierra) es envasado enfundas plsticas y se encuentran listas para receptar las plantas yagerminadas del palmito.3.2 ESTUDIO DE MERCADOEl presente proyecto obedece a la necesidad de envasar bolsas contierra, que posteriormente ser utilizado para la germinacin de palmito,por medio de la construccin de una mquina dosificadora envasadora detierra, tal actividad ser realizada en el cantn Pedro Vicente Maldonado(provincia de Pichincha) en la hacienda de propiedad del Ing. SegundoEncalada, quien es la persona que financia el diseo y construccin de lamquina.Por lo tanto se descarta un estudio de mercado a travs de encuestasya que la factibilidad de este proyecto es directa.3.3 RESTRICCIONES Y LIMITACIONESEn este punto se analiza la viabilidad de carcter tcnico, es decir queposibilidades existe de construir lo que se est proponiendo.3.3.1 MATERIALES A UTILIZARPor las condiciones de funcionamiento y el ambiente de trabajo para laconstruccin de la mquina es necesario seleccionar materiales los cualessean resistentes principalmente a los efectos abrasivos del material aenvasar (tierra) y efectos corrosivos de las condiciones medioambientales.3.3.2 ENERGA DISPONIBLEPara la seleccin de los elementos que accionarn el mecanismo demquina dosificadora envasadora se debe tomar en cuenta que estosfuncionen con alimentacin monofsica de energa elctrica.3.3.3 PESO DE LA MQUINAPor la condiciones de acceso al lugar de trabajo de la mquina y porposteriores traslados de esta, se debe reducir el peso al mnimo permisiblepor el diseo de la misma.3.3.4 COSTO MXIMOLa mquina dosificadota envasadora debe tener un costo asequiblepara los pequeos productores de palmito, adems que la recuperacin dela inversin inicial realizada sea la ms rpida, para de esta forma tener unproducto competitivo en el mercado.3.3.5 FACILIDAD DE OPERACIN Y MANTENIMIENTOPor ser una mquina que va a ser utilizada por personal no calificadoen manejo de maquinaria agrcola, esta debe tener sistemas y mecanismosde accionamiento tales que puedan ser manipulados y revisados fcilmentede tal forma que el mantenimiento de la mquina pueda ser realizado conun mnimo de herramientas bsicas.3.4 ESPECIFICACIONES3.4.1 PARMETROS FUNCIONALESLos parmetros principales para el diseo de la mquina DosificadoraEnvasadora son:

Voltaje:Volumen a envasar:Capacidad:Accionamiento:110V Monofsica1300 cm 330 bolsas/minutoSemiautomtico3.4.2 AMBIENTE DE TRABAJO3.4.2.1 Caractersticas Medio AmbientalesLa mquina operar a la intemperie, por lo tanto estar sujeta a unambiente corrosivo, con una humedad promedio de 80% y una temperaturaque oscila entre los 20C y los 35C.3.4.2.2 Caractersticas de la tierra envasarLa tierra a envasarse en las bolsas de plstico, no tiene ningunapreparacin especial, es la misma que se extrae del suelo, posee restos dehojarascas. Este material es abrasivo y cuya densidad se determinexperimentalmente dando un valor promedio de 1125 kg/m 3 . La humedadde la tierra depende esencialmente del clima.3.4.3 VIDA TIL DE LA MQUINALa vida til de la mquina se basa en el desempeo que tenga cadauno de los sistemas y componentes, en especial aquellos que estnsometidos a los efectos abrasivos y corrosivos del material a envasar y delmedioambiente respectivamente.De esta forma la vida til para la mquina se la puede cuantificar dedos formas.Por el tiempo de uso: Por las condiciones de uso, la vida til estimadade la mquina es de 10 aos.Cantidad de bolsas envasadas: La cantidad de bolsas que la mquinadebe envasar durante su vida til es de 80 millones.3.4.4 COSTOS DE LA MQUINAEn forma resumida los costos a tomar en cuenta para el costo totalfinal de la mquina son los siguientes:

MaterialesAccesorios y equiposMano de obraMontaje y pruebasDiseoVarios3.4.5 APARIENCIAPor ser una mquina agrcola la apariencia no es un factor importantea ser tomado en cuenta en el diseo de la misma, si embargo se debetener en cuenta que la mquina debe ser entregada a su propietario finalcon una capa de pintura poxica la misma que posee caractersticasprotectoras contra la corrosin.3.4.6 MATERIALESDebido a las condiciones de funcionamiento los materiales bsicos autilizar para el diseo de la mquina son:

Acero ASTM A-36Acero CHRONITAcero galvanizadoAcero inoxidable3.4.7 PROTOCOLO DE PRUEBASPara garantizar el correcto funcionamiento de la maquina se realizarlas siguientes pruebas:

Verificacin del montaje de acuerdo a planosPrueba del funcionamiento del mecanismo de accionamiento de lamquinaVerificacin de la alineacin entre los dosificadores y los conductosde descarga.Pruebas de dosificacin, en vaco y a plena cargaPruebas de llenado en las bolsasVerificacin de la estabilidad de la mquinaCAPITULO 4FACTIBILIDAD4.1 ALTERNATIVAS DE DISEOEsta seccin, se enfoca al anlisis de los distintos tipos demecanismos o sistemas que se utilizan tanto en la dosificacin y envasadode tierra, as como el transporte de la misma y que sern analizados yevaluados como alternativas para el desarrollo del proyecto.El captulo se lo ha dividido de tal forma que se estudiarnindependientemente los sistemas que forman parte de las mquinasenvasadoras, poniendo nfasis en el anlisis de las caractersticas msadecuadas para el cumplimiento de los objetivos trazados en el presentedocumento.4.1.1 SISTEMA DE DOSIFICACIN Y ENVASADO DE TIERRAComo se indic en el captulo 2, existen distintos sistemas dedosificacin; a continuacin se describen los tipos de dosificadoresgravimtricos con su respectiva alimentacin que podran ser adaptados alos requerimientos de la mquina que se va a disear.4.1.1.1 Dosificadores de Compuerta RotativaEste tipo de dosificadores consisten en un sistema con una tolva dealimentacin la misma que lleva en su parte inferior una rueda con hlicesque se asemeja a un molinete, dividido en varios sectores iguales, uno delos cuales coincidir siempre con la boca de descarga. En este sistema, ladosificacin y el posterior envasado se deben a que el propio peso de ladescarga obliga al molinete a girar, con lo cual dichos sectores vand