UNIVERSIDAD
DE
GUADALAJARA
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS DEARTAMENTO DE MECANICA ELECTRICA
CARRERA TITULO AUTORES
ING. MECANICA ELECTRICA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MAQUINA EMBOLSADORA JESÚS CASTAÑEDA RAMOS EMAIL:
[email protected] MARCO ANTONIO LIMÓN
[email protected] TELÉFONO: 36-97-11-63 RIVERA RAFAEL BAÑUELOS EMAILMAILTO::
[email protected] GONZÁLEZ TELEFONO : 044-33-38-46-01-18.
RESUMEN DEL PROYECTO
La máquina embolsadora de productos varios a presentar tiene la capacidad de recibir el producto mediante su tolva que a su vez cuenta con microswitch que detectan que hay producto en el equipo para comenzar su operación habiendo antes formado por lo menos una bolsa para poder recibir su producto, esta es una de la capacidades relevantes del equipo el formar la bolsa ya únicamente se le alimenta bobinas de plástico y de ahí pasa por unos rodillos tensores para enseguida llegar al formador y por consiguiente al sistema de corte y sellado de la bolsa que es otra de la capacidades representativas de la maquina para consigo formar la primera bolsa que será donde caerá el producto. El principio de funcionamiento de la maquina es: Al detectar los microswitch que ha caído producto accionan un circuito electrónico que retarda un tiempo para que el producto caiga hasta la bolsa, después de transcurrido ese tiempo manda a cerrar los pistones de corte y sellado, una vez detectado los pistones cerrados por medio de sensores magnéticos mandan señal a la tarjeta de control secuencial para mandar bajar el pistón tamdem que tendrá un tope de bajar, ajustada según se requiera con otro sensor para que al momento de ser detectado mande a abrir los pistones de corte y sellado, dejando un paquete con producto en el interior de la bolsa y dejando sellada la base de la bolsa siguiente lista para VIII EXPODIME FEBRERO 2004
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recibió mas producto, al detectar que los pistones se han abierto por medio de otro sensor se manda la señal para que el pistón vuelva a su Posición arriba para poder formar otro paquete cuándo vuelva a caer producto. ANTECEDENTES Este tipo de maquinas desde tiempo mas remotos que fueron usadas principalmente para productos de caramelo por las compañías Vero, que aun conservan algunas en algunas de sus bodegas. El empleo de las maquinas embolsadoras no es un proyecto inicial, debido a que ya existe cabe mencionar que para el mismo propósito que pero más sin embargo pero que mas sin embargo no son igual a la diseñara por nosotros y por lo regular el uso es para piezas unitarias y su costo de inversión es muy elevada para las empresas es por eso que en este documento se redactan un equipo lo suficientemente capaz de realizar las mismas funciones pero aplicándolo al conteo y embolsado de varios productos si así se requiere, anexando a ella componentes de diseño propio, seleccionados de catálogos. Este tipo de maquinas de las ya existentente son muy complicadas además que del consumo de energía es elevado, el área que ocupa para su instalación es mas grande y su mantenimiento es mas cotidiano debido al gran numero de partes con que cuenta, dando una desventaja a comparación de nuestra maquina que además de ser muy reducida tiene muy poco consumo de energía y su mantenimiento es muy poco debido a que los esfuerzos mecánicos que hace no son grandes y la cantidad de partes son pocas. DESARROLLO (Incluir desarrollo, cálculos, construcción, diagramas, bosquejos, imágenes, fotos). En esta sección del documento se hace la mención de las partes que conforman el proyecto dándole prioridad a las partes mas sobresalientes del equipo. VIII EXPODIME FEBRERO 2004
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SISTEMA DE CORTE Y SELLADO. La temperatura optima a la cuál el `plástico es sellado es de 75º C y tendrá un margen de tolerancia de
+ -
3º C.
Las resistencias en forma de rectángulo, en la parte donde sellara tiene ranuras en forma de triángulos con una profundidad de 2 mm. Que al ser compactadas por los pistones darán forma al rayado del papel sellándolo por completo. De la misma manera el corte se hará al momento de ser accionarse los pistones, puesto que la navaja estará montada sobre las resistencias, logrando con esto dos acciones en el mismo tiempo. Este sistema contando con dos rectángulos en el cuál uno llevara las dos resistencias que hará el sellado tanto superior como inferior y el otro de los rectángulos llevara la navaja de corte.
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CALCULO DE RESISTENCIA ELECTRICAS Para el calculo de las resistencias eléctricas para el sistema de sellado es necesario utilizar la teoría de transferencia de calor usando la siguiente fórmula. q= PQ Cp ? t Donde: q= Potencia disipada por la resistencia en watts. Q= Caudal que se requiere calentar (m3/s). P= Densidad del aire a la temperatura requerida (kg/m3). Cp= Valor obtenido de tabla (J/kgºC). ? t= (temperatura máxima – temperatura mínima) Datos: P= (1.092 kg/m3) Q= .009 m3/s Cp= 1007 J/KgºC ? t= (70ºC-55ºC)= 15 ºC q= PQCp? t q= (1.092 Kg/m3) (.009 m3/s) (1007 J/KgºC) (15ºC) q= 148.45 J/s= 148 watts Valor comercial de la resistencia 160 w.
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Base o estructura de la tolva. Para la tolva se utilizara PTR de 4.5 cm. Y se usara soldadura 6013 para su unión ente ambos tramos cortados.
A = 55 cm. L = 70 cm.
H = 1.80 m
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H= 15 cm.
DIAGRAMA NEUMATICO El diagrama neumático se considera propio debido a que el diseño fue por parte nuestra y ajustado a los requerimientos de operación tanto de los componentes a utilizar como a las acciones que se requería hiciera el equipo.
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DIAGRAMA DE CONTROL SECUENCIAL ELECTRICO. Las necesidades del circuito eléctrico requerio lapsos de tiempos para pasar de una operación a otra sin causar errores y debido a que no se contaba con PLC se diseñaron circuitos electrónicos para complementar el trabajo, reducir costos y obtener lo que se necesitaba. Es por eso que se uso circuitos electrónicos y se busco aplicación a nuestro proyecto.
Figura
Diagrama esquemático.
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El principio de funcionamiento de la maquina es: Al detectar los microswitch que ha caído producto accionan un circuito electrónico que retarda un tiempo para que el producto caiga hasta la bolsa, después de transcurrido ese tiempo manda a cerrar los pistones de corte y sellado, una vez detectado los pistones cerrados por medio de sensores magnéticos mandan señal a la tarjeta de control secuencial para mandar bajar el pistón tamdem que tendrá un tope de bajar, ajustada según se requiera con otro sensor para que al momento de ser detectado mande a abrir los pistones de corte y sellado, dejando un paquete con producto en el interior de la bolsa y dejando sellada la base de la bolsa siguiente lista para recibió mas producto, al detectar que los pistones se han abierto por medio de otro sensor se manda la señal para que el pistón vuelva a su posición arriba para poder formar otro paquete cuándo
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vuelva a caer producto. VISTA LATERAL DERECHA
VISTA FRONTAL
VISTA POSTERIOR IZQUIERDA
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VISTA LATERAL
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VISTA DE PLANTA
RESULTADOS Los resultados a grandes rasgos fue el conocimiento adquirido para la elaboración del proyecto el ver cuál era la mejor forma de que el equipo estuviese en menos riesgos de fallar y de las discusiones que se generaron al trabajar en equipo para dedicidir que convenía instalar o fabricar
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS INTRODUCCION A LA NEUMÁTICA, ANTONIO GUILLEN SALVADOR, EDITORIAL: MARCOMBO, Boittarew
ELECTRÓNICA
Editoriales
INDUSTRIAL,
TIMOTY
MALONEY,
PRENTICE
HALL,
semiconductores. Volumen 11
TITULO:
ANÁLISIS INTRODUCTORIO DE CIRCUITOS (Octava Edición.
AUTOR:
ROBERT L. BOYLESTAD
EDITORIAL:
PEARSON EDUCACIÓN
TITULO:
RESISTENCIA DE MATERIALES
AUTOR:
WILLIAN A.NASN
EDITORIAL:
MC GRAW HILL
MANUAL DE TRABAJO
DE
ELECTRONEUMATICA
TP-202/2000 FESTO DIDACTIC
CATALAGO GENERAL: CONTROL, INSTALACION Y AUTOMATIZACION VIII EXPODIME FEBRERO 2004
NTE
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SIEMENS
TITULO: MANUAL DEL INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA AUTOR: THEODORE BAUMEISTER, EDIT:
VOLUMEN I , II , III.
McGraw-HILL
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