MAQUINA EXHAUSTER

MAQUINA EXHAUSTER DOCENTE: Patricia del Pilar Pinedo ALUMNOS:

 Ñaupa Vilchez, Cleider Nolberto  Quesquen Terrones, Khevin  Valladares Ventura Giancarlos Yadhin  Zafra Llajaruna, Jose Manuel CICLO: 4° C10 CARRERA: MECANICA ELECTRICA

TRUJILLO – PERÚ 2015

RESUMEN

El exhauster es un túnel con una cinta transportadora, donde se realiza la aplicación de vapor saturado al producto para generar el vació necesario para la etapa posterior de tapado. Esta maquinaria también es conocida como un Eyector en el cual el fluido de succión es un gas. El fluido motriz puede ser un líquido o un gas. El eyector es una bomba de vacío, generalmente movida por vapor, que no tiene partes móviles y que es capaz de alcanzar presiones absolutas de entre 1 micrón y 30 pulgadas de Hg.

El principio de funcionamiento es el siguiente: el fluido motriz, generalmente vapor, es acelerado en una tobera convergente-divergente, convirtiendo la presión en velocidad. Debido al efecto Venturi, la presión en la descarga es muy baja, produciendo una succión del fluido aspirado en la cámara de mezcla. La mezcla del fluido motriz y aspirado es introducida en el difusor, donde se transforma la velocidad en presión, obteniendo en la descarga una presión intermedia entre la del fluido motriz y el impulsado.

En la industria se usa frecuentemente el exhauster para la elaboración de enlatados en donde se logra quitar el aire contenido en la lata con la incorporación de vapor saturado, desplazando el aire y de esta forma

obteniendo

un

producto

microorganismos aerobios.

con

una

barrera

en

contra

de

CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN

1

REALIDAD PROBLEMÁTICA El exhauster es un túnel con una cinta transportadora, donde se realiza

la aplicación de vapor saturado al producto para generar el vació necesario para la etapa posterior de tapado. Esta maquinaria también es conocida como un Eyector en el cual el fluido de succión es un gas. El fluido motriz puede ser un líquido o un gas. El eyector es una bomba de vacío, generalmente movida por vapor. 2

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA El problema de toda empresa es la optimización de su producción, pero para lograr este objeto es necesario hacer que el rendimiento de la maquina sea el correcto, evitando fallas y añadiendo mejoras Pero bien, ¿Cómo lograremos esto? Resolviendo las siguientes Preguntas: A.- ¿Que problemas presenta la maquina? B.- ¿Cuáles son las fallas frecuentes? C.- La utilidad y en el área de la producción de la libertad

3

JUSTIFICACIÓN Se eligió esta máquina porque tiene mucha importancia en la producción

desde hace mucho tiempo Los cambios a realizar son la mejora de su utilización .Añadiendo sistemas de mantenimiento efectivos para evitar paras innecesarias, una correcta elección de fajas, un buen cálculo para que la velocidad sea la adecuada.

Al lograr todo esto el beneficio principal, sería una producción excelente, ahorro de recursos, dinero y tiempo Ya que al funcionar a un 100% produce un 100.

4

OBJETIVOS II 

OBJETIVO GENERAL

Lograr la optimización de la producción, evitando fallas y añadiendo mejoras. III

1

OBJETIVOS ESPECÍFICOS



Conocer el funcionamiento del equipo.



Identificar las diferentes partes del que se constituye el equipo.



Reconocer fallas en el equipo



Reconocer el ámbito de desempeño en la que trabaja el equipo

LIMITACIONES 

La falta de recursos para poder obtener una propia máquina para



asi poder analizarla de manera más detallada y por más tiempo La tecnología, ya que estas máquinas no hay en cualquier industria, por lo tanto es difícil encontrarlas en un ambiente de



trabajo El ámbito de trabajo, ya que esta máquina está desempeñando su función por lo tanto no podemos interferir analizar fallas

CAPITULO II. PLANEAMIENTO DEL PRODUCTO 2

II.1 ANTECEDENTES Las primeras cintas transportadoras que se conocieron fueron

empleadas para el transporte de carbón y materiales de la industria minera. El transporte

de

material

mediante

cintas

transportadoras,

data

de

aproximadamente el año 1795. La mayoría de estas tempranas instalaciones se realizaban sobre terrenos relativamente plano, así como en cortas distancias. El primer sistema de cinta transportadora era muy primitivo y consistía en una cinta de cuero, lona, o cinta de goma que se deslizaba por una tabla de madera plana o cóncava. Este tipo de sistema no fue calificado como exitoso, pero proporciono un incentivo a los ingenieros para considerar los transportadores como un rápido, económico y seguro método para mover grandes volúmenes de material de un lugar a otro. 3

II.2 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN DE SOLUCIÓN

4 5

II.3 GENERACIÓN DEL CONCEPTO 

Capacitaciones y charlas continúas al personal de servicio que



tiene la empresa. Realizar un cambio de mantenimientos y así evitar las fallas en las máquinas, esto se refiere a realizar un mantenimiento correctivo por inspecciones diarias.



Cambio de rodamientos según las cargas axiales o radiales que este soporta.

CAPITULO III.DISEÑO DEL PRODUCTO 6

III.1 SELECCIÓN DEL CONCEPTO Principio de Funcionamiento 

Purgado

El purgado de los envases para la eliminación de aire debería controlarse de tal manera que se cumplieran las condiciones para las que se diseñó el proceso. En los alimentos enlatados puede conseguirse el vacío precalentando los alimentos antes de cerrar las latas. Al producir vacío de este modo, el producto puede calentarse antes del llenado, o puede calentarse tanto antes como después del llenado. En este caso el calor se emplea para expandir el producto, para expandir y expulsar los gases disueltos o atrapados en el producto, y para disminuir la cantidad de aire en el espacio de cabeza. La duración del calentamiento y la temperatura final que se consiga antes del cierre tienen una relación muy importante con el vacío definitivo alcanzado en la lata. El calentamiento puede llevarse a cabo haciendo pasar la lata, una vez llena, a través de una cámara de evacuación de vapor (exhauster) o de agua caliente. Este tratamiento en la cámara de evacuación se conoce comúnmente como «evacuación térmica», y el precalentamiento previo al envasado como «llenado en caliente». Las cámaras de evacuación por lo general están mejor adaptadas a aquellos alimentos enlatados que pueden calentarse rápidamente, tales como frutas y hortalizas envasadas en salmuera o en almíbar. Las principales desventajas de las cámaras de evacuación son su voluminosidad y sus grandes necesidades de vapor.

En el cierre mecánico al vacío con máquinas de alto vacío, las latas ya llenas se trasladan, mientras están frías, o a una temperatura bastante

baja,

a

una

remachadora,

que

remacha

las

tapas

holgadamente sin formar un sello hermético. Luego las latas entran a través de un dispositivo apropiado al interior de una cámara de vacío, donde son sometidas al vacío durante un instante, mientras se sellan, y luego son expulsadas a través de otro dispositivo. El vacío que la máquina consigue producir en las latas, mientras están en la cámara de vacío, puede variar ampliamente, dependiendo del vacío final deseado, y de la temperatura del líquido contenido. Este método de extraer el aire de los alimentos enlatados somete el contenido a vacío durante un tiempo bastante corto antes del cierre de la lata. Por lo que, el aire se extrae principalmente del espacio de cabeza y sólo parcialmente del producto propiamente dicho, lo que obliga a dimensionar adecuadamente el espacio de cabeza para conseguir una eficacia adecuada. 

Exhauster o evacuador de vapor El exhauster se utiliza para extraer aire de las latas llenas

antes de que se cierren. Estas maquinarias están disponibles en diferentes longitudes según las especificaciones requeridas para los diferentes alimentos. Adecuado para agotar el aire atrapado en las latas/producto antes del final del cierre, utiliza el vapor para calentar el producto y garantizar agotarlo de aire atrapado. 7

III3. PRUEBA DEL CONCEPTO Material: El exhauster está hecho de acero inoxidable

Capacidad:

III3.1ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO III3.1Características Técnicas Características Eléctricas  Potencia: 505,99 W  Resistencia eléctrica: 95,65Ω  Voltaje:220V  Amperaje: 2,3 A Para el cálculo de los datos anteriores se usó:

III3.2 Cálculo de la velocidad promedio Para una velocidad baja

D1=284 cm

T= 9 minutos 2 segundos

D2=285 cm

T= 8 minutos 54 segundos

D3=284.5 cm

T= 8 minutos 49 segundos

D promedio= 284.5 cm = 2.845 m T promedio= 517.67 segundos

Velocidad Promedio = 0.0055 m/s

Para velocidad alta D1=284 cm

T= 3 minutos 38 segundos

D2=285 cm

T= 3 minutos 40 segundos

D3=284.5 cm

T= 3 minutos 39 segundos

D = 2.845 m T promedio = 219 segundos Velocidad de promedio = 0.0129 m/s

CAPITULO IV. DISEÑO INDUSTRIAL Vamos descubriendo las partes de la máquina, que función cumplen y que tan importantes son Estos objetivos se van cumpliendo a medida que la innovación en tecnologías va resolviendo problemas que antes presentaba esta máquina, por ejemplo el problema con el mal alineamiento de la faja transportadora Demostrando así que un buen análisis de funcionamiento, uso y la investigación lograda desde su creación nos confirmó la hipótesis de que el buen mantenimiento de esta máquina, logra aumentar la productividad notoriamente. Volviendo a plantear la solución para una mejor producción e innovación. Que un correcto uso y un adecuado mto. Ayuda, pero ahora existen otros recursos y otra tecnologías, y diferentes tipos de mantenimiento,

Como por ejemplo, el mto confiabilidad, inspecciones de usuario como el check list, etc. Esto ayudando a la mejora diaria y continúa evitando e informando fallas presentes antes de que estas generen problemáticas más complicadas Debe ser presentado el estudio completo propuesto de manera lógica y como se presenta en los objetivos específicos y cómo se van cumpliendo y de esta forma demostrando la hipótesis y solucionando el problema. IV.REFINAMIENTO PRELIMINAR Como bien sabemos el Design thinking es usar métodos creativos para resolver problemas en los negocios, vamos todo lo que implique pensar de una forma diferente un área o aspecto de tu empresa. Todo esto amplia y mejora el marco de soluciones Haciendo uso de las metodologías y herramientas estudiadas (como Desing Thinking, Insights, etc.) presente su análisis del mercado para el producto o servicio en investigación.

Este se puede dividir en 4:  Experiencia del Usuario: Esto se define en comprender, observar y definir, lo que nos lleva primero a un estudio preliminar de la máquina para poder comprender su funcionamiento, observar su sistema de producción y definir error y mejoras.

 Creatividad: Idear y crear prototipos de cómo solucionar el problema con nuevas herramientas o con sistemas de mantenimiento y corrección de errores y problemas de funcionamiento o diseño.  Selección: Se debe testear correctamente el prototipo realizado, efectuando pruebas y diferentes problemáticas, las Cuales debe pasarlas sin errores y con mejor productividad que el diseño anterior, sin afectar el producto final.  Implementación: Al ser probado el nuevo sistema, este debe ser implementado en el sistema siempre y cuando ya no presente fallas, como en el prototipo, este debe trabajar de manera adecuada y precisa, logrando así un correcto rediseño y mejoramiento de una máquina. IV.2

REFINAMIENTO

ADICIONAL

Y

SELECCIÓN

FINAL

DEL

CONCEPTO

Para una buena elección de herramientas y metodologías para mejorar un sistema se tiene que seguir estos 5 pasos Los cuales son: A. Empaliza: Ponerse a pensar para que sirve, para que se está creando, quien lo usará, para que ambiente va dirigido, logrando así conocer las dificultades y problemáticas que presenta. B. Define: Logrado definir que es necesario y que no, se tiene que crear un plan de mejora y como se puede implementar este en el sistema de la maquina,

C. Idea: Logrando definir las problemática y soluciones se tiene que idear esta, realizando los estudios correspondientes y anotando datos, Para lograr así una correcta selección del sistema de mejora. D. Prototipo: Debemos crear diferentes tipos de prototipos con las diferentes ideas logrando sacar lo mejor de cada uno ayudando a lograr un diseño adecuado y efectivo. E. Testea: Finalmente eligiendo el adecuado se debe poner en práctica e implementarlo, pero aún se debe tener en cuenta un estudio de su correcto funcionamiento

8

IV3

.DIBUJOS

O

MODELOS DE CONTROL

9

IV4.EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL DISEÑO INDUSTRIAL IV

IV4.1CALIDAD DE INTER FASE DEL USUARIO

En la máquina de exhauster es automática, no hay la necesidad de una interacción humana, solo es necesaria en el momento de su mantenimiento. V

IV4.2 ATRACTIVO EMOCIONAL

La facilitación de un trabajo forzado que hubiera sido ejercida por una persona, la cual hubiera sido complicada, es ejercida por esta máquina cuya función mejora la producción VI

IV4.3

CAPACIDAD

DE

MANTENER

Y

REPARAR

EL

PRODUCTO Se compone de: bastidor, carrocería de caja, tapa de la caja, cinta transportadora, tubos de chorro de vapor, variador, deceleración de la máquina, etc. La cual es fácil de un mantenimiento correctivo El control de los parámetros se realiza mediante termómetros y manómetros, y la velocidad de la cinta transportadora es regulable. IV4.4 USO APROPIADO DE RECURSOS El funcionamiento es el siguiente: se colocan los alimentos enlatados en el túnel de alimentación que pasaran por la cortina y luego estos enlatados serán llevados por una cadena transportadora al interior del exhauster, es decir, al túnel de vapor el exhauster posees dos rodillos , pero solo uno transmite movimiento a la cadena y el otro se mueve por esta misma transmisión de movimiento, así mismo el motor-reductor regula la velocidad de la cadena transportadora, en el túnel se encuentran unos conductos que conducen vapor del alimentador de vapor, este vapor de agua desplazará al oxígeno y se alcanzara una presión cercana al vacío, pero cuando baja la temperatura este vapor se condensa y cae por unos agujeros que se encuentran en la parte inferior del túnel, el exhauster tiene el termómetro casi a la mitad del túnel, y posee también como accesorio un manómetro .

CAPITULO V .ARQUITECTURA DEL PRODUCTO V.1 ESQUEMA DEL PRODUCTO

1 2 3 4

5

6

V.2 DISPOSICIÓN GEOMÉTRICA 

Longitud del exhauster: 245cm



Ancho del exhauster: 65.6cm



Ancho del interior del túnel de alimentación: 55.5cm



Longitud del tubo que descarga o expulsa vapor: 241m



Separación entre los tres tubos que descargan vapor: 21cm



Largo de la caja de metal que protege al moto reductor: 60cm

CAPITULO VI .PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Descripción del taller a

Lugar de ejecución: Planta Piloto de Alimentos de la Facultad de

Industrias Alimentarias UNALM. b Maquinaria observada  Nombre: Exhauster  Fotos: Figura 1. Vista frontal

Figura 2. Vista lateral

Figura 3. Vista en planta

CAPITULO VII .DISCUSIÓN DE RESULTADOS -

Máquina construida en acero inoxidable AISI-316 y AISI-304.

-

Transportador de alimentación de envases accionado mediante

-

motor reductor de velocidad mecánico. Zona de dosificado de líquido de gobierno, construida totalmente en AISI-316, donde se dispone de un depósito de recepción del líquido

-

de gobierno, con filtro estático para partículas. Motobomba inoxidable para alimentación del líquido. Control de nivel en depósito automático. Cuadro eléctrico donde se incorporan todos los componentes eléctricos necesarios para el funcionamiento del equipo.

CONCLUSIONES -

Se concluye que para mantener una máquina en plena disponibilidad se necesita personal capacitado, piezas de reparo a la mano y un

-

buen mantenimiento Diseñar y evaluar a nuestro criterio un producto que satisface a la

-

sociedad Se concluye que el tipo de mantenimiento ideal para esta máquina es el preventivo pero este es muy caro.

RECOMENDACIONES Una cinta transportadora es una máquina concebida para transportar por elevación a una velocidad constante y regulable materiales como áridos, escombros, etc.

I

Recomendamos que antes de efectuar algún cambio en la máquina, es necesario un estudio del tipo de mantenimiento a efectuar, el cual tiene que cumplir los requerimientos que el problema presenta.

II

Efectuar un testeo, y prototipos para poder tener idea de en qué afectaría la mejora de la máquina y si esta ayuda a la producción y a los ingresos de la empresa.

III

Antes de lanzar el producto mejorado al mercado y/o industria realizar un estudio de la situación en la que esta se encuentra y en la cual va dirigida, así lograr un producto correcto y centrado a las necesidades de cada empresa.

IV

Un estudio de las ventajas ambientales y de seguridad que sean efectivas en la cubrición de las cintas transportadoras, ya que así es posible evitar la dispersión del polvo producido durante el transporte, contribuyendo a mantener una atmosfera limpia.

V

Contar con una buena facilidad de carga y de descarga con una buena proporcionalidad entre los rodillos trasportadores, siendo así posible efectuar la carga en cualquier punto de la mismas.

VI

Para una buena selección de una cinta trasportadora es necesario hacer un estudio con anterioridad de cómo se puede mejorar, que uso se le dará, que cargas soporta en puntos extremos de producción, para así poder evitar fallas innecesarias, paradas imprevistas y situaciones de incertidumbre.

VII

La ubicación de esta es muy importante y tenemos que tener en cuenta situar la máquina en una superficie firme, nivelada y lo más limpia y seca posible. Mantener libre de obstáculos el espacio situado alrededor de la máquina.

VIII

Realizar un correcto alineamiento de la cinta transportadora en relación a que funcione como se desea sin que realice ningún desliz en el proceso ya que la falta de una alineación adecuada a veces puede resultar en gastos innecesarios o adicionales, por lo tanto, que se tome un estudio a lo largo del proceso de producción.

IX

Que el operario de esta máquina tenga alguna idea del funcionamiento de la cinta a trabajar, ya que no siempre la falla se detecta con algún mantenimiento y el operario puede realizar un check list de cosas que están a simple vista logrando así mayor durabilidad de la maquina ahorrando gastos en mantenimientos que pudieron ser prevenidos antes de que sea un problema grande.

X

Evitar la caída del material por excesiva velocidad los que nos lleva a un estudio de la correcta velocidad, para que el producto logre llegar al otro extremo de la cinta sin problemas y con el estado adecuado.

XI

Verificar que el accionamiento esté desconectado y asegurarse de que no se pueda volver a conectarse inadvertidamente.

XII

Determinar que la estructura de soporte no esté deformada y que esté alineada con exactitud en todos los planos.

XIII

Determinar que todos los tambores, rodillos y barras de frente estén dispuestos axialmente en paralelo y exactamente en ángulo recto con respecto a la dirección de marcha de la cinta.

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