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DISEÑO DEL PROTOTIPO DE UNA BANDA TRANSPORTADORA PARA
MATERIA PRIMA AGROINDUSTRIAL
DURAN COTES TATIANA CAROLINA
ROMERO ACOSTA MARIA CAMILA
Trabajo presentado como propuesta de proyecto de carrera de la asignatura
electromagnetismo grupos: 09 y 12 al profesor:
JUAN PACHECO
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS
PROMAMA DE ING. AGROINDUSTRIAL
VALLEDUPAR
2015
INTRODUCCION
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. En la actualidad el procesamiento agroindustrial utiliza
en gran escala este sistema de bandas transportadoras, estas vienen
desempeñando un rol muy importante en los diferentes sistemas agroindustriales
ya que posee varias ventajas, como; largas distancia a las que efectúa el
transporte, facilidad de adaptación al terreno, capacidad de transporte. Por estas
razones surge la inquietud de realizar un proyecto acerca del mecanismo de una
banda transportadora, en el cual se analizaran algunos conceptos físicos
aplicados sobre este tipo de sistema en el cual se basa en una polea, una banda,
y un motor eléctrico.
OBJETIVO GENERAL
Diseñar un tipo de banda transportadora, como complemento tecnológico para el
proceso industrial de la materia prima, como cereales, lácteos, hortalizas, textiles
entre otros.
FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cómo podemos contribuir los ingenieros agroindustriales de manera efectiva
tecnológicamente en la transportación de la materia prima agroindustrial durante
su procesamiento?
DESCRIPCION DEL PROBLEMA
El problema de la transformación o industrialización de materia prima es un tema
que abarca mucha polémica en las empresas, ya que existen distintas maneras de
hacerlo, pero la falta de equipos lo hace complicado; porque si no se cuenta con la
llamada “tecnología de punta” no se puede entregar un producto que satisfaga las
necesidades de los usuarios.
Desde el punto de vista económico cabe afirmar que la implementación de la
tecnología en la industria genera inmensos ingresos económicos, porque las
maquinas tienen un alto grado de producción que reduce los costos de mano de
obra, además economiza tiempo; y lo más importante No altera el producto
transportado.
Cuando hablamos de “bandas transportadoras” estamos hablando de un sistema
de transporte continuo formado por una banda continua que se mueve entre dos
tambores; que por lo general la banda es arrastrada por la fricción de sus
tambores, que a la vez este es accionado por su motor. Esta fricción es la
resultante de la aplicación de una tensión a la banda transportadora,
habitualmente mediante un mecanismo tensor por husillo o tornillo tensor. El otro
tambor suele girar libre, sin ningún tipo de accionamiento, y su función es servir de
retorno a la banda. La banda es soportada por rodillos entre los dos tambores.
Denominados rodillos de soporte.
Hablado un poco sobre las ventajas de las bandas transportadoras, podemos
decir: Permiten el transporte de materiales a gran distancia, se adaptan al terreno,
tienen una gran capacidad de transporte, permiten transportar una gran variedad
de materiales, siendo posible la carga y la descarga en cualquier punto del
trazado, etc.
MARCO TEORICO
Los conceptos físicos que van relacionado con este proyecto son:
El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía
mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus
bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estátor y un rotor.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar
energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo.
Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles
híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.
Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales,
comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores
para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos,
electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades
de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de
corriente continua (DC), y por fuentes de corriente alterna (AC).
La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles
solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos
que operan con estos motores y con rectificadores. La corriente alterna puede
tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red
eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de
corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia.
Energía Eléctrica: la energía eléctrica que se ocupa en el sistema es la que se
ocupa en el funcionamiento de la cinta transportadora para darle la potencia al
motor y este moverá las poleas y estas a su vez moverá la banda, y se detallará a
continuación la aplicación de la física, el pequeño motor que es ocupado transmite
corriente eléctrica, ¿Qué es corriente eléctrica? Es el movimiento ordenado de
cargas eléctricas en un medio conductor. En ausencia de campo eléctrico, los
portadores de carga (partículas materiales cargadas) existentes en un conductor
efectúan movimientos desordenados, pero si se establece un campo eléctrico, se
superpone a este movimiento caótico una componente de velocidad media no nula
en la dirección del campo que constituye la corriente.
El establecimiento de una corriente eléctrica requiere de un campo eléctrico en el
conductor y, por tanto, de una diferencia de potencial entre sus extremos; los
dispositivos diseñados con este fin son los generadores, que transforman la
energía del tipo que sea en energía eléctrica. Esto será lo que le dará
funcionamiento al motor y que este lo convertirá en ENERGIA MECANICA.
Energía Mecánica: Energía que debe suministrarse para realizar trabajo; el
trabajo se define como el producto de la fuerza por la distancia que recorre un
objeto en la dirección de la fuerza. Cuando se ejerce una fuerza sobre un objeto
pero la fuerza no hace que el objeto se mueva, no se realiza trabajo. La energía y
el trabajo se expresan en las mismas unidades, como por ejemplo julios.
Energía Cinética: energía que un objeto posee debido a su movimiento. La
energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación
E = ½mv2
Donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado.
El valor de E también puede derivarse de la ecuación
E = (ma)d
Donde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se
acelera. Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los
conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, pueden ilustrarse elevando
un objeto y dejándolo caer.
Energía Potencial: energía almacenada que posee un sistema como resultado de
las posiciones relativas de sus componentes.
Trabajo Mecánico: Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del
desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza
trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo
que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento. Las unidades de
trabajo son las mismas que las de energía.
La unidad de trabajo en el Sistema Internacional de Unidades es el julio, que se
define como el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton a lo largo de un
metro. El trabajo realizado por unidad de tiempo se conoce como potencia. La
potencia correspondiente a un julio por segundo es un vatio.
Polea: dispositivo mecánico de tracción o elevación, formado por una rueda
(también denominada roldana) montada en un eje, con una cuerda que rodea la
circunferencia de la rueda. Tanto la polea como la rueda y el eje pueden
considerarse máquinas simples que constituyen casos especiales de la palanca.
Una polea fija no proporciona ninguna ventaja mecánica, es decir, ninguna
ganancia en la transmisión de la fuerza: sólo cambia la dirección o el sentido de la
fuerza aplicada a través de la cuerda. Sin embargo, con un sistema de poleas
móviles (también llamado polipasto) sí es posible obtener una ventaja o ganancia
mecánica, que matemáticamente se define como el cociente entre la fuerza de
salida (carga) y la fuerza de entrada (esfuerzo). En el caso ideal la ganancia
mecánica es igual al número de segmentos de cuerda que sostienen la carga que
se quiere mover, excluido el segmento sobre el que se aplica la fuerza de entrada.
El rozamiento reduce la ganancia mecánica real, y suele limitar a cuatro el número
total de poleas.
Mecanismos específicos
MATERIALES Y METODOS
Los mecanismos principales son:
-Banda
-Polea
-Motor
-Cinta
-triplay
-Tornillos
-Cartón
-Arandelas
-Liga
-Tijeras
-Fragmento de madera
-Pegamento
-Motor
METODOLOGÍA
Para llevar a cabo el montaje de la banda transportadora se necesitan tres
sistemas específicos: una banda, una polea y un pequeño motor eléctrico. Para
llevar a cabo nuestro proyecto se necesitan muchos conceptos básicos los cuales
nos van a servir para un mejor entendimiento del funcionamiento de la banda
transportadora. Se hará el montaje complementado por mecanismos principales
antes mencionados.
RESULTADOS
Después de hacer un estudio y consultar sobre algunos antecedentes y
funcionamiento acerca del proyecto que se pretendía llevar a cabo, logrando de
esta manera el objetivo expectativa de esta investigación; diseñar un prototipo de
banda transportadora como complemento de los procesos agroindustriales que se
llevan a cabo en la transformación de diferentes materias primas destinas a la
agroindustria, las cuales pueden hacer parte tanto del sector alimentario como el
no alimentario en los cuales el uso de una banda transportadora es de gran ayuda
para movilizar grandes cantidades de los productos en proceso o productos
terminados. Con este proyecto se simulo una banda transportadora la cual fue
diseñada con tres mecanismos muy importantes los cuales son los que permiten el
diseño de la banda: El uso de una cinta de material resistente, un motor con la
suficiente capacidad que permita a la polea trabajar y complementar el sistema,
siendo esta última (polea) el tercer mecanismo para que la banda pueda llevar a
cabo su funcionamiento. Se encontró que este tipo de sistema es muy útil, por lo
tanto, implementar una banda transportadora empleándola como ayuda
tecnológica facilitara el proceso de transformación; ya que su función es
transportar la materia prima que ha sido industrializada y además puede servir
para medianas empresa, y en una mayor proporción y utilizando materiales más
resistentes para grandes empresas
CONCLUSIÓN
Como se ha podido constatar durante este estudio, en un proyecto real, la mayor
parte de las decisiones y/o elecciones se basan en conocimientos empíricos, es
decir, a través de la experiencia, pero hay que recalcar que dichos conocimientos
empíricos se fundamentan en análisis mecánicos y por lo tanto, siempre debe de
haber una complementación total entre ambos conocimientos de la misma manera
en cómo se complementó en este proyecto para entender la importancia de este
tipo de banda transportadora en la transformación de materia prima, a su vez
comprendiendo todos los conceptos físicos que son aplicados en este tipo de
trabajo, eh aquí la importancia de los conocimientos electromagnéticos y la
comprensión de ecuaciones matemáticas utilizadas para comprender el
funcionamiento de las bandas transportadoras.