EMMOTLLADOR DE DOLÇrepositorio.educacionsuperior.gob.ec/bitstream/28000/97/1... · CDEI‐UPC Disseny d'una emmotlladora de dolç 2 RESUM Aquest projecte neix de la necessitat de

Universitat Politècnica de Catalunya

Màster EMEI

Barcelona 17 de Març de 2011

Espanya

PROJECTE FINAL DE MÀSTER

EMMOTLLADOR DE DOLÇ

Manuel Ignacio Ayala Chauvin

email: [email protected]

CDEI‐UPCDisseny d'una emmotlladora de dolç

2

RESUM

Aquest projecte neix de la necessitat de millorar els processos productius en

empreses dedicades a l'elaboració de dolços. Aquestes empreses estan

ubicades a la província de Loja - Equador i es proposa el disseny d'una

emmotlladora, que té com a finalitat de donar un valor afegit al producte.

S'ha desenvolupat una llista d'especificacions en funció de les necessitats del

sector i s'ha realitzat diverses propostes conceptuals. Aplicat el mètode ordinal

de criteris ponderats s'ha seleccionat el emmotllament rotatiu com l'opció més

adequada.

Es fa una descripció del funcionament del sistema d'emmotllament rotatiu i

s'estudia la pressió de compressió que necessita la massa per a ser modelada.

Es realitza el disseny de materialització, el qual se l'ha dividit en 4 sistemes:

alimentació, emmotllament i extracció, transmissió i control.

En el sistema d'alimentació es descriu el funcionament i es realitza la selecció

del material i s'analitza la geometria de la tremuja.

En el sistema d'emmotllament i extracció es va realitzar el càlcul de volums

d'entrada en funció de la capacitat de producció, es determina el diàmetre dels

corrons i es realitza el càlcul a fatiga d'aquests.

En el sistema de transmissió es realitza diversos càlculs entre ells: potència

necessària, selecció del moto-reductor, selecció del cadenes i engranatges,

selecció de rodaments, càlcul a fatiga dels eixos. Es realitza un resum de la

selecció de materials de cadascuna de les peces.

El sistema de control abasta els temes de seguretat i implementació elèctrica,

es fa un disseny del circuit de potència i control complint la normativa de

seguretat de màquines, a més es realitza una anàlisi en funció de la normativa

de control higiènica d'aliments.

Finalment es fa una anàlisi de cost de la emmotlladora de dolç i es proposen

les conclusions i recomanacions.


3

ÍNDEX Pàg. 1 INTRODUCCIÓ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5

2 OBJECTIU ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7

3 ESPECIFICACIONS ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8

4 PRINCIPI DE SOLUCIÓ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12

5 SELECCIÓ DE L'ALTERNATIVA DE DISSENY ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16

5.1 Avaluació dels resultats ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 19

6 DISSENY DE MATERIALITZACIÓ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21

6.1 Sistema d'alimentació ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 23

6.1.1 Tolva ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23

6.1.2 Càlcul del gruix de la xapa per a la tremuja ... ... ... ... ... ... .. 26

6.2 Sistema d'emmotllament i extracció ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27

6.2.1 Capacitat de producció ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27

6.2.2 Velocitat lineal de la banda d'extracció ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 29

6.2.3 Corró d'empenta ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29

6.2.4 Rascadors de corrons ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32

6.2.5 Càrregues en els corrons ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 33

6.2.6 Disseny estàtic del rodet forçador ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34

6.2.7 Disseny dinàmic del corró forçador ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 38

6.2.8 Disseny estàtic del corró emmotllament ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 41

6.2.9 Disseny dinàmic del corró emmotllament ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46

6.2.9.1 Disseny estàtic del corró extracció ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 47

6.2.9.2 Disseny dinàmic del corró extracció ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 47

6.3 Sistema de transmissió ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 49

6.3.1 Càlcul de la potència i selecció del motor ... ... ... ... ... ... ... ... .... 50

6.3.1.1 Inèrcia del corró forçador ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 50

6.3.1.2 Càlcul de la potència per al corró forçador ... ... ... ... ... ... ... .... 52

6.3.1.3 Càlcul de la potència per al corró emmotllador ... ... ... ... ... ... .. 52

6.3.1.4 Càlcul de la potència per al corró d'extracció ... ... ... ... ... ... 53

6.3.2 Selecció del moto-reductor ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 55

6.3.3 Selecció de rodes dentades i cadena ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 58

6.3.3.1 Anàlisi de força en la roda dentada ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 59

6.3.4 Secció mínima dels eixos ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 59

6.3.4.1 Eix del corró forçador ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 59

6.3.4.1.1 Disseny de xaveta ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 65

6.3.4.1.2 Selecció de rodaments de l'eix forçador ... ... ... ... ... ... ... ... ... 66


4

6.3.4.2 Eix del corró d'extracció ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 71

6.3.4.2.1 Selecció de rodaments de l'eix d'extracció ... ... ... ... ... .... 75

6.3.4.3 Eix del corró modelador ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 77

6.3.4.3.1 Selecció de rodaments de l'eix modelador ... ... ... ... ... ... ... .. 81

6.3.5 Engranatges ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 83

6.3.5.1 Resistència a la flexió de les dents d'engranatges ... ... ... ... ... .. 84

6.3.6 Bastidor ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 91

6.4 Seqüència de muntatge ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 92

6.5 Selecció de materials ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... .... 97

6.5.1 Acers Inoxidables ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 97

6.5.2 Alumini i aliatges ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 97

6.5.3 Coure i aliatges ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 98

6.5.4 Materials polimèrics ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 98

6.5.5 Acers al carboni ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 99

6.5.6 Acers de cementació ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 99

6.5.7 Resum dels materials utilitzats en el disseny... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 99

6.6 Sistema de control ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 100

6.6.1 Seguretat d'operació de la màquina ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 100

6.6.2 Disseny per a la seguretat higiènica ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 103

6.6.2.1 Absència de dipòsits ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 103

6.6.2.2 Facilitat de desmuntatge i muntatge ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 103

6.6.2.3 Accessibilitat ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 104

6.6.2.4 Drenatge ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 105

6.6.2.5 Superfícies exteriors ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 105

7 RECERCA DE PATENTS ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 105

8 PRESSUPOST ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 106

9 CONCLUSIONS ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 110

10 BIBLIOGRAFIA ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 111

11 ANNEXOS ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .....112


5

1 INTRODUCCIÓ

Les microempreses a Loja-Equador són unitats econòmiques operen sobre la

base de l'autoocupació o mitjançant l'ús de fins a 6 persones, el seu procés

productiu està compost d'un 10% de tecnologia i la seva capital va des de € 10

dòlars fins a € 20.000 dòlars. Dins de l'Equador la majoria d'aquestes entitats

són familiars, amb fins de subsistència, és a dir no té capacitat de generar

excedents, raó per la qual tenen baix creixement de capital, moltes d'elles

tenen mà d'obra no especialitzada i sense possibilitat de retribuir, amb salaris

inferiors al bàsic legal. Aquest recurs humà és l'eix principal per al

funcionament del procés productiu, les habilitats i destreses trobades són els

que donen el potencial necessari a la microempresa.

Mitjançant l'observació realitzada a l'activitat comercial de la província de Loja, i

en virtut del desenvolupament econòmic, tecnològic i educatiu del sector, es

detecta l'existència d'activitats microempresarials de compra i venda de

productes acabats de caràcter artesanal i unes poques que principalment

importen abans que exporten, (UTPL 2009).

A Loja i la seva província cal millorar la infraestructura física i enfortir la base

tecnològica que garanteixi la inversió i que permeti oferir béns i serveis que

satisfacin els requeriments necessaris de la població, que garanteixin

productivitat suficient i una qualitat acceptable, per competir en un

mercat modern, de manera que la producció asseguri demanda i sigui rendible.

També cal que els microempresaris estableixin connexions contractuals de

mercat amb empreses demandants dels seus productes, que els permeti

planificar en detall, ajustant la producció en volum, qualitat i temps als

requeriments, assegurant la sortida dels béns o serveis en condicions de preu i

forma de pagament preestablerta, això donarà seguretat a l'empresa i li

permetrà adquirir oportunament les entrades necessàries, organitzar als

productors i desenvolupar les activitats productives en forma expedita.

La població bàsicament es dedica a la producció de: cafè, cacauet, canya de

sucre, blat de moro, arròs, plàtan, fruiters entre d'altres, per la qual cosa el

sector comercial s'emmarca en la venda d'aquests productes agrícoles per part


6

dels productors que prefereixen vendre a la capçalera cantonal del mateix nom,

aquesta comercialització es realitza el dia diumenge, és allà on es troben

localitzats els comerciants aplegadors que disposen de cellers adequades per a

la recopilació dels productes, i el seu posterior trasllat cap a les ciutats de

destinació.

Aquest desenvolupament ja sigui d'un país, una zona o d'una regió no només

significa aconseguir creixement econòmic, expressat en indicadors com la

producció i el consum a nivell agregat, sinó que constitueix un procés

d'ampliació de les oportunitats de totes les persones per millorar seves

condicions de vida, per això aquest desenvolupament ha d'incloure a tots els

actors involucrats.

La població del sector és molt aferrada als seus costums situació que

s'evidencia en l'elaboració de productes propis del sector per ser

comercialitzats durant les seves festes locals.

L'enginyeria com a ciència social ha de donar una aportació important a

l'activitat productiva del sector, enfortint la tecnologia de la microempresa sense

alterar el seu concepte actual de producció, es tracta de donar solucions a les

necessitat amb els mitjans que ofereix l'entorn i evolucionar amb el temps.

De les potencialitats del sector, i en concordança amb l'anteriorment indicat, les

activitats productives de transformació poden ser recolzades generant un valor

afegit en la transformació de productes.

La idea d'aquest projecte és dissenyar un modelador que simplifiqui la tasca

d'emmotllament i d'un valor afegit a la producció de dolços típics a la província

de Loja-Equador (el dolç està compost de canya de sucre amb cacahuet).


7

2 OBJECTIU

L'objectiu d'aquest projecte és solucionar la problemàtica d'emmotllament en la

producció de dolços en petites empreses ubicades a la província de Loja -

Equador.

S'aplicarà millores en el procés implementant un equip industrial per a

realitzar l'emmotllament, els temes estudiats en el Màster d'Enginyeria Mecànic

a i Equipament Industrialde la Fundació Politècnica de Catalunya tenen aplicaci

ó en aquest disseny.

Els temes que s'empraran són:

• Elaboració de les especificacions d'un producte.

• Definició de diferents alternatives de disseny per

a materialitzar l'especificació.

• Selecció d'accionaments.

• Selecció de materials.

Aquests aspectes s'apliquen en el disseny d'una màquina que s'adapta a les

necessitats de petites empreses productores de dolç.


8

3. ESPECIFICACIONS

El primer punt d'aquest projecte consisteix en l'elaboració d'una llista

d'especificacions que ha de complir la màquina emmotlladora. L'elaboració d'un

document que reuneixi les característiques que ha de complir és el primer pas

per poder garantir que l'objecte fruit del treball de disseny sigui capaç de

satisfer la necessitat per a la qual ha estat concebut.

La necessitat que porta a dissenyar aquesta emmotlladora deriva del desig

d'obtenir una major i millor producció de dolç en forma de cubs. Els períodes de

temps emprats per realitzar tasques d'emmotllament són els més prolongats del

procés per la seva laboriositat, es pretén idear un sistema que redueixi el temps

i esforç emprat en la conformació.

Aquest sistema aconseguirà reduir el temps d'emmotllament i li donarà un valor

afegit al millorar l'estètica del producte. Així mateix reduirà el cansament del

personal, millorant així la qualitat de la producció.

A més s'ha de complir amb les normatives de producció alimentària, evitant que

el personal manipuli excessivament la massa a modelar, així es prescindirà

d'aquest esforç addicional que això comporta.

Les especificacions es presenten en forma de taula, i es defineixen els

requeriments i desitjos de la màquina a dissenyar, depenent si fan referència a

la funció a realitzar, les dimensions finals, els materials que han de compondre,

la seva seguretat, etc.

En les pàgines següents es presenta la taula en la qual s'han inclòs les

característiques que es vol que presenti la màquina a dissenyar. Els

requeriments són aquells que de forma imprescindible haurà de complir la

màquina. Els desitjos són noves característiques que puguin representar una

millora tècnica o que facin que la màquina sigui la millor alternativa en vers de

les màquines amb la mateixa funció ofertes per la competència.


9

A part de la divisió entre requeriments i desitjos, cada característica es

classifica segons d'on vingui la proposta. Això ajuda el dissenyador a valorar

millor la forma de complir amb cada un dels requeriments.

En primer lloc es fa referència a les característiques funcionals que es vol que

presenti aquesta màquina. El sistema ha de servir per facilitar

l'emmotllament. Una característica no imprescindible el fet que la seva

producció sigui contínua. Com a possible millora es fa referència a la

possibilitat que pugui modelar diferents formes.

Les característiques dimensionals màquina seran en funció de la producció que

es realitza a les petites empreses del sector, de manera que serà dissenyada a

mida.

Els moviments i forces que s'especifiquen són l'entrada de la massa en la

tremuja, l'empenta de la massa al cilindre de conformació i l'extracció de la

massa conformada per mitjà d'una banda transportadora.

Els materials a emprar seran aquells que garanteixin el contacte amb aliments

per a consum humà i que suporten temperatures entre 50 i 80 º C.

Pel que fa al sistema de control, les característiques que es volen que presenti

la màquina es centren en un control del funcionament general, i un sistema de

seguretat que permeti la detenció en cas d'emergència.

La màquina ha de ser transportable. Pel que fa al cost es desitja que no superi

els 4000 dòlars per unitat, ja que s'estima que és el preu màxim que en general

podria arribar a justificar la compra de la màquina.

Finalment es requereix que la màquina compleixi amb les normatives de

seguretat, de manera que s'eviti un risc innecessari per als treballadors que

hagin de fer ús.


10

EMPRESA:

UPC

PRODUCTE:

Emmotlladora de dolç. Data inicial:

Darrera

revisió:

ESPECIFICACIONS

Concepte Data Proposa R/D Descripció

Funció

22/11/10 I R

Haurà d'estar proveïda d'un dispositiu

capaç de modelar la massa en forma de

cubs. (Massa composta per canya de

sucre i cacauet).

22/11/10 I R Ha de ser operada per una sola

persona.

22/11/10 I R Disposar d'un dispositiu per pressionar

la massa en la tremuja d'ingrés.

22/11/10 I R La seva capacitat mínima

d'emmotllament és de 12 lliures / hora.

22/11/10 I D Possibilitat de modelar diferents formes.

Dimensions 22/11/10 I R

La dimensió de les cubs és

aproximadament de 20x20x10.

22/11/10 I R La dimensió de la màquina és

aproximadament de 2000 x 500 x 1000.

22/11/10 I R La massa té una densitat aproximada

de 1,28 g/cm3.

Moviments 22/11/10 I R Moviments circulars sincronitzats

Forces 22/11/10 I R

Les necessàries per conformar la

massa en cubs o altres formes.

Energia 22/11/10 I R Tensió d'alimentació 110V

22/11/10 I R Es requereix d'un operari per alimentar

la màquina.

Senyals i controls 01/07/10 I R

Control de funcionament de la màquina

(ON / OFF)

22/11/10 I R Polsador de detenció en cas

d'emergència

Materials

01/07/10 I R

Seleccionar materials que resisteixin els

agents ambientals i que compleixin les

normatives per a la producció

d'aliments.

Muntatge i fabricació. 01/07/10 I R

Fabricació a mida i disseny per al

muntatge.


11

Transport i distribució. 01/07/10 I R

Accés local: amplada / alçada 0.90m x

1.80m.

Vida útil i manteniment.

01/07/10 I R Duració: 15 anys; Fiabilitat del 95%.

Costos i termes 01/07/10 M R

Preu d'una unitat € 10000. Termini: 4

mesos.

Aspectes legals 01/07/10 I+C R

Compliment de la norma internacional

de seguretat.


12

4. PRINCIPI DE SOLUCIÓ.

Un cop s’ha elaborat una especificació tècnica del producte, ja es disposa

d’una guia que assegurarà que les diferents alternatives que es puguin

concebre durant la fase de disseny conceptual, garantiran que l’objecte final

pugui satisfer de la forma més adequada la necessitat per a la qual ha estat

ideat.

Existeixen diversos mètodes i eines que ens permeten d'una manera o altra ge

nerar una solució per a un determinat problema. Alguns d'aquests

mètodes són: lesestructures funcionals, creativitat en estat pur (recerca d'idees

noves), analogies ambaltres sistemes, recerca en fonts d'informació, anàlisi de

la competència, etc. L'ús d’un únic mètode de solució és arriscat, la recerca

d'una solució pot passar per molts camins fins a obtenir un resultat satisfactori.

A continuació es recullen algunes alternatives, cadascuna amb un croquis

explicatiu i una descripció de les seves principals característiques.

Solució 1

L'emmotllament rotatiu és el sistema més utilitzat per a l'emmotllament de

masses, un cop es té preparada la massa es la descàrrega la tremuja (1) que

alimenta l'emmotlladora rotativa, la funció és la de donar origen al producte

amb formes originals.

Fig. 1. Emmotlladora de corrons.


13

El corró forçador (2) està dentat per poder retenir una capa de massa, quan

aquest rodet gira, la massa de la tremuja és conduïda des de la càmera de

compressió cap al corró emmotllador (3).

El corró emmotllador, generalment és de bronze, té una superfície llisa en la

qual estan gravats o inserits motlles per formar la peça de massa. Aquest rodet

gira de manera que la massa és obligada a penetrar des de la càmera als

motlles.

La Fulla Rascador (4), que es recolza sobre el corró emmotllador, serveix per

tallar la massa que entra en els motlles i l'excés de massa passa per l'altre

costat de la fulla i s'adhereix al rodet forçador. L'alçada de la fulla es troba en

posició vertical i pot ser ajustada.

El corró d'extracció (5) té una coberta de goma gruixuda sobre un nucli, i al seu

torn, és el comandament de la banda d'extracció (6).

Solució 2

Fig. 2. Emmotlladora d'extrusió i tall amb cilindre.

La massa entra per la tremuja (1) i és comprimida en accionar el cilindre

forçador (2) a la sortida de la cambra de compressió la massa pren la forma del

filtre (3) i és conduïda cap al corró tallador (4).

El corró tallador, generalment és construït de bronze sense plom amb

depressions o de polímers, té una superfície llisa en la qual està gravada la

forma del tall. Aquest rodet gira de manera que en entrar la massa es produeix

el tall.


14



Solució 3

Fig 3. Emmotlladora d'extrusió i tall amb cargol reciprocicante.

La massa ingressa per la tremuja (1), i alimenta a la claveguera reciprocicante

(2), aquest en girar condueix i comprimeix la massa a Bari etapes fins que surt

pel filtre (3).

En sortir de la cambra de compressió la massa pren la forma del filtre i es troba

amb el rodet de tall (4) el qual gira de manera que en trobar-se amb la massa

s'introdueix i produeix el tall.



Solució 4

Fig. 4. Emmotlladora de rodets i cinta d'extracció.


15

La massa entra des de la tremuja (1) i és forçada cap al cilindre formador (2)

pel cilindre de força (3). La pressió exercida pels rodets produeix una força que

comprimeix la massa i la introdueix en les cavitats de moldeig i deforma la

pel·lícula (4). La pel·lícula forma una barrera entre les cavitats d'emmotllament i

la massa, però permet que la massa es conformi a les característiques de la

matriu. L'excés de massa es retalla amb un ganivet modelador (5).

La pel·lícula se separa de la massa pel rotllo de recollida (6), deixant la massa

sobre la cinta transportadora (7). La cinta transportadora es desplaça la massa

formada per següent procés.

Solució 5

Fig. 5. Emmotlladora amb eix reciprocicante i tall vertical.

En aquesta màquina la massa entra per la tremuja (1), és conduïda per la

claveguera reciprocicante (2) i en sortir de la cambra de compressió es troba

amb la fulla de tall (3) que realitza un moviment vertical i horitzontal en

sincronisme amb la velocitat de sortida de la massa.

Finalment la massa tallada en cubs és transportada per la banda d'extracció

(4).


16

5 SELECCIÓ DE L'ALTERNATIVA DE DISSENY.

Per poder determinar la millor alternativa que pugui ajustar-se a les pautes

definides en les especificacions del producte, s'utilitza un mètode ordinal. Amb

aquest mètode es pretén obtenir un llistat de les diferents alternatives de

disseny ordenades per idoneïtat, de manera d'aconseguir quina és la més

adequada, i quina és la que més s'allunya dels nostres interessos.

El mètode emprat consisteix en l'aplicació del mètode de criteris ponderats. En

aquest sistema es realitza una comparació entre aspectes a tenir en compte,

de manera que mitjançant una taula quedi reflectida la importància de cada un

dels aspectes respecte a la resta.

Per tant en aplicar aquesta tècnica s'ha de començar escollint els criteris que

es tindran en compte a l'hora de fer l'anàlisi. Els criteris que s'han escollit

d'intentar reflectir totes les característiques que poden influir en l'elecció,

segons els requeriments aquests són:

• El cost, cal que el cost compleixi amb el desig expressat en les

especificacions.

• La facilitat de manteniment i logística, en aquest sentit es vol que la

solució sigui de fàcil manteniment i que el seu temps de reparació

sigui en mínim.

• La fiabilitat, que funcioni correctament en l'etapa de major producció

sense interrupcions.

• Control, que sigui el més senzill possible i amb els components

disponibles en el mercat local i que compleixin les normatives.

• Seguretat, que la màquina compleixi amb les normes d'ergonomia,

seguretat de l'operari i les normes de producció alimentària.

El primer pas a l'hora d'aplicar el mètode de ponderació, és fer una comparació

dels diferents criteris, i mitjançant una taula definir la importància de cada un

d'ells respecte de la resta.

A partir de la confecció de la taula s'obté com a resultat la importància que ha

de tenir cada un dels criteris en el moment de fer l'elecció.


17

Aquesta importància es veu en l'última columna representada en forma de tant

per un.

A la taula es comparen els criteris de la següent manera: Quan el criteri

expressat en la columna és més important que l'indicat a la fila s'assigna un 0;

Quan el criteri expressat en la fila és més important que el de la columna

corresponent assigna un 1; i quan tots dos criteris tenen la mateixa importància

s'assigna un 0,5. A la suma dels valors de cada criteri se li afegeix una unitat

per evitar l'aparició de criteris amb importància nul.

Cos

t

Man

teni

bilit

at

Fiab

ilitat

Con

trol

Seg

uret

at

Sum

aria

Sum

aria

+ 1

Pon

dera

t

Cost - 0.5 1 1 0.5 3 4 0.26 Mantenibilitat 0.5 - 0.5 1 0.5 2.5 3.5 0.23 Fiabilitat 0 0.5 - 0.5 0 1 2 0.13 Control 0 0 0.5 - 0 0.5 1.5 0.10 Seguretat 0.5 0.5 1 1 - 3 4 0.26 Total 15 1

Quan es coneix la importància de cada un dels criteris, es procedeix a valorar

les alternatives de disseny tenint en compte aquests criteris. D'aquesta manera

s'obté una comparació de cadascuna de les alternatives amb la resta des del

punt de vista de cada criteri.

Les taules següents contenen les comparatives de les solucions proposades

per a cada criteri. La valoració de cada casella segueix el mateix sistema que

per a la taula anterior, assignant 0, 0,5 i 1.


18

Criteri del cost.

Sol

ució

1

Sol

ució

2

Sol

ució

3

Sol

ució

4

Sol

ució

5

Sum

aria

Sum

aria

+ 1

Pon

dera

t

Solució 1 - 1 1 1 1 4 5 0.33 Solució 2 0 - 0.5 1 1 2.5 3.5 0.23 Solució 3 0 0.5 - 1 1 2.5 3.5 0.23 Solució 4 0 0 0 - 0.5 0.5 1.5 0.10 Solució 5 0 0 0 0.5 - 0.5 1.5 0.10 Total 15 1

Criteri de mantenibilitat.

Solu

ció

1

Solu

ció

2

Solu

ció

3

Solu

ció

4

Solu

ció

5

Sum

aria

Sum

aria

+ 1

Pon

dera

t Solució 1 - 1 0.5 1 1 3.5 4.5 0.30 Solució 2 0 - 0 0.5 0.5 1 2 0.13 Solució 3 0.5 1 - 1 1 3.5 4.5 0.30 Solució 4 0 0.5 0 - 0.5 1 2 0.13 Solució 5 0 0.5 0 0.5 - 1 2 0.13 Total 15 1

Criteri de fiabilitat.

Solu

ció

1

Solu

ció

2

Solu

ció

3

Solu

ció

4

Solu

ció

5

Sum

aria

Sum

aria

+ 1

Pon

dera

t

Solució 1 - 0.5 0.5 1 1 3 4 0.26 Solució 2 0.5 - 0.5 1 0.5 2.5 3.5 0.23 Solució 3 0.5 0.5 - 1 0.5 2.5 3.5 0.23 Solució 4 0 0 0 - 0.5 0.5 1.5 0.10 Solució 5 0 0.5 0.5 0.5 - 1.5 2.5 0.16 Total 15 1


19

Criteri de control.

Sol

ució

1

Sol

ució

2

Sol

ució

3

Sol

ució

4

Sol

ució

5

Sum

aria

Sum

aria

+ 1

Pon

dera

t

Solució 1 - 1 1 1 1 4 5 0.33 Solució 2 0 - 0.5 1 0.5 2 3 0.20 Solució 3 0 0.5 - 1 0.5 2 3 0.20 Solució 4 0 0 0 - 0.5 0.5 1.5 0.10 Solució 5 0 0.5 0.5 0.5 - 1.5 2.5 0.16 Total 15 1

Criteri de seguretat.

Solu

ció

1

Solu

ció

2

Solu

ció

3

Solu

ció

4

Solu

ció

5

Sum

aria

Sum

aria

+ 1

Pon

dera

t

Solució 1 - 0.5 0.5 0.5 0.5 2 3 0.2 Solució 2 0.5 - 0.5 0.5 0.5 2 3 0.2 Solució 3 0.5 0.5 - 0.5 0.5 2 3 0.2 Solució 4 0.5 0.5 0.5 - 0.5 2 3 0.2 Solució 5 0.5 0.5 0.5 0.5 - 2 3 0.2 Total 15 1

5.1 AVALUACIÓ DE RESULTATS

El següent diagrama mostra d'una forma gràfica el resultat de l'aplicació del

mètode ordinal per criteris ponderats:

Cost Mantenibilitat Fiabilitat Control Seguretat Total Solució 1 0.33*0.26 0.30*0.23 0.26*0.13 0.33*0.10 0.20*0.26 0,2734

Solució 2 0.23*0.26 0.13*0.23 0.23*0.13 0.20*0.10 0.20*0.26 0,1916

Solució 3 0.23*0.26 0.30*0.23 0.23*0.13 0.20*0.10 0.20*0.26 0,2307

Solució 4 0.10*0.26 0.13*0.23 0.10*0.13 0.10*0.10 0.20*0.26 0,1309

Solució 5 0.10*0.26 0.13*0.23 0.16*0.13 0.16*0.10 0.20*0.26 0.1177


20

Fig. 6. Avaluació dels resultats.

De l'anàlisi realitzada aplicant el mètode ordinal corregit de criteris ponderats,

es conclou que la solució 1 s'adapta a les especificacions demanades.

Com a aspectes positius d'aquesta opció tenim:

En comparació amb les altres realitzacions determinem que la solució 1 és la

més econòmica, té menor nombre de components i grau d'automatització.

El seu disseny permetrà un fàcil manteniment i no té components especialitzats

que influeixin en el temps de logística.

El control d'aquesta màquina és centralitzat i compleix amb les especificacions

per al funcionament (OFF i ON), té interruptors de seguretat a totes les

proteccions del sistema de transmissió i un polsador d'aturada d'emergència.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

SOLUCION 1 SOLUCION 2 SOLUCION 3 SOLUCION 4 SOLUCION 5

SEGURIDAD

CONTROL

FIABILIDAD

MANTENIBILIDAD

COSTO


21

6 DISSENY DE MATERIALITZACIÓ.

En aquesta etapa del procés de disseny partirem del concepte, i aplicarem

criteris tècnics i econòmics, per determinar les formes i dimensions de les

diferents peces i components de la màquina.

Fig. 7. Esquema emmotlladora rotativa.

La màquina és alimentada per la tremuja (1), el corró forçador (2) és d'acer i

està dentat per poder retenir una capa de massa, quan aquest rodet gira, la


22

massa de la tremuja és conduïda des de la càmera de compressió cap al corró

modelador (3).

El corró modelador (3), generalment de bronze, té una superfície llisa en la qual

estan gravats els motlles per formar la peça de massa. Aquest rodet gira de

manera que la massa és obligada a penetrar als motlles.

La fulla rascadora (4), es recolza sobre el corró emmotllador i serveix per tallar

la massa que entra en els motlles i l'excés de massa passa per l'altre costat de

la fulla i s'adhereix al rodet forçador. L'alçada de la fulla (que es troba en una

posició en la que pot ser ajustada i en variar la seva posició, canvia també el

pes de les peces formades.



El bastidor (7), és una estructura d'acer robusta sobre la qual s'integren tots els

sistemes.

La caixa de control (8), se situa en la part inferior del bastidor i conté els

elements de control.

El sistema de transmissió (9), està compost per un moto reductor, una

transmissió per cadena i un tren de engranatges.

De la descripció anterior podem determinar els següents sistemes:

• Sistema d'alimentació .- Aquesta compost per la tremuja.

• Sistema de emmotllat i extracció .- Aquesta compost pels corrons, la

fulla rascadora, la banda d'extracció.

• Sistema de transmissió .- Aquesta compost pel moto-reductor, pinyons,

cadenes.

• Sistema de control .- Aquesta compost per l'arrencada i el sistema de

seguretat.


23

6.1 SISTEMA D'ALIMENTACIÓ

6.1.1 TOLVA

La tremuja és un dispositiu destinat per a la canalització de la massa. Es munta

sobre les planxes laterals i permet el transport de la massa cap a les cavitats

del rodet modelador.

La tremuja ha d'estar construïda amb materials anti adherents, fàcil de

desmuntar i intercanviable en funció de la capacitat. Possibilitat de calefacció

per mantenir les propietats dels productes i evitar que quedi freda la massa

dins la tremuja.

Per al dimensionament de la mateixa es determina la capacitat de càrrega i les

forces que actuen sobre les seves parets.

Fig. 8. Tremuja d'alimentació.

El volum aproximat de la tremuja és de 0,0473 m3, aquest resultat es comprova

en funció de la capacitat de producció de la màquina.

Centre de gravetat de la massa:

X: 152.0888

Y: 241.7441

Z: 250.0000


24

Fig. 9. Centre de gravetat de la massa.

La densitat aproximada de la massa és de 1300Kg/m3, llavors el pes que

suportarà la tremuja és de 62Kg.

Càlcul de la força exercida per la massa sobre una paret lateral de la tremuja,

l'ample és una funció lineal de la profunditat, amb w (0) = 490 iw (328) = 158.

Fig. 10. Esquema tremuja d'alimentació.


25

Ec. (A1)

El pendent és:

0,166 0,2450,328 0 0,24

Per tant l'equació és: 0,245 0,24

2 0,245 0,24

2 0,245 0,24 20,245

20,24

3

0,245 1300 1,03 10 .

Càlcul de la força exercida per la massa sobre una paret frontal de la tremuja és:

0,5

,

0,5 2

,

0,5 · 13000,328

2 .


26

6.1.2 Càlcul del gruix de la xapa per a la tremuja.

Seleccionem la paret frontal de la tremuja de 0,5 m d'ample i 0,5 m de llarg, la

analitzarem com una biga recolzada en els extrems, la pressió es distribueix

linealment al llarg de la biga contínua, tal com s'observa en la figura:

Fig 11. Esquema biga contínua.

L'objecte del càlcul és determinar el gruix de la secció de xapa considerada.

Aquesta secció consisteix en un rectangle de 50 cm d'ample i un valor d'alt a

determinar (e).

El material seleccionat és un AISI 304, és un dels més usats dels acers

inoxidables. Té excel·lents propietats per al conformat i el soldat. Es pot usar

per a aplicacions d'embotició profunda, de rolat i de tall. Té bones

característiques per a la soldadura, no requereix recuit després de la soldadura

perquè es desenvolupi bé en una àmplia gamma de condicions corrosives. La

tensió admissible del material és de 250MPa ≈ 2500Kg/cm2 (1 MPa = 10,197

kgf/cm2).

La tensió màxima s'obté en restar-li a la tensió admissible la tensió per variació

de temperatura, resultant una tensió màxima de:

! 2500 210 2290 Kg/cm .

El moment flector màxim a la biga contínua es calcula utilitzant les taules que

apareixen en el llibre de R. Nonnast "El projectista d'estructures metàl·liques",

obtenint el següent valor:

, , 1,0925 Kg. m Ec. (A2)


27

El seu valor pres el coeficient de seguretat 1.5 tenim un valor de

163,87Kg cm.

El gruix mínim que pot suportar aquesta càrrega presentant una tensió màxima

de 2290 Kg/cm2 expressat en mm és:

··

Ec. (A3)

6 · 1,632,290 10 · 0,5 0,0009 ,

6.2 SISTEMA D'EMMOTLLAMENT I EXTRACCIÓ

6.2.1 CAPACITAT DE PRODUCCIÓ

Per establir la velocitat angular del rodet modelador, prèviament s'ha de

realitzar una estimació de la velocitat lineal que requereix la cinta. Segons

dades aportades per fabricants del sector, aquesta velocitat normalment oscil.la

entre v = 0,01 a 1m / s.

La capacitat de producció requerida té un rang de 120 a 240 kg / hr, es proposa

un rodet modelador amb un diàmetre de 250mm i una longitud de 500mm.

Aquest tindrà gravades 98 cavitats, 7 ubicades longitudinalment i 14

circularment.

Fig. 12. Corró modelador.


28

Els rodets són d'alta precisió i llurs mides són variables segons necessitats.

Com més diàmetre, a la mateixa velocitat de línia, menys rpm i per tant més

temps de contacte amb el producte aplicant menys pressió sobre la massa.

El volum modelat en una revolució ( ) el calculem fent el producte del volum

de cada cavitat (Vcav = 6cm3), pel nombre de cavitats ( 98).

Ec. (A4)

98 6 588 ,

Al volum modelat per revolució el multipliquem per la densitat (ρ = 1300Kg /m3)

de la massa, obtenint així la capacitat modelada per revolució en kg/rev,

determinem el nombre de revolucions per minut del corró i la velocitat lineal de

la banda d'extracció.

Ec. (A5)

240 0,76

315,9 5,26

On:

RPM = revolucions per minut.

CPN = Capacitat de producció necessària.

CR = Capacitat per revolució.

El valor obtingut es troba dins del rang teòric previst i es realitzarà el càlcul

perquè el corró emmotllador giri a 6 rev/min.


29

6.2.2 VELOCITAT LINEAL DE LA BANDA D'EXTRACCIÓ.

Prenent com a referència el valor obtingut apliquem la següent equació per

determinar la velocitat lineal de la banda.

1 111

freqüència període

0,5 Ec. (A6)

, , ⁄ Ec. (A7)

Fig. 13. Velocitat lineal de sortida de producte.

6.2.3 CORRÓ DE EMPENTA.

Els corrons han de tenir un diàmetre mínim requerit per arrossegar i comprimir

les partícules.

En el cas límit que les partícules siguin arrossegades per fricció, el coeficient de

fricció μ entre l'acer i la massa és 0,082.

Càlcul de la força sobre la paret del cilindre d'empenta.


30

∑

Fig. 14. Mesurament d'altures.

216 216 235 413 3275 ,

L'arc de contacte entre el corró i la massa s'obté amb la següent equació,

prèviament determinar l'angle que cobreix l'arc.

√ Ec. (A8)

0,5

0,5 |

0,5 · 0.125 ·109 0.218


31

Fig. 15. Àrea de contacte en el cilindre d'empenta.

Reemplaçant els resultats en l'equació obtenim la força produïda pel pes de la

massa sobre el corró és:

Ec. (A9)

1300 · 0,281 · 0,218 ,

El coeficient de fricció dinàmic entre la massa i els rodets és de 0,082-0,2 en

funció de la pressió i la temperatura, així la força de fricció màxima que es pot

generar és de:

Ec. (A10)

0,2 62,9 ,

Aquesta acció que exerceix la massa sobre el corró és directament

proporcional al seu longitud, per tant els esforços unitaris són de: 0,24 N / mm.


32

6.2.4 RASCADORS DE CORRONS.

Els rascadors de rodets compleixen dues funcions una de regulació i una altra

de neteja. El material utilitzat per a la seva construcció és el niló o metàl·lics

teflonat.

El rascador de regulació està ubicat a la tremuja d'alimentació, la seva funció

és regular la massa adherida al corró forçador, el rascador de pressió està

recolzat en el corró formador neteja l'excés de massa i controla la pressió de

compressió a la zona de modelatge.

La correcta posició del rascador és molt important per aconseguir una bona

regulació en funcionament i el control de la pressió.

Fig. 16. Rascadors de corrons.


33

6.2.5 CÀRREGUES ALS CORRONS.

Les càrregues que es produeixen en els rodets depenen directament de la

resistència a la compressió de la massa.

Estudis realitzats indiquen que la compressió de model que necessita la massa

per conformar és d’ aproximadament 1,01 N/mm2 (10,29 Kg/cm2).

Fig 17. Arc a la zona de compressió.

Es calcula la longitud d'arc de contacte a la zona de compressió π/36 = 5 ° per

després determinar els esforços unitaris.

· 0,12536

0,0109 10,9

L'acció que exerceix la massa sobre els rodets és directament proporcional a la

seva longitud, per tant s'ha de calcular els esforços unitaris de compressió :

1,01 10,9 11


34

6.2.6 DISSENY ESTÀTIC DEL CORRÓ FORÇADOR

Realitzem un diagrama de cos lliure i apliquem les condicions d'equilibri per a

l'eix x-z obtenim.

ç ó

Fig. 18. Reaccions en el pla x-z.

0

·2

11 · 5002

Càlcul de tallant i moment flector en pla x-z

Fig. 19. Càlcul de tallant i moment flector en el pla x-z.


35

Càrregues Vx(z)

0 500

·

0 2750 11 · 0

0 2750

500 2750

Moment flector

0 500

2

0 0 ·

500 0 ·

250 2750 25011 250

2 ·

250 343750 ·

Fig. 20. Diagrama de tallant i moment flector en el pla x-z.


36

Apliquem les condicions d'equilibri per a l'eix x-y obtenim:

0.2 11 500

1100 0.125

, ·

Càlcul dels esforços del corró forçador:

Fig. 21. Diagrama de moment torsor.

On:

250 343750 ·

2250

2 125

64

64 250 248 ,


37

Llavors:

3,4 10 1256,06 10 ,

Per tenim:

, ·

125

32 32 250 248 1,21 10

137500 1252,39 10 ,

Es calcula els esforços principals:

, Ec. (A11)

7,012

7,012 1,41

7,28

7,012

7,012 1,41

0,27

Aplicant la teoria de l'Energia de Distorsió:

Com 0 llavors:


38

Fig. 22. Diagrama de la Teoria de Distorsió.

Es selecciono una planxa d'acer inoxidable 304 que té una resistència a la

fluència de:

175,69

Llavors el factor de seguretat és de:

,,

, Ec. (A12)

6.2.7 DISSENY DINÀMIC DEL CORRÓ FORÇADOR

El material seleccionat per al disseny del rodet és acer inoxidable 304, té una

resistència a la tracció de 500 .

Factors que modifiquen el límit de resistència a la fatiga:

factor de modificació de la condició superficial.

factor de la modificació de mida.

factor de la modificació de la modificació.


39

factor de la modificació de la temperatura.

factor de la modificació d'efectes diversos.

Límit de resistència a la fatiga de la proveta de biga rotatòria. Límit de resistència a la fatiga en la ubicació crítica d'una part de màquina

en la geometria i condició d'ús.

0,5 · 0,5 500 250

Calculem les constants K, (veure annex 1-8).

56,1 0,719

1

0,743

0,5

1

1

Utilitzant la equacions obtenim :

· · · · ·

250 · 1 · 0,743 · 0,5 · 1 · 1

111,56

Fig. 23. Esforç mitjà.


40

2

2

0

Diagrama de Goodman Modificat.

Fig. 24. Diagrama de Goodman Modificat.

111,567,28 ,

El valor del coeficient admissible de seguretat a la resistència per fatiga de

material [n] és més gran que el coeficient de seguretat calculat n, així es

garanteix un nivell de seguretat admissible en el disseny, n ≥ [n].


41

6.2.8 DISSENY ESTÀTIC DEL CORRÓ DE EMMOTLLAMENT


l'eix x-z obtenim.

Fig. 25. Reaccions en el pla x-z rodet modelador.

ç ó ç

Calculem la longitud d'arc de contacte a la zona de compressió 10°.

· 0,150 18 0,0261 26,1

L'acció que exerceix el corró d'extracció sobre la massa és directament

proporcional a la seva longitud, per tant s'ha de calcular els esforços unitaris de

la força per crear el buit d'extracció :

0,5 26,1 13,05


42

Fig. 26. Zona de força de buit.

0

·2

11 13,05 · 5002 ,

Càlcul de tallant i moment flector en pla x-z.

Fig. 27. Tallant i moment flector en el pla x-z, corró modelador


43

Càrregues Vx(z)

0 500

·

0 6012,5 11 13,05 · 0

0 6012,5

500 6012,5

Moment flector

0 500

2

0 0 ·

500 0 ·

250 6012,5 25011 13,05 250

2 ·

250 751562,5 ·

Fig. 28. Diagrama de tallant i moment flector en el pla x-z, corró modelador.


44

Apliquem les condicions d'equilibri per a l'eix x-y obtenim:

0,2 11 0,3 13,05 500

,

3057,5 0.150

, ·

Càlcul dels esforços del corró forçador:

Fig. 29. Diagrama de moment torsor.

D'on:

250 751562,5 ·

2300

2 150

64

64 300 298 ,


45

Llavors:

0,75 10 1501,04 10 ,

Per tenim:

458,6 ·

150

32 32 300 298 2,09 10

458600 1502,09 10 ,

Es calcula els esforços principals:

, 2 2

10,82

10,82 3,29

11,7

10,82

10,82 3,29

0,92


Com 0 llavors:


46

La resistència a la fluència del material seleccionat és:

175

Llavors el factor de seguretat és de:

17510,8 ,

6.2.9 DISSENY DINÀMIC DEL CORRÓ EMMOTLLAMENT

El material seleccionat té una resistència a la tracció de 500 .

0,5 · 0,5 245,25 250

Calculem les constants K, (veure annex 1-8).

56,1 0,719

1

0,743

0,5

1

1


· · · · ·

250 · 1 · 0,743 · 0,5 · 1 · 1

102,1

Fig. 30. Esforç mitjà.


47

0

Diagrama de Goodman Modificat:

Fig. 31. Diagrama de Goodman Modificat.

,,

,

6.2.10 DISSENY ESTÀTIC DEL CORRÓ EXTRACCIÓ


l'eix xz obtenim.

Fig. 32. Reaccions en el pla x-z rodet extracció.


48

0

·2

13,05 · 5002 ,

0,3 13,05 500

,

1957,5 0.10

, ·

Apliquem la mateixa metodologia que els rodets anteriors i determinem un gruix

de 1,5 mm.


49

6.3 SISTEMA DE TRANSMISSIÓ

El sistema de transmissió està compost per un moto-reductor muntat

directament a l'eix 1 del rodet forçador, de l'eix del rodet forçador es realitza la

transmissió per cadena fins a l'eix 2 del rodet d'extracció.

Fig. 33 Esquema del sistema de transmissió 1-2

Des de l'eix 2 del corró d'extracció fins a l'eix 3a de la caixa d'engranatges es

realitza la transmissió per cadena. La caixa d'engranatges transmet el

moviment al corró modelador, està composta per dos engranatges de dent

recte i inverteix el gir del rodet modelador.


50

Fig. 34 Esquema del sistema de transmissió 2-3

6.3.1 CÀLCUL DE LA POTÈNCIA I SELECCIÓ DEL MOTOR

Per realitzar el càlcul de la potència determinarem la inèrcia dels elements que

conformen el sistema de emmotllament i transmissió.

6.3.1.1 INERCIA DEL CORRÓ FORÇADOR

El corró forçador està compost per: eix, tapes laterals, cilindre buit, catalina.

Fig. 35. Corró forçador.

Es considera l'eix massís de diàmetre d = 45mm i longitud l = 800mm, la

densitat de l'acer ρ = 76,9 N/m3 i g = 9,81 m/s2; llavors:


51

Inèrcia de l'eix.

Ec. (A13)

0,045 76,9 0,832 9,81

2,5 · 10

Inèrcia de la tapa del rodet.

Ec. (A14)

On:

gruix de la tapa.

diàmetre exterior de la tapa.

diàmetre interior de la tapa.

76,9 0,006 0,242 0,04532

1,58 · 10

Inèrcia del cilindre buit.

. . Ec. (A15)

. .76 0,8

32 9.81 0,250 0,242

. . 9,42 · 10

Es calcula la inèrcia de la Catarina de massa m = 1 kg i diàmetre 90mm

Ec. (A16)

1 0,098

1,01 · 10


52

6.3.1.2 CÀLCUL DE LA POTÈNCIA PER AL CORRÓ FORÇADOR

6 0,628 /

0,628 /

La inèrcia del corró 1 és:

2 . .

2,5 · 10 2 1,58 · 10 9,42 · 10 1,01 · 10

1,0535 · 10

·

1,0535 · 10 · 0,628

6,6 · 10

6,6 · 10 0,628

4,154 · 10 5,5 · 10

6.3.1.3 CÀLCUL DE LA POTÈNCIA PER AL CORRÓ EMMOTLLADOR.

El corró modelador està compost per l'eix, tapes laterals, cilindre buit i

engranatge.

6 0,628 /

0,628 /

Fig. 36. Corró emmotllador.


53

El engrani té un diàmetre de 134mm i un gruix de 22mm.

32

0,134 76 0,02232 9.81

0,00539 10

La inèrcia del rodet 2 és:

2 2 . . .

2,5 · 10 2 1,58 · 10 2 9,42 · 10 5,3 · 10

5,824 · 10

·

5,824 · 10 · 0,628

3,65 · 10

3,65 · 10 0,628

2,243 · 10 3,07 · 10

6.3.1.4 CÀLCUL DE LA POTÈNCIA PER AL CORRÓ D'EXTRACCIÓ.

El corró modelador està compost per l'eix, tapes laterals, cilindre buit i 2 rodes

dentades.

6 0,628 / , 0,628 /

Fig. 37. Corró extracció.


54

La inèrcia del corró 3 és:

2 2 . . 2 .

2,5 · 10 2 1,58 · 10 2 9,42 · 10 2 1,01 · 10

2,072 · 10

·

2,072 · 10 · 0,628

1.301 · 10

1,301 · 10 0,628

8,17 · 10 1,09 · 10

Sumant les potències dels tres corrons:

5,5 · 10 3,07 · 10 1,09 · 10

1,67 · 10

El torque total que actua sobre els corrons és:

1 2 3

, , ,

726,6

La potència deguda a la força de fregament és:

726,6 0,628

456,3

Sumant les potències resultants s'obté la potència necessària per vèncer la

inèrcia.


55

456,3 1,67 · 10 6

456,304

Així doncs, la potència necessària en l'eix d'entrada de la màquina és de:

_

_456,03

0,95 480,3

S'obté el parell resistent amb la velocitat angular de funcionament:

_

480,3 0,62

774,1

Amb aquests resultats es procedeix a la selecció de moto-reductor, tenint en

compte que es disposa de 110 volts a la xarxa elèctrica.

6.3.2 SELECCIÓ DEL MOTO-REDUCTOR

Per determinar la potència del moto-reductor s'ha hagut d'analitzar tots els

mecanismes que intervenen quan la màquina està en funcionament, tenint en

compte la potència que consumeix cada mecanisme i el parell resistent.

El càlcul de la potència total absorbida per la màquina és la suma de totes

potències dels mecanismes. Es pot realitzar directament la suma aritmètica

dels diferents valors ja que els càlculs s'han reduït a l'eix d'entrada de la

màquina.

Si fem el càlcul esmentat trobem un valor numèric de la potència total dels

mecanismes de 480,3 .


56

Coneixent la potència a l'entrada de la màquina i la velocitat angular a la qual

funciona la màquina, podem calcular el moment resistent reduït a l'eix

d'entrada, la velocitat angular en aquest eix és de ω = 0,628 rad / s.

La utilització d'una transmissió mecànica tant per cadena com per corretja per

reduir la velocitat a la sortida del motor és en el nostre cas molt voluminosa. La

utilització d'una transmissió per corretja, seria potser la solució més econòmica,

però no la més compacta.

L'opció més adequada és una transmissió per engranatges, el calcular i la

fabricació d'un reductor d'engranatges per a la nostra màquina, seria la solució

més precisa, però també la menys econòmica.

Un cop discutit les possibles solucions de transmissions, s'opta per la utilització

d'un reductor d'engranatges comercial. La utilització d'aquest tipus de reductors

ens dóna valors aproximats als desitjats, que vàlids són per fer funcionar la

màquina.

Els reductors de cargol sense-fi ofereixen factors de reducció elevats de

reduïdes dimensions respecte els reductors d'engranatges cònics helicoïdals o

reductors d'engranatges cilíndrics helicoïdals els quals són més grans amb

factors de reducció inferiors. Els inconvenients que presenta el reductor de

cargol sense-fi són el soroll de funcionament i el seu baix rendiment. No

obstant això s'ha seleccionat un reductor de cargol sens fi pel seu preu i millor

emplaçament.

Fig. 38 Reducto sense-fi


57

Ara queda decidir el conjunt moto-reductor definitiu depenent de la forma

geomètrica a seleccionar i de les possibilitats que ofereix el mercat.

Del càlcul anterior tenim que el moment resistent és de 774,7 Nm procedim a la

selecció de moto-reductor, annex 32:

MOTO-RECUCTOR S42A DM80G4 i n2

(n1=1400 rpm) T2max (Nm)

P1max (KW)

Jg (Kgcm2)

Tipo de reductor Motor

247,58 5,7 800 0,75 1,8 S42A DM80G4

Les següents condicions s'han de complir quan es selecciona un moto-

reductor:

T2 ≥ TA 800≥ 774,7 cG ≥ fB 1,7 ≥ 0,8

T2 = Parell motor engranatge [Nm]

TA = parell requerit per l'aplicació [Nm]

CG = Factor de servei

fB = factor d'utilització de la màquina.

El parell resistent és en tot moment inferior al nominal permès pel moto-

reductor, així doncs podem concloure que la selecció del moto-reductor S42A

DM80G4, és correcta.

L'elecció del moto-reductor pot ser encara més influenciat pels següents

factors:

• El servei i temps de funcionament en el motor.

• Punt d'aplicació de la força en l'eix.

• Temperatura ambient i altitud d’instal·lació.

• Influències ambientals.

L'índex d'utilització de la màquina fB es determina pel grau de xoc, el temps

mitjà d'execució per dia i el nombre mitjà de arrencades per hora. El grau de

factor d'impacte és una funció de l'acceleració de la càrrega de la màquina.

6.3.3

Un c

l'elec

Se s

3 SELECC

cop determ

cció de les

selecciona

, cade

Fig. 3

CIÓ DE RO

minada la p

s rodes den

el nombre

na ANSI N

9 Mesures p

ODES DEN

potència i le

ntades.

e de dents

N º 40 (ann

Fig. 4

per a emplaç

NTADES I C

es revoluci

mínim i el

ex 24).

40 Roda den

Disseny

ament del re

CADENA

ions de so

tipus de ca

ntada.

y d'una emm

eductor

rtida es pro

adena: Ro

CDEmotlladora de

ocedeix a

oda 50B19

EI‐UPCe dolç

58


59

6.3.3.1 Anàlisi de força en la roda dentada (catalina).

Del moment de rotació aplicat a la roda dentada podem calcular la força

tangencial Wt:

El pes de la roda dentada del catàleg és

0,01KN

W cos 18 11,03KN

w W 11,04KN

W sin 18 3,58KN

6.3.4 SECCIÓ MÍNIMA DELS EIXOS

6.3.4.1 EIX DEL CORRÓ FORÇADOR

L'eix és de secció circular, transmet un moviment circular, en el estan muntats

diferents elements de transmissió de potència (motor-reductor, Catarina). El

material seleccionat per a la construcció de l'eix és AISI 304 acer inoxidable de

la sèrie 300, (annex 25).

2πrn

437,3

2π 0,06m 6 revmin

160

mins

F W

11599,7N 11,6KN

Aplicant sumatòria de forces

sumem el pes de la Caterina i

tenim:


60

Els moments de flexió i de torsió respectivament que actuen a la secció a

calcular, es determinen amb ajuda del diagrama de cos lliure.

∑ =0

35 0,125 0,125 0

2 0,1250,06

2 0,55 0,125 0,80,06

11,04

tan 18 ·

tan 18 · 11,04 3,58

sin 183,58

sin 18 11,6

sin 64 ·

sin 64 · 2,75 2,47

cos 64 ·

cos 64 · 2,75 1,20


61

0

35 75 575 650 0

35 75 575650

11,04 35 2,47 75 2,47 575650

3,06

0

35 75 575 650 0

35 75 575650

3,58 35 1,2 75 1,2 575650

1,39

3,06 1,39 3,36

0

0

2

3,58 2 1,2 1,39

4,59


62

0

0

2

11,04 2 2,47 3,06

9,16

4,59 9,16 10,24

Pla Y-Z


63

Pla X-Z

527,4 201,05

564,4

··

Ec. (A17)

32 · 2· 0,276 564,4

34 800

73,8 893,6

40,4


64

• Disseny dinàmic de l'eix del corró forçador.

L'acer seleccionat (Inoxidable AISI 304) té una resistència a la tracció de

568

0,5 · 0,5 568 284

Calculem les constants K, (veure annex I).

0,68 (annex 4, factor superficial).

0,78 (annex 5, factor de mida).

1 (annex 6, factor de fiabilitat).

1 (annex 7, factor de temperatura).

Per al punt D

1,6 (annex 8, factor de concentració d'esforços teòric)

Amb Stu i r = 1

0,8 (annex 8, sensibilitat)

1 1 1,5

0,6 (annex 8, factor de modificació de concentració d'esforços teòric)


· · · · · Ec. (A18)

284 · 0,88 · 0,87 · 1 · 1 · 0,6

130,45


65

Aplicant de la teoria de Soderberg, tenim:

27,7 ·

27,7 · 2 8000,276

564,40.130

17,63 5220,2

45,14

Se selecciona un eix un diàmetre normalitzat de 2 "polzades.

6.3.4.1.1 Disseny de xaveta

Per al'estudi de la xaveta s'ha de considerar dos tipus d'esforços a què està

sotmesa: d'aixafament i tallant, es determina la longitud necessària perquè la

xaveta compleixi la condició de resistència. La secció escollida dependrà del

diàmetre de l'eix.

S'emprarà una xaveta paral·lela de secció rectangular. Les dimensions de la

secció segons la norma UNIMA 84 per a un diàmetre d'eix de 75 mm:

• Disseny per Cisallament.

Aplicant la teoria de falla de l'energia de la distorsió:

0,577 Ec. (A19)

Ssy = Resistència de fluència al tallant, [N/m2].

Sy = Límit de fluència,

577

3,45HB 1990,65MPa

0,5 S 995,35MPa

574,303


66

Es desenvolupa una equació que determini la longitud de la xaveta, es

reemplaça amb un factor de seguretat de 2 es té:

Ec. (A20)

L = Longitud de la xaveta, [m].

N = Factor de seguretat, 2

T = Torque sobre la xaveta, [3600N.m].

Ssy = Resistència de fluència, [574,303 MPa]

d = Diàmetre de l'eix per a transmissió, [0075 m].

W = Ample de la xaveta, [0,01 m].

0,083m

• Per aixafament.

Per la resistència a la xafada es dissenya considerant l'àrea igual a la meitat de

la cara de la xaveta.

Ec. (A21)

L = Longitud de la xaveta, [m].

N = Factor de seguretat, 2

T = Torque sobre la xaveta, [3600N.m].

Ssy = Resistència de fluència, [574,303 MPa].

d = Diàmetre de l'eix per a transmissió, [0075 m].

h = Alçada de la xaveta, [0008 m].

0,0928

6.3.4.1.2 SELECCIÓ DE RODAMENTS L'EIX FORÇADOR.

La selecció de rodaments consisteix a determinar bàsicament el tipus, mida i

hores de funcionament, per a una determinada aplicació. Es procedeix a

utilitzar per a la selecció de rodaments el CATÀLEG GENERAL SKF.


67

Es consideren els següents factors per a la selecció del tipus de rodament a

emprar:

• Espai disponible • Disposició i magnitud de les càrregues • Desalineació angular • Velocitat • Funcionament silenciós • Rigidesa • Desplaçament

La determinació de la grandària necessària del rodament (unitat) es basa en les

càrregues esperades i en la vida nominal desitjada. El mètode normal és aquell

utilitzat per la indústria, és a dir, la vida nominal es calcula segons la normativa

ISO 281:1990, i l'equació per als rodaments de boles

Ec. (A22)

On: L10 = vida nominal, milions de revolucions C = capacitat de càrrega dinàmica, kN P = càrrega dinàmica equivalent del rodament, kN p = exponent de l'equació de la vida (3 per a rodaments de boles)

Si la velocitat és constant, es pot obtenir la vida nominal expressada en hores

de funcionament utilitzant la fórmula:

Ec. (A23)

On:

L10h = vida nominal, hores de funcionament

n = velocitat de gir, r / min

La mida del rodament es selecciona d'acord amb la capacitat de càrrega

respecte a les càrregues que ha de suportar i als requisits de fiabilitat i durada.

Partint de les càrregues que actuen en els suports A i B, tenim:

• Determinación del apoyo en el punto B

3,36

0


68

On:

Fr = Càrrega radial aplicada, [N]

Fa = Càrrega axial aplicada, [N]

• Capacitat estàtica de càrrega (B).

Ec. (A24)

Co = Capacitat estàtica de càrrega, [N].

So = Coeficient de seguretat relativa a la càrrega estàtica, So = 2

Po = Càrrega estàtica equilibrada, [N].

La següent equació s'utilitza per a determinar la càrrega estàtica equivalent:

3,36

Reemplaçant aquests valors en l'equació , s'obté:

,

Capacitat dinàmica de càrrega (B).

C = Capacitat dinàmica de càrrega, [N].

P = Càrrega dinàmica equivalent, [N].

L10 = Vida del coixinet en milions de revolucions.

p = 3, per als rodaments de boles.

La càrrega dinàmica equivalent és:

, quan , on Fa és zero.

P = 3,36 KN

La emmotlladora rotativa tindrà un règim de treball de 8 hores diàries durant 5

dies de la setmana, serà projectada per a una vida útil de 10 anys, la mitjana de

valors en hores de funcionament (L10h) per "màquines treballant a 8 hores

diàries però no sempre utilitzades "del catàleg de rodaments SKF ens dóna un


69

rang de L10h = 10000-25000. Per al nostre càlcul prenem 25.000 hores en

funcionament.

Amb aquesta dada procedim a calcular la vida del coixinet en milions de

revolucions (L10):

100000060

100000060

· 601000000

20000 60 61000000 7,2

Reemplaçant els valors en l'equació , s'obté:

3,36 7,2 ,

• Determinació del suport en el punt A

Partint de la càrrega que actuen sobre el suport A, tenim:

10,24 ;

0


70

On:

Fr = Càrrega radial aplicada, [N]

Fa = Càrrega axial aplicada, [N]

• Capacitat estàtica de càrrega.

;

Reemplaçant aquests valors en l'equació, s'obté:

20,48

• Capacitat dinàmica de càrrega.

, quan , sent i el valor de límit.

10,24

· 601000000

20000 60 61000000 7,2

Reemplaçant els valors en l'equació , se obté:

10,24 7,2 ,

.


71

6.3.4.2 EIX DEL CORRÓ D'EXTRACCIÓ

Amb el diagrama de cos lliure es procedeix a determinar els moments de flexió

i de torsió que actuen a la secció a calcular.

∑ =0

0,06 0,1 0,1 0,06 0

0,06 2 0,10,06

11,6 0,06 2 0,978 0,10,06

8,34

0

35 75 575 650 0

sin 61 ·

sin 61 · 3,26 1,58

cos 61 ·

cos 61 · 3,26 2,85


72

35 75 575650

11,04 35 1,58 75 1,58 575650

2,17

0

35 75 575 650 0

35 75 575 685650

3,58 35 2,85 75 2,85 575 8,34 685650

11,83

2,17 11,83 12,02

0

0

2

3,58 2 2,85 11,83 8,34

1,37

0

2 0


73

2

11,03 2 1,58 2,17

10,04

1,37 10,04 10,13

Moment en el punt D

460,3 293,3

544,59

Pla Y-Z


74

Pla Y-Z

··

·· ,

544,59 800

40,21

Disseny dinàmic de l'eix d'extracció:

, ·

, ·,

,.

43,42


75

6.3.4.2.1 SELECCIÓ DE RODAMENTS L'EIX D'EXTRACCIÓ.




• Capacitat estàtica de càrrega per al punt B.


12,02

Reemplaçant aquests valors en l'equació , s'obté

,

Es calcula la vida del coixinet en milions de revolucions (L10):

100000060

100000060

· 601000000

20000 60 61000000 7,2


12,02 7,2 ,


76

• Capacitat estàtica de càrrega per al punt A.


10,03


,


100000060

100000060

· 601000000

20000 60 61000000 7,2


12,02 7,2 ,


77

6.3.4.3 EIX DEL CORRÓ MODELADOR

Amb el diagrama de cos lliure es procedeix a determinar els moments de flexió

i de torsió que actuen a la secció a calcular.

0

75 75 575 575 650 685 0

650 650 685650

2,47 650 1,58 650 3,033 685650

2,306

0

75 75 575 575 650 685 0


78

650 650 685650

1,2 650 2,85 650 8,34 685650

12,83

2,306 12,83 13,03

0

2 2 0

2 2

2 1,2 2 2,85 12,85 8,34

3,61

0

2 2 0

2 2

2 2,47 2 1,58 2,306 3,033

1,053


79

3,64 1,053 3,76

Moment en el punt D

105,95 286

304,99

Pla Y-Z


80

Pla X-Z

··

·· ,

304,99 800

38,2

Dinàmic

, ·

, ·,

,.

39,66


81

6.3.4.3.1 SELECCIÓ DE RODAMENTS L'EIX MODELADOR.




• Capacitat estàtica de càrrega per al punt B.


13,03

Reemplaçant aquests valors en l'equació , s'obté

,


100000060

100000060

· 601000000

20000 60 61000000 7,2


13,03 7,2 ,


82

• Capacitat estàtica de càrrega per al punt A.


3,76


,


100000060

100000060

· 601000000

20000 60 61000000 7,2


3,76 7,2 ,

TABLA DE RODAMIENTOS EJE PUNTO C[KN] Co[KN] P[KN] L10h L10 Designación

Eje rodillo forzador

Rod. A 19,7 20,48 10,24 31100 11 6010-2RS1 Rod. B 6,48 6,72 3,36 22600 8 61810-2RS1

Eje rodillo extracción

Rod. A 19,36 20,06 10,03 33060 11,9 6010-2RS1 Rod. B 23,21 24,04 12,02 19200 7 6010-2RS1

Eje rodillo moldeador

Rod. A 7,26 7,52 3,76 16100 6 61810-2RS1 Rod. B 25,16 26,06 13,03 15100 5 6010-2RS1


83

6.3.5 ENGRANATGETS

El sistema de transmissió des de l'eix flotant a l'eix del corró modelador consta

de dues engranatges. La distància entre eixos aproximada és de 150mm i la

seva relació de transmissió és de 1.

El propòsit dels engranatges és de canviar el sentit de gir del rodet modelador i

facilitar el desmuntatge del mateix.

Fig 41 engrani.

La geometria dels engranatges depèn principalment del pas, en base al tipus

d'aplicació es selecciona un pas 10 i es procedeix a calcular el diàmetre del

pinyó i la corona.

Ec. (A25)

On: Pd = pas diametral (dents / polzada). Dp = diàmetre primitiu o de pas Z = quantitat total de dents de l'engrani

El pas diametral es va determinar per la distància entre eixos, així s'obtindrà

una geometria adequada a les dimensions dels suports.

· 10 5,9 59

Com que la relació de transmissió 1 el nombre de dents del pinyó i la corona és

el mateix, l'angle de pressió és de 20 º.


84

Per comprovar la distància entre centres tenim:

/2 Ec. (A26)

59 592 10 5,9" 150

Dades del engrani: DP = 150 mm DG = 150 mm P = 6 dents/polsada ZP = 59 dents ZG = 59 dents C = 150 mm Angle de pressió 20º Sy = 637MPa, catàleg IVAN BOHMAN CA. F = 25mm

6.3.5.1 RESISTÈNCIA A LA FLEXIÓ DE LES DENTS DE ENGRANATGES.

Fig. 42 Forces sobre el engrani

A la figura es mostra la distribució de forces actuants en un engranatge. Noti's

que la força actuant sobre la línia de pressió es discrimina en dues

components, una radial i una altra tangencial, les quals vénen donades per la

següent expressió:

; Ec. (A27)


85

La força tangencial es pot relacionar amb la capacitat de transmissió de

potència i torque segons la següent expressió:

·314,4

0,15 · 6 · 303,34 749.42

Per poder calcular la resistència d'una dent cal conèixer algunes propietats dels

materials per als engranatges. A la Figura 9.38 es reprodueixen gràfiques

pertanyents a les normes AGMA on s'indica la variació dels valors permissibles

de tensions flexionantes i tensions de contacte per a dos graus diferents d'acer

endurit. Els graus de material difereixen en la qualitat i control de la

microestructura cristalina, el tipus i qualitat d'assaigs de laboratori de verificació

i validació de l'acer, etc. El grau 2 és de major qualitat que el grau 1.

Fig.43 Grafica de tensions flexionantes i tensions de contacte permissibles.

Per al càlcul es considera una dent de engrani carregat com si fos una biga en

voladís, amb la força resultant W_T aplicada a la punta, s'obté l'equació de

Lewis:

··

Ec. (A28)

On: F = Amplada de la dent. Y= Factor de forma (Lewis). Pd = Pas diametral.


86


Amb 0 llavors:

Es pren en consideració els efectes dinàmics per la vibració generada per

l'impacte intermitent de les dents induïts per acoblaments no conjugats.

Segons la AGMA s'aplica la següent equació per dents amb perfil fresat o

conformat.

Ec. (A29)

12001200 4,63 0,99

Considerant els factors geomètric i dinàmic l'equació per determinar l'esforç

flexionante és:

·· ·

Ec. (A30)

749,42 · 60,99 · 0,984 · 0,409 11,28 77.81

En funció del nombre de dents obtenim el valor del factor de forma Y = 0,409

(annex 15, Manual de l'Enginyer Mecànic de Shingley).

Es determina el factor de seguretat

Ec. (A31)

63777,81 ,

De l'anàlisi es conclou que el engrani suportarà els esforços a flexió.


87

• Càlcul de la resistència a fatiga

Per aquesta aplicació seleccionem el material AISI 5115, amb les

especificacions (1MPa = 0.1450377Kpsi):

637 / 906,3 (Catàleg de IVAN BOHMAN CA).

100 / 143,1 (Catàleg de IVAN BOHMAN CA).

Es determinen els factors que modifiquen el límit de resistència a la fatiga:

0,68 (factor de superfície, annex 9).

0,9 (factor de mida, annex 10).

0,8 (factor de fiabilitat del 99%, annex 11).

1 (factor d'temperature = 1cuando es menor a 450ºC, annex 12).

1,5 (factor de modificació per concentració d'esforços, annex 13).

1,33 (factor d'efectes diversos, annex 14).

Límit de resistència a la fatiga de la proveta de biga rotatòria.

0,5 · 0,5 143,62 71,581 493,53

Es calcula el límit de resistència a la fatiga de la dent del engrani

· · · · · ·

0,68 · 0,9 · 0,8 · 1 · 1,5 · 1,33 · 493,53

482,05

Segons AGMA s'introdueix el factor geomètric J, el qual fa servir el factor de

forma I, de la taula de l'annex 16 s'obté el valor J = 0,44 i es calcula esforç

normal corresponent a la càrrega total, que actua en el punt més alt de

contacte en un sol dent i inclou els efectes de concentració de l'esforç:

·· ·

Ec. (A32)

749,42 · 60,99 · 0,984 · 0,44

10,49 72,32


88

• Factor de seguretat

A diferència del factor de seguretat utilitzat convencionalment, per engranatges

rectes s'usen dos factors addicionals que es mostren a la següent equació:

· · Ec. (A33)

Ko = és el factor de sobrecàrrega que es troba tabulat a la taula de l'annex 17

(Manual de Disseny Mecànic d'Shingley). Ko = 1, perquè l'impuls de la màquina

és uniforme amb xocs moderats.

Km = és el factor de distribució de càrrega qual es determina d'acord a les

característiques del muntatge dels engranatges Km = 1,2 segons taula de

l'annex 18 (Manual de Disseny Mecànic d'Shingley).

Amb la següent equació es determina el factor de seguretat:

Ec. (A34)

482,0572,32 ,

Per determinar el rendiment ordinari s'aïlla de la següent equació:

· ·

·

6,661 · 1,2 ,

El factor de seguretat és de 1,7 el que garanteix la resistència a la fatiga.

• Càlcul de la resistència a la fatiga de la superfície.

La resistència a la fatiga en la superfície que correspon als acers està donada

per la següent equació:

0,4 10


89

Segons catàleg de IVAN BOHM CA tenim una duresa Brinell superficial de:

HB = 300, per tant:

0,4 10 110 758,4

El valor donat per l'equació anterior correspon a una durada de 108 cicles

1. annex 19.

Determinem el valor de la fiabilitat del cicles 99% 0,8, annex 19.

La AGMA recomana que es modifiqui l'equació per:

··

Ec. (A36)

On: límit de fatiga superficial corregit.

límit de fatiga superficial corregit.

Factor de temperatura. (1 per a temperatures menors a 250 º F)

Factor de relació de duresa. (1 per engranatges rectes)

Factor de fiabilitat

1 (temperatura de treball menor a 250 º F).

··

1 · 11 · 0,8 758,4 948 137,49

Determinem la relació de transmissió:

1 Ec. (A37)

El factor de configuració geomètric I per engranatges exteriors es determina

per:

· 0,08 Ec. (A38)

D'acord a estudis realitzats per Hertz, qui va fer una anàlisi d'esforços de

contacte entre cilindres i considerant que el contacte entre dents ocorre en el


90

cercle de pas, es pot determinar el límit de fatiga de la superfície amb la

següent equació:

· · · Ec. (A39)

on: límit de fatiga superficial corregit.

Coeficient elàstic, annex 20. Factor de velocitat, annex 21.

Càrrega transmesa permissible.

I factor de configuració geomètric. F = Amplada de la dent. Dp = Diàmetre primitiu.

2300 taula annex 14.

0,9228 taula annex 15.

De l'equació anterior aïllem la càrrega tangencial permissible , tenim:

· · · ·

0,9228 · 0,984 · 5,9 · 0,08 · 1531,7 6,8

Es determina el factor de seguretat

,,

2,04

Els factors de seguretat contra falles en la superfície se'ls de seleccionar de la

mateixa manera que els factors Ko i Km per la qual cosa s'utilitzen els mateixos

valors:

· ·

·2,04

1 · 1,2 ,

El factor de seguretat és de 1,7 el que garanteix la resistència a la fatiga de la

superfície.


91

6.3.6 BASTIDOR

És el membre guia de la màquina, format per una sèrie de peces rígidament

unides entre elles que ha estat dissenyat tenint en compte que resisteixi

adequadament els esforços (constants o variables, interns o superficials) a què

està sotmès, sense que la seva rigidesa sigui un factor crític. En el disseny

aquest membre es va establir, de forma general, un compromís entre la

resistència / cost.

El material seleccionat per a la construcció és el ASTM A500 grau B, el qual té

un punt de confluència de 250MPa.

En comparar aquests valors de tensions màximes 10 MPa amb el límit elàstic

del material (ASTM 500) 250MPa, amb el resultat obtingut es comprova que el

bastidor compleix la condició de resistència.


92

6.4 SEQÜÈNCIA DE MUNTATGE DE LA MODELADOR ROTATIVA

Fig. 45 Base de corrons.

A la fig. 45 podem veure el bastidor que suporta tot el mecanisme de rodets i

moto-reductor, per al seu muntatge es realitzen diversos cordons de soldadura.

Fig. 46 Muntatge corró d'extracció.


93

Fig. 47 Muntatge del corró modelador.

Fig. 48 Muntatge del corró modelador, vista posterior.


94

Fig. 49 Muntatge del corró forçador i corró tensor.

Fig. 50 Muntatge del reductor

.En aquesta vista es veu el muntatge del rodet forçador, modelador i el moto-

reductor, a més es pot observar els engranatges d'inversió que accionen el

corró moldejador.


95

Fig. 51 Muntatge rasqueta de pressió.

En aquesta imatge es pot veure la cadena de transmissió entre la sortida de

rodet forçador i l'entrada del corró d'extracció, també es veu la disposició de la

rasqueta de pressió.

Fig. 52 Muntatge de tremuja i proteccions.


96

Fig. 53 emmotlladora rotativa vista frontal.

Fig. 54 emmotlladora rotativa vista posterior


97

6.5 SELECCIÓ DE MATERIALS.

La selecció del material per a cadascuna de les peces o components és una de

les decisions centrals del procés de disseny d'una màquina. Aquesta selecció

es va realitzar tenint en compte el mètode de conformació i el procés de

fabricació de la peça en qüestió, sempre amb la finalitat que la peça compleixi

amb les especificacions requerides amb el mínim cost possible.

De conformitat amb la Directiva 89/109/CEE, "Tots els materials en contacte

amb els aliments han de ser no tòxics, mecànicament estables, no absorbents,

inerts i resistents als productes alimentaris ia tots els agents de neteja i

desinfecció, a les diferents concentracions ia les diferents pressions i

temperatures d'utilització ". A continuació es descriuen els més utilitzats.

6.5.1 ACERS INOXIDABLES.

S'empren per la seva excel·lent resistència a la corrosió. Contenen, almenys,

un 12% de Cr, el que permet la formació d'una prima capa protectora d'òxid de

crom quan l'acer s'exposa a l'oxigen. A més, es poden netejar i desinfectar

fàcilment. Per tot això resulta el material més utilitzat en la indústria alimentària.

El AISI 304 és resistent a la corrosió originada per la majoria d'aliments i agents

de neteja, no dóna coloracions, és fàcil de netejar i relativament barat.

6.5.2 ALUMINI I ALIATGES.

S'utilitza bé sigui sol o en aliatges amb un alt contingut d'alumini (superior al

99%).

Aliatge 443-F, aliatge per a emmotllament, amb 5,2% de Si, utilitzable per a la

fabricació d'equips destinats al maneig d'aliments.

Per contra, l'alumini té un baix mòdul d'elasticitat i un baix límit de fatiga, a més

que la seva utilització a alta temperatura és molt limitada, atès el seu baix punt

de fusió. Així mateix els aliatges d'alumini tenen petita resistència al desgast,

conseqüència de la seva baixa duresa.


98

6.5.3 COURE I ALIATGES.

En línies generals, és un pèssim material de construcció d'equips per a la

indústria alimentària, donada la seva toxicitat. Per això, el seu ús està prohibit

excepte en xocolateria, confiteria sense àcids i destil, on s'empra l'anomenat

coure alimentari que és un aliatge que pertany a la classe de coures desoxidar.

En qualsevol cas, si s'empressin en l'equip de processament d'aliments

recipients de coure o de llautó, haurien protegir-se, per exemple, cobrint amb

una capa d'estany.

6.5.4 MATERIALS POLIMÈRICS.

Els materials emprats en la indústria alimentària han de ser innocus i no han de

transmetre als aliments propietats nocives ni canviar les seves característiques

organolèptiques.

Els polímers termoplàstics utilitzats en alimentació són, en general, resistents

als àcids, àlcalis i agents de neteja, poden suportar grans variacions de

temperatura, encara que això sí, incorporant els termo - estabilitzants precisos i

poden resistir l'absorció aquosa. Els més emprats són les poliolefines (polietilè,

polipropilè, ...), els polímers d'flourocarbono (tefló), acrílics, vinílics i fins i tot el

policarbonat i el niló. Entre les seves possibles aplicacions poden citar-se la

construcció de tancs, canonades, accessoris, cintes transportadores i planxes

de picat.

Els termostables utilitzats en la construcció d'equips alimentaris, solen

pertànyer a les famílies dels polièsters, els poliuretans i les resines

epoxídiques. L'interval de temperatures d'ús és més ampli que en el cas dels

termoplàstics, però són més sensibles a àcids i àlcalis.

Finalment, els elastòmers o cautxús solen emprar-se per tancaments, juntes,

canonades i cintes transportadores. El més utilitzat és el cautxú natural, també

s'empren sintètics com neoprè o butadiè-estirè.


99

6.5.5 ACERS AL CARBONI.

Per a la construcció del bastidor i peces que no estan el contacte directe amb

els aliments i no impliquen riscos s'utilitza: tubs estructurals fabricats amb acer

al carboni laminat en calent (LAC), utilitzant el sistema de soldadura per

resistència elèctrica per inducció d'alta freqüència longitudinal (ERO), en

dimensions i pesos segons norma ASTM A500.

El AISI 1018 acer de baix - mig carboni té bona soldabilitat i lleugerament millor

maquinabilitat que els acers amb graus menors de carboni. Es presenta en

condició de calibratge (acabat en fred). A causa de la seva alta tenacitat i baixa

resistència mecànica és adequat per a components de maquinària.

El AISI 1045 acer al carboni d'ús general, per a peces amb una resistència

mitjana (650-800 N/mm2) en estat bonificat, apte per a tremp superficial.

6.5.6 ACERS DE CEMENTACIÓ.

El AISI 5115 Acer al CrMn l'hi utilitza per a la construcció d'engranatges,

pinyons i peces cimentades de seccions petites que requereixin una resistència

en el nucli de 700-1200 N/mm2. Tenen un bon comportament quan són

mecanitzats

6.5.7 RESUM DELS MATERIALS UTILITZATS EN EL DISSENY

ELEMENTO MATERIAL Tolva AISI 304 Bastidor ASTM A500 grau B Corró forçador AISI 304 Corró modelador PE-HD (PEAD) Eixos de rodets AISI 304

Banda extracció PET (en el nucli) Poliuretano HP (PUR)

Planxes laterals AISI 1018 (ASTM A108)

Engranatges AISI 5115 Rascadors Nylamid® tipo M (PA) Rodes per cadena AISI 1045


100

6.6 SISTEMA DE CONTROL

Un cop definit el concepte que s'aplicarà com a solució de disseny, es fa una

definició dels elements de seguretat. En el disseny del sistema de control i

seguretat de la emmotlladora rotativa s'aplicarà la Directiva 2006/42/CE,

aquesta indica que el fabricant haurà de realitzar la "Avaluació de riscos de la

màquina" i arxivarà en l'Expedient Tècnic. L'avaluació ha d'indicar els mitjans

utilitzats per evitar els riscos identificats.

6.6.1 SEGURETAT D'OPERACIÓ DE LA MÀQUINA

La emmotlladora Rotativa ha d'estar dotada de tots els elements per complir

amb les normes actuals de seguretat laboral. La funció d'aquests elements ha

de ser la de protegir la integritat de l'operari davant els perills causats en el

funcionament. Totes les màquines industrials contenen components que poden

provocar un accident en determinades situacions, per tant és necessari avaluar

el risc.

Bàsicament la emmotlladora rotativa consta de cilindres que en girar donen

forma a la massa per compressió, es seleccionarà els dispositius de protecció:

• Dispositiu de comandament.

• Atur d'emergència.

• Interruptors de seguretat en comportes d'accés als rodets.

• Proteccions per evitar regs per contacte mecànic amb els rodets.

• Proteccions per evitar regs per contacte amb cadenes de transmissió.

• Senyal lluminosa d'emergència.

• Proteccions en zones amb material calent.

L'adopció de mesures de seguretat seran proporcionals a la valoració del risc,

això vol dir que, si un risc és valorat com alt, s'ha de protegir amb un sistema

de protecció d'alta fiabilitat.


101

Esquema elèctric de potència i de control

Fig. 45 Esquema de força i de control.


102

La instal·lació aplicada a la emmotlladora rotativa tindrà una combinació de

dispositius per a dur a terme una funció de seguretat adequada, assegurant

l'estalvi en cost i temps a l'hora d'obtenir el certificat de la màquina segons la

Directiva Europea de Màquines.

Fig. 46 Caixa de Control.

ELEMENT REFERÈNCIA Disjuntor motor GV2 L07

Contactor LC1 D09

Relé de sobrecàrrega LRD 09

Font d'alimentació ABL 7RM

Seccionador VBD0 Polsador Z XALK174 Interruptor de seguretat XCSA501 Polsador ON/OFF XB4BL845 Polsador d'emergència XB4BS14

Llum pilot groga XB4BV35 Llum pilot vermella XB4BV34 Llum pilot verd XB4BV33 Llum vermella gran XVBL0B4 Armari HIMEL CRSX 32150-M Guies CRSX 32150-M LOGO PLC Siemens DM8 24


103

6.6.2 DISSENY PER A LA SEGURETAT HIGIÈNICA.

Des d'aquesta perspectiva de la norma UNE-EN 12041:2002, la concepció

higiènica dels equips presenta una triple finalitat: limitar la contaminació

microbiana, millorar la neteja, la desinfecció i el esbandit i, finalment afavorir la

conservació i el manteniment. La concepció higiènica ha d'estar basada, per

tant, en la combinació d'exigències mecàniques, de tecnologia d'aliments i de

microbiologia.

6.6.2.1 ABSÈNCIA DE DIPÒSITS.

Es refereix a la no acumulació d'aliments en dipòsits o altres zones mortes en

els quals pugui generar un creixement bacterià. Per això, les superfícies en

contacte amb l'aliment han de ser no poroses, llises i polides. En principi, la

rugositat de les superfícies en contacte amb els aliments ha de ser m.μRa =

0,8 Poden acceptar rugositats majors sempre que estiguin clarament

especificades, donant per suposat que els temps de neteja han d'augmentar.

Així mateix, cal indicar que en la indústria de begudes s'admeten rugositats de

fins m.μRa = 1,6.

D'altra banda, cal evitar els ángulos, esquerdes i talls mitjançant la curvatura

adequada que eviti l'acumulació de l'aliment i faciliti la neteja.

A més, les soldadures que es realitzen seran contínues i llises i s'evitaran els

finals morts i els tubs en T. Finalment, no s'ha de permetre la utilització de

cargols a les zones en contacte amb els aliments ja que propicien la seva

acumulació. Si per alguna raó extraordinària es requerís algun tipus de cargol,

el seu cap serà semiesfèrica i se situarà en el costat que contacta amb

l'aliment.

6.6.2.2 FACILITAT DE DESMUNTATGE I MUNTATGE.

Es pretén que el disseny permeti un fàcil desmantellament de les parts

principals, per a una neteja, en temps relativament curts, seguida del nou

muntatge de l'equip. Per això, el nombre de peces de treball de l'equip de

processament ha de ser el menor possible. Així mateix, per facilitar la neteja,


104

s'utilitzaran sistemes fàcils de deixar anar, com ara palometes i cargols de pas

de rosca ample o també abraçadores i molls d'unió.

6.6.2.3 ACCESSIBILITAT.

Les superfícies i components de la maquinària d'elaboració d'aliments han de

ser fàcilment accessibles per a la inspecció, de manera que en ser sotmesos

als procediments establerts de neteja i desinfecció s'aconsegueixi un resultat

adequat. En aquest sentit, si el sistema de neteja és automàtic, la seva eficàcia

ha de ser similar al sistema manual.

Fig. 47 Accés per neteja.

Les separacions entre màquines, o d'aquestes amb les parets hauran de ser

com a mínim de 45 cm. A més, l'equip se situarà a una distància del sòl de,

almenys, 20 cm. Tot això amb vista a facilitar la neteja, inspecció i

manteniment.


105

6.6.2.4 DRENATGE.

El disseny de l'equip en contacte amb els aliments ha de ser de tal manera que

faciliti l'drenat total, no només dels aliments, sinó també dels productes o

agents de neteja, per tal d'evitar zones d'acumulació que generarien el

corresponent perill sanitari .

Per això, els sistemes de drenatge es dissenyaran de manera que evitin

esquitxades, es puguin netejar fàcilment i disposen de la inclinació adequada

per a possibilitar la sortida d'efluents.

6.6.2.5 SUPERFÍCIES EXTERIORS.

Aquestes superfícies tenen la funció primordial de protecció pel que, com

sempre, el seu disseny evitarà l'acumulació de brutícia i facilitarà la neteja.

En línies generals, en dissenyar l'equip cal separar els mecanismes com ara

grup motor, reductor, transmissor, sempre més difícils de netejar en tots els

sentits, de les zones en què s'exigeix una neteja estricta.

No obstant això i, malgrat això, els motors estaran protegits per una carcassa

estanca, amb l'adequat acabat superficial, deixant l'espai suficient entre la

bancada i el motor per facilitar la neteja. A més, les transmissions de potència

s'han de solucionar de manera que s'eviti la contaminació de l'aliment.

7 RECERCA DE PATENTS

La recerca de patents es va realitzar a la base de dades

http://lp.espacenet.com. Les paraules utilitzades són: Apparatus * shaping *

Dough * rotary * Molding *

En la recerca s'ha trobat la patent "Apparatus for shaping" soft "Baking Dough

and the like by rotary Molding apparatus", aquesta patent és una de les que

més s'acosten al disseny proposat i que possiblement les licitin en cas de

tramitació de patent .

En castellà es titula "Aparells per donar forma a masses suaus per coure i

similars per l'aparell de modelat rotatori".


106

Aquesta patent té un número de publicació US4586888 (A) i els documents

esmentats són:

• US859999 (A)

• US1964969 (A)

• US1971087 (A)

• US3302592 (A)

• US3318264 (A)

Després de l'anàlisi de les patents trobades es conclou que no es tindrà

problemes amb el disseny proposat perquè aquestes ja han complert 20 anys

des de la seva publicació.

El nou disseny no canvia el principi de funcionament de les màquines rotatòries

el que pretén és millorar els materials utilitzats en la seva construcció, eliminar

geometries que produeixen dipòsits de massa, utilitzar elements normalitzats,

optimitzar el muntatge i desmuntatge dels rodets, implementar sistemes de

seguretat automàtics amb controladors lògics senzills.

8 PRESSUPOST.

Es presenta un pressupost general dels següents costos: material, maquinat de

peces, disseny d'enginyeria, mà d'obra, i s'afegeix percentatges de transport i

benefici, determinant el preu de venda de la emmotlladora.

8.1COST DELS MATERIALS.

Els materials emprats per a la construcció de la emmotlladora se'ls ha dividit en

els següents grups: elèctric, per a fabricació de peces i components de

comercials.


107

8.1.1 Cost del material elèctric.

DESCRIPCIÓ ESPECIFICACIÓ QUANTITAT PREU UNITARI

SUBTOTAL(USD)

Disjuntor motor GV2 L07 1 75,47 75,47 Contactor LC1 D09 1 97,00 97,00 Relé de sobrecàrrega LRD 09 1 33,37 33,37 Font d'alimentació ABL 7RM 1 125,22 125,22 Seccionador VBD0 1 99,00 99,00 Polsador Z XALK174 1 117,0 117,0 Interruptor de seguretat XCSA501 1 65,75 65,75

Polsador ON/OFF XB4BL845 1 25,72 25,72 Polsador d'emergència XB4BS14 1 34,92 34,92 Llum pilot groga XB4BV35 3 35,00 105,0 Llum pilot vermella XVBL0B4 1 90,46 90,46 Llum pilot verd CRSX 32150-M 1 68,13 68,13 Llum vermella gran CRSX 32150-M 1 60,50 60,50 Armari HIMEL DM8 24 1 80,00 80,00 1077,54

8.1.2 Cost de material per peces fabricades.


SUBTOTAL (USD)

Acer inoxidable AISI 304: 1200x2400x2 1 365 365 Planxa ASTM A36: 1200x2400x7 0,5 244 122 Perfil ASTM A36: 50x50x3x6000 2 45 90 Eixos AISI 304: Ø75x800 3 120 360 Cargols i femelles AISI 304: Ø22,2x100 - 75 75 Engranatges AISI 5115: Ø 105x21 2 45 90 1102

8.1.3 Cost de components comercials.


SUBTOTAL (USD)

Rodament Acero especial 6215 6 15 90 Chumacera Acero especial SYJ75TF 2 33 66 Roda dentada 50B19 4 18 72 Cadena de corrons P=5/8; 1 60 60 Moto-reductor S42A DM80G4 1 1100 1100 Cargols - - 10 10 Elèctrode 6011 5 5 Elèctrode E312-16 (E308-15) 25 25 1428


108

8.2 COST D'HORA MÀQUINA.

MÁQUINA TEMPS APROXIMAT (h)

COST (USD/h)

SUBTOTAL (USD)

Torn 21 8 168 Fresadora 14 8 112 Trepant 10 5 50 Mortajadora 2 5 10 Rectificadora de disc 3 10 30 Llimadora 6 5 30 Dobladora 1 2,5 2,5 Roladora 1 2,5 2,5 Cisalla 1 2 2 Tall plasma 2 6,5 13 Soldadora 8 4 32 452

8.3 COST DE MÀ D'OBRA.

MÁQUINA TEMPS APROXIMAT (h)

COST (USD/h)

SUBTOTAL (USD)

Torn 21 2,5 52,5 Fresadora 14 3,5 49 Trepant 10 2,0 20 Mortajadora 2 3,0 6 Rectificadora de disc 3 4,0 12 Llimadora 6 2,5 15 Dobladora 1 2,0 2 Roladora 1 5,0 5 Cisalla 1 2,0 2 Tall plasma 2 5,0 10 Soldadora 8 6,0 48 221,5

8.4 COST DE DISEENY.

Es van emprar 70h per a realitzar els càlculs i plànols de cadascuna de les

parts constitutives de l'equip. El cost establert per a la qual dissenyadors de

màquines és de 30USD / h. El cost del disseny és de 2100 €.

8.5 COST TOTAL DE FABRICACIÓ.

CONCEPTE COST Cost de materiales 3607,5 Costo de materiales normalizados 1428,0 Costo de maquinado 452,00 Costo de mano de obra 221,50 Costo de diseño 2100,0 TOTAL 7809,0


109

8.6 PREU DE VENDA DE L'EMMOTLLADORA.

CONCEPTE COST Cost total de fabricació 7809,00 € 15% de despeses comercials i de transport 799,65 € 2% dels costos d'enginyeria 106,00 € COST TOTAL 8714,65 € 20% BENEFICI S/COST TOTAL 1.742,73 €

PREU DE VENDA 10457,58 €

El preu de venda de la màquina no inclou els costos de la instal·lació. Finament

podem concloure que la fabricació d'una sèrie de 30 màquines justificaria la

construcció dels motlles, per això s'ha de fer un estudi de mercat.

Segons aquesta apreciació inicial el preu de venda compliria amb les

especificacions inicials.


110

9. CONCLUSIONS.

• S'han plantejat diversos mètodes d'emmotllament de masses i aplicat

mètode ordinal de criteris ponderats s'ha determinat que l'emmotllament

rotatiu és el més adequat per l'aplicació. Per tant es va aplicar el principi

de funcionament de les màquines d'emmotllament rotatòries.

• Es realitza la selecció dels materials en funció de l'aplicació i es compleix

amb la normativa de processament higiènic d'aliments.

• Es realitza el càlcul dels elements que estan sotmesos a càrregues

importants (eixos, engranatges) i es garanteix fiabilitat en funcionament.

• Es disseny geometries eliminant possibles dipòsits de massa que puguin

produir problemes higiènics.

• Es optimitza el muntatge i desmuntatge dels rodets, i els accessos per a

realitzar neteja.

• Es implement un sistema de seguretat automàtic amb un controlador

lògic programable.

• Es utilitzo elements normalitzats per garantir la disponibilitat de recanvis i

minimitzar el cost de la màquina.


111

10. BIBLIOGRAFIA

• RIBA ROMEVA, C (2002). Diseño concurrente, Ediciones UPC,

Barcelona.

• SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R. (1990). Diseño en Ingeniería

Mecánica, Editora McGraw Hill, Mexico.

• RIBA ROMEVA, C (1998). Disseny de máquines IV Selecció de

materials 1, Ediciones UPC, Barcelona.

• (2000). Catálogo de accionamientos, Editorial Festo.

• SKF, Catálogo de Rodamientos.

• BOHLER, Catálogo de aceros especiales para maquinar.

• BRINGAS JOHN, Handbook of Comparative World Steel Standarads,

USA, Tercera Edición.

• SHIGLEY,MISCHKE, Diseño de Ingeniería Mecánica, Editorial

McGraw-Hill.

• DIPAC, Catálogo de perfiles estructurales.

• LARBURU, Máquinas Prontuario, Editorial Paraninfo, S.A Madrid.

PÀGINES WEB

• http://www.bohlerandina.com/spanish/b_2982.php ACEROS DEL

EQUADOR. • (http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=stainless_steel_aisi_430)

• http://products.esabna.com/EN/home/filler_metals_catalog/filler_metals_

product_detail/q/display_id.id4367f2a94fc355.06729410/category_id.365

/path.filler_metals_covered_electrodes_stainless_steel_e308_arcaloy_3

08l15

• http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%20304.pdf

• http://www.asiasourcing.com/gear.html

• http://medias.ina.de/medias/es!hp.tg.cat/tg_hr*ST4_102027403#ST4_10

2140427

Documents

EMMOTLLADOR DE DOLÇrepositorio.educacionsuperior.gob.ec/bitstream/28000/97/1... · CDEI‐UPC Disseny d'una emmotlladora de dolç 2 RESUM Aquest projecte neix de la necessitat de