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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA.

UNI-RUPAP.

FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA INDUSTRIA.

Protocolo

TEMA:

DISEÑO DE UNA MAQUINA AUTOMATIZADA ENVASADO DELIQUIDO, EN BOTELLAS DE !! ML " #!!! ML PARA LAS P"MES

A$tor%&:

Juan Carlos Salinas Ruíz. 2011-37336

  Nixian Antonio Zeledón ó!ez. 200"-23677

C'rr%r': #n$eniería %e&'ni&a.

T$tor: #n$. %ario (ar&ía

M'(')$' #* +% E(%ro +% !#

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INDICE CONTENIDO

1. #ntrodu&&ión)))))))))))))))))))))))).

2. Ante&edentes)))))))))))))))))))))))..

3. Justi*i&a&ión.))))))))))))))))))))))))

+. ,eti/os))))))))))))))))))))))))).

. %ar&o teóri&o))))))))))))))))))))))).

6. iseo %etodoló$i&o))))))))))))))))))))

7. Crono$raa de 4e&u&ión))))))))))))))))))

". 5ilio$ra*ía)))))))))))))))))))))))).

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#.  INTRODUCCION.

4n la a&tualidad el &onsuo de eidas eotelladas a al&anzado $ran

deanda !or lo 8ue en este traao ono$r'*i&o se !ro!one estale&er las asesdel diseo de una '8uina eotelladora de lí8uidos 8ue !oseen /ariada/is&osidaden la #ndustria de los alientos.

4l &ontrol auto'ti&o de !ro&esos es !arte del !ro$reso industrial desarrolladodurante lo 8ue aora se &ono&e &oo la se$unda re/olu&ión industrial. 4l &ontrolauto'ti&o de !ro&esos se usa *undaentalente !or8ue redu&e el &osto de los!ro&esos industriales lo 8ue &o!ensa &on &re&es la in/ersión en e8ui!o de&ontrol. Ade's a9 u&as $anan&ias intan$iles &oo !or ee!lo laeliina&ión de ano de ora la &ual !ro/o&a una deanda e8ui/alente de traaoes!e&ializado. a eliina&ión de errores es otra &ontriu&ión !ositi/a del uso del

&ontrol auto'ti&o.

4s ne&esario identi*i&ar la !role'ti&a en&ontrada es 8ue las :;%4S no se andesarrollado a8uinaria 8ue /erdaderaente &u!lan &on todos los !ro&esosne&esarios !ara tener un !rodu&to en/asado ó!tiaente. een tener en &uenta8ue Ni&ara$ua no est' &on*orada !or $randes e!resas ultina&ionales sino!or !e8ueas 9 edianas e!resas 8ue antienen la e&onoía del !aís !erotristeente no tienen re&ursos *inan&ieros u9 altos !or eso es ne&esario a!o9ar estas e!resas a tra/

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.  ANTECEDENTES.

Se retoó la idea de disear di&a '8uina !ara el desarrollo de las !e8ueas 9

edianas e!resas industriales !ara el sudesarrollo e&onói&o de &ada

e!resario.

5us&ando in*ora&ión asado en di&o tea no se otu/o nin$>n ti!o de

do&uenta&ión en di*erentes iliote&as na&ionales del !aís aiendo otenido

solo !e8ueas re&o!ila&ión en internet en la uni/ersidad salesiana de 5o$ot'

!ero &on un tea !o&o in*erior asado en un anual de dosi*i&adoras.

e a&uerdo a la in*ora&ión re&o!ilada no existen estudios ni diseos de e8ui!os

autoatizados !ara una a8uina en/asadora de lí8uidos de aa /is&osidad la

&ual a oti/ado a la elaora&ión de di&o traao ono$r'*i&o.

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.  /USTIFICACION.

%ediante los Cono&iientos ad8uiridos durante la Carrera de #n$eniería %e&'ni&a

&u9o traao es orientado al !ro&eso de en/asado de lí8uidos &on /is&osidad aa9 la !ro!uesta de lle/ar a &ao un !ro9e&to 8ue a9udara a la e&onoía de

Ni&ara$ua sur$ió la idea de disear 9 autoatizar una '8uina 8ue !re&isaente

!erita a las :;%4S Ni&ara$?enses eorar el odo de o!era&ión en el

en/asado !ara &oer&ializarlo. 4n &uanto a=

a &antidad de !rodu&to en/asado !or día.

a disinu&ión de &ostos de !rodu&&ión al sustituir ano de ora.

(arantizar al &liente un !rodu&to *inal 8ue &u!la &on los est'ndares de

&alidad e i$iene !ara el &onsuo uano.

e anera 8ue no solo se est' estiando el desarrollo de una '8uina 8ue

&u!la &on las !resta&iones de una e!resa sino 8ue a su /ez a9a un en*o8ue

desde el !unto de /ista del #N(4N#4R, !ara resol/er un !rolea de la industria

en &uanto al diseo de todo el !ro&eso 9 no liitarse a la o!tiiza&ión de una sola

de sus eta!as. 4sto a su /ez &on el *in de orientarlo a&ia la !osiilidad de

o*re&erle una alternati/a ase8uile a la !e8uea industria Ni&ara$?ense.

:or otra !arte las !9es ni&ara$?ense est'n atrasadas en el sistea de en/asado

9a 8ue lo realizan de anera anual 9 &on un !ro&eso de autoatiza&ióna9udaría a una a9or !rodu&ti/idad 9 entrar en &o!eten&ias &on los de's

er&ados del !aís.

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0.  OB/ETIVOS.

  O12%t34o G%(%r'l.

1. isear una '8uina autoatizada !ara el en/asado de lí8uidos en

otellas de :4@ :olitere*talato de etilenoB.

  O12%t34o& E&5%c673co&.

1. e*inir los !ar'etros de *un&ionaiento de la '8uina.

2. isear los &ir&uitos neu'ti&os 9 el

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.  MARCO TEORICO.

4l disear una '8uina autoatizada !ara en/asar lí8uidos &onsiste en /arios!ro&esos 8ue tienen &oo *inalidad otener un !rodu&to en/asado 8ue &u!la&on las &ondi&iones del usuario. sualente la neu'ti&a 9 la idr'uli&a sonte&nolo$ías 8ue se a&en !resente en los !ro&esos de autoatiza&ión 9 &ontroltienen des!lazaientos 's r'!idos !ero a9 8ue tener en &uenta eleentos&oo $eneradores de ener$ía trataientos de *luidos 9 !or >ltio eleentos deando 9 &ontrol.

 Al oento de disear una a8uinaria se dee tener &ono&iiento a&er&a del ti!ode aterial a usar la resisten&ia del iso deido a los es*uerzos 8ue /a a estar soetido. os a&eros inoxidales o*re&en resisten&ia a la &orrosión una ade&uadarela&ión= resisten&ia e&'ni&a !eso !ro!iedades i$in &oo el uso de los !rin&i!ios de ele&tri&idad o terodin'i&a siendo !or lo

tanto una !arte de !riordial i!ortan&ia dentro de la es*era del &ono&iiento dein$eniería. @ai

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M'8$3(': na '8uina es un &onunto de eleentos ó/iles 9 *ios &u9o*un&ionaiento !osiilita a!ro/e&ar diri$ir re$ular o trans*orar ener$ía o

realizar un traao &on un *in deterinado.

Proc%&o& A$to9't3'+o&= sistea de *ari&a&ión diseado &on el *in de usar la&a!a&idad de las '8uinas !ara lle/ar a &ao deterinadas tareas anteriorente

e*e&tuadas !or seres uanos 9 !ara &ontrolar la se&uen&ia de las o!era&iones

sin inter/en&ión uana.

Bo91'.  4s toda '8uina 8ue realiza traao &on la *inalidad de antener un*luido en o/iiento o !ro/o&ar el des!lazaiento o *luo del iso. 4l e*e&to

&onse$uido !or la a9oría de los dis!ositi/os de oeo es el de auentar la

!resión del *luido 9 auentar su ener$ía &in

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V%(t'2'& +% l' N%$9;t3c'

• 4l aire es de *'&il &a!ta&ión 9 aunda en la tierra.

• 4l aire no !osee !ro!iedades ex!losi/as !or lo 8ue no existen ries$os de

&is!as.

• os &ilindros o a&tuadores !ueden traaar a /elo&idades razonaleentealtas 9 *'&ilente re$ulales

• as sore&ar$as no &onstitu9en situa&iones !eli$rosas o 8ue daen los

e8ui!os en *ora !eranente.

• 4ner$ía li!ia

D%&4%(t'2'& +% l' (%$9;t3c'

• 4n &ir&uitos u9 extensos se !rodu&en !

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I()%(3%r6' Eco(n= ar' 's *'&il el an'lisis 9 &o!ara&ión

de las alternati/as.

.-Considerar los &riterios rele/antes= a sele&&ión de una alternati/a re8uiere del

uso de uno o /arios &riterios.

6.-Ea&er ex!lí&ita la in&ertidure= a in&ertidure es inerente al !ro9e&tar los

resultados *uturos de las alternati/as 9 dee re&ono&erse en su an'lisis 9

&o!ara&ión.

7.-Re/isar sus de&isiones= os resultados ini&iales !ro9e&tados de la alternati/a

sele&&ionada deen &o!ararse !osteriorente &on los resultados reales

lo$rados.

AUTOMATIZACION

a autoatiza&ión a sido uno de los *a&tores 's in*lu9entes en el desarrollo

industrial !ero al liitar !ar&ial o totalente la inter/en&ión uana en los !ro&eso

se otienen $randes /entaas.

 entaas.

1. Redu&&ión de &ostos de ano de ora.2. ni*oridad de la !rodu&&ión.3. Auento de la !rodu&ti/idad.+. %a9or &ontrol de la !rodu&&ión.. Auento de la &alidad del !rodu&to *inal.

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:artes !rin&i!ales

1. 4leentos de entrada atre/es de los &uales se en/ía la in*ora&ión delsistea a la unidad de !ro&esaiento.

2. nidad de &ontrol de !ro&esaiento de la in*ora&ión

3. 4leento de salida 8ue transite la in*ora&ión a la unidad &entral a loseleentos del sistea

Cuando en los !ro&esos de autoatiza&ión se utilizan las !ro!iedades del aire

&o!riido al !ro&eso de autoatiza&ión se le llaa autoatiza&ión neu'ti&a

a8uí !or lo $eneral las seales de salida en !osi&iones de &ilindros neu'ti&os.

4l uso de la ener$ía neu'ti&a &oo *uente de !oten&ia trae al$unas /entaas 9a

8ue el aire &o!riido es aundante arato *'&il de ala&enar 9 trans!ortar no&ontaina ni !resenta !rolea de &oustión al traaar te!eraturas ele/adas.

:or otra !arte los eleentos neu'ti&os !ueden anear /elo&idades de traao

ele/adas sin ear$o !ara $arantizar 8ue la !resión de traao sea &onstante la

*uente de aire dee suinistrar una !resión su!erior a la re8uerida !or los &ilindros

os !ro&esos de autoatiza&ión industrial u&as /e&es &aian las !ro!iedades

de la ele&tri&idad 9 la neu'ti&a la ele&tri&idad a&e el &ontrol ientras la

neu'ti&a a&e el traao. A estos sisteas se les llaa sistea ele&tro

neu'ti&os 9 su &ara&terísti&as !rin&i!al es su &a!a&idad de o/er $randes

&ar$as o a&er $randes *uerzas en !e8ueas &orriente.

TIPOS DE ENVASADORAS DE LIQUIDOS.

  4n/asadora de aa &alidad.

Se le &ono&e &oo '8uina de aa &a!a&idad deido a 8ue su !rodu&&ión !or 

ora es redu&ida al !oseer un &ontrol anual. 4ste ti!o de a8uina es u9 usada

!or i&roe!resas 8ue ten$an !e8ueos lotes de !rodu&&ión 9 8ue us&an &oo

eorar su !ro&eso &on e8ui!os sen&illos e&onói&os 8ue !e8ueos !or lo 8ueno tiene 8ue realizar ade&ua&iones en sus instala&iones.

:odeos en&ionar al$unas /entaas 8ue !resenta esta '8uina lo &ual !erite

ser u9 utilizada !or las i&roe!resas=

1. :ra&ti&as a los oentos de li!iezas.2. 4&onói&as !uesto 8ue el desarrollo t

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• 4n/asadora !or ni/el

  4n la !arte in*erior !osee una !e8uea oa la &ual !resuriza las an$ueras

&on lí8uidos !ara 8ue al oento de arirse las /'l/ulas reali&en una llenada

r'!ido. as otellas son &olo&adas en la !arte in*erior de la o8uilla 9 al arirse las

/'l/ulas de anera anual el lí8uido es introdu&ido a las otellas. ; realiza el

enros&ado &on un turo neu'ti&o. 4l n>ero de /'l/ulas utilizadas de!ende dela &antidad de otellas !or ora 8ue desee en/asar.

os !rin&i!ales !rodu&tos a en/asar en este ti!o de a8uinas

 K A$ua u$os 9 eidas

 K salsas li8uidas.

 K eter$entes 9 li!iadores li$eros

 K sol/entes tintas 9 !rodu&tos industriales de aa /is&osidad.

• 4n/asadora /olu

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!rodu&&ión .se les !uede &lasi*i&ar de!endiente del

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as &ara&terísti&as del !rodu&to=

1. 4n/asado de !rodu&tos lí8uidos de aa /is&osidad2. 4n/asados de !rodu&tos lí8uidos de alta /is&osidad o !astas.

  e a&uerdo al !ro&eso us&ado=

1. 4n/asado !or ni/el.2. 4n/asado !or /oluen.

• 4n/asadora !or ni/el.

  4stas en/asadoras !oseen un sistea &ontinuo de llenado el &ual a&e 8ueno existe tie!o uerto estas '8uinas se disean &on !rote&&iones Lorando

un $ainete &errado !ara otener a9or $rado de se$uridad !ara las !ersonas

in/olu&radas en la o!era&ión de la '8uina. 4stas !rote&&iones son desontales

!ara realizar un &aio de *orato. 4l odelo rotati/o disinu9e el es!a&io

re8uerido !or una lineal lo 8ue a9uda a tener /arias '8uinas en una 'rea

!e8uea dando 's !resta&iones 9 ene*i&io al e!resario.

e i$ual anera &oo se otiene $randes ene*i&ios 9 auento en la !rodu&&ión

su &osto de anteniiento es el 's ele/ado deido a 8ue !osee un ee &entral!or el &ual dee de &ir&ular la ener$ía el

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 E95'8$%.

4s re&i!iente o en/oltura 8ue &ontiene !rodu&tos de anera te!oral

!rin&i!alente !ara a$ru!ar unidades de un !rodu&to !ensando en su

ani!ula&ión trans!orte 9 ala&ene.

,tras *un&iones del iso son=

1- :rote$er el &ontenido2- La&ilitar la ani!ula&ión3- #n*orar sore sus &ondi&iones de aneo+- Re8uisitos le$ales- Co!osi&ión6- #n$redientes

 Ade's &onsiste en &onser/ar la er&an&ía 8ue est' en &onta&to dire&to &on el

ser uano !uede ser rí$ido &oo &aas otellas !l'sti&as /idrio et&.

4l e!a8ue es i!ortante 9a 8ue &ure &iertas ne&esidades &oo=

1- :rote$er el !rodu&to en su &aino al &onsuidor 2- :rote$erlos des!u

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INTRUMENTACION

4n todos los !ro&esos industriales se re8uiere el &ontrol de a$nitudes &oo

!resión *luo entre otros. 4l &onunto de eleentos 8ue se usan !ara la edi&ión

&ontrol 9 re$istro de estas /ariales son las de de*inen &oo instruenta&ión. :or 

esto !ara $arantizar el *un&ionaiento ó!tio de un !ro&eso industrial es

*undaental el uso de una instruenta&ión idónea !ara &ada !ro&eso= !ara su

sele&&ión se dee de &onsiderar ade's de los re8ueriientos tero de a!li&a&iones. n &aso &o>n es el

&o!resor de aire 8ue suinistra aire a ele/ada !resión !ara trans!orte !intura a

!istola in*laiento de neu'ti&os li!ieza erraientas neu'ti&as 9!er*oradoras. ,tro es el &o!resor de re*ri$era&ión e!leado !ara &o!riir el

$as del /a!orizador. ,tras a!li&a&iones aar&an !ro&esos 8uíi&os &ondu&&ión

de $ases turinas de $as &onstru&&ión et&.

 4s el eleento !rin&i!al de una instala&ión neu'ti&a se di/iden en tres ti!os de

&o!resores se$>n la ee&u&ión.

1. Co!resores del eolo.2. Co!resores rotati/os3. Co!resores &entrí*u$os

C,%:R4S,R 4 4%5,,

4l ti!o de &o!resor 's *re&uenteente utilizado a8uí la &o!resión se otiene

atre/es de uno o 's &ilindros en los 8ue los n el

n>ero de &ilindros e!leados se llaan &o!resor de una o 's eta!as.

4n t

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1. :resiones asta 10 ar= &o!resores una eta!a-2. :resiones asta 0 ar= &o!resores de dos eta!as3. :resiones asta 20 ar= &o!resores de tres 9 &uatro eta!as

C,%:R4S,R R,@A@#,S

4s un ti!o de &o!resor 8ue e!lea un eolo $iratorio !ara oear 9

&o!riir el re*ri$erante en *ase $aseosa. 4l *un&ionaiento del &o!resor rotati/o !erite disear &o!resores 's &o!a&tos 9 's silen&iosos.

C,%:R4S,R C4N@R#L(,S

os &o!resores &entrí*u$os son llaados tai

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na /'l/ula es el >ltio eleento en un lazo de &ontrol. Consta 'si&aente de

dos !artes= &uer!o 9 a&tuador.

M'(t%(393%(to I(+$&tr3'l.

4l anteniiento se de*ine &oo un &onunto de noras 9 t

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4s el anteniiento 8ue se realiza &on el *in de !re/enir la o&urren&ia de *allas 9

antener en un ni/el deterinado a los e8ui!os se &ono&e &oo anteniiento

!re/enti/o dire&to o !eriódi&o !or &uanto sus a&ti/idades est'n &ontroladas !or el

tie!oI se asa en la &on*iailidad de los e8ui!os.

os ti!os de anteniiento analizados son los !rin&i!alesI en la a!li&a&ión de

estos anteniientos a los e8ui!os a!re&iaos 8ue se re8uiere de una ez&la deellos es !or esto 8ue alareos en los !'rra*os si$uientes de los odelos de

anteniiento 8ue son a!li&ales a &ada uno de los e8ui!os.

Se$>n (arrido Santia$o se di/iden en &uatro odelos !osiles de anteniiento=

%odelo &orre&ti/o

4s un odelo en donde se realiza la re!ara&ión de a/erías 9 ade's se in&lu9e

una ins!e&&ión /isual 9 luri&a&ión.

%odelo &ondi&ional

%odelo de anteniiento en donde ade's de las a&ti/idades anteriores in&lu9e

una serie de !rueas 9 ensa9os 8ue &ondi&ionan la a&tua&ión a *uturo del e8ui!o.

4s a!li&ado a e8ui!os &u9a !roailidad de *alla es aa.

%odelo siste'ti&o

4n este odelo se realizan una serie de tareas sin i!ortar las &ondi&iones del

e8ui!o realizaos una serie de !rueas 9 ensa9os !ara !lani*i&ar tareas de

a9or i!ortan&ia se a!li&a este odelo a e8ui!os 8ue deen tener tareas

&onstantes de anteniiento 8ue !ueden ser !lani*i&adas en el tie!oI sin

i!ortar el tie!o 8ue lle/e *un&ionando el e8ui!o. %odelo de alta dis!oniilidad.

4ste odelo de anteniiento in&lu9e el odelo &ondi&ional 9 siste'ti&o in&lu9e

!aradas en !eriodos lar$os de tie!o !uede ser anual 9 en esta !arada realizar 

todas las &orre&&iones odi*i&a&iones re!ara&iones 8ue !udieron !resentarse a

lo lar$o del !eriodo o!erati/o.

Pl'(%'c3

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• %enor tie!o de !arada de e8ui!os.

• %eora el &lia laoral en el !ersonal de anteniiento.

• %eora la !rodu&ti/idad 4*i&ien&ia x 4*i&a&iaB.

•  Aorro en &ostos.

.  DISEÑO METODOLOGICO.

ESQUEMA GENERAL DEL DISEÑO METODOLOGICO

O12%t34oG%(%r'l

D3&%?o +% $(' 9'8$3(' A$to9't3'+' E(4'&'+o +% L68$3+o& %(Bot%ll'& +% !! ML > #!!! ML 5'r' l'& 5>9%&.

Pr%)$(t'& O12%t34o& C't%)or6'& V'r3'1l%& I(&tr$9%(to&

Mu<as!e&tos se

deen toar 

en &uenta al

disear la

'8uina

en/asadora

sustan&ia de

aa

/is&osidadBO

e*inir los

!ar'etros

del

*un&ionaient

o de la

a8uina

Sele&&ión

do&uental

@i!os de lí8uidos

a en/asar a$ua

 u$oset& ti!o de

a8uina

en/asadora

#n/esti$a&ióndo&uental

i'$enes de

di*erentes

ti!os de

'8uinas.

Se$>n el ti!o

de a8uina

en/asadora

MCóo dee

ser el diseo

el

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MCu'l es el

sistea

indi&ado !ara

la

autoatiza&ió

n de la

a8uinaO

:resentar la

ló$i&a de

&ontrol

iseo

@i!o de lí8uidos a

en/asar

!resenta&ión del

e!a8ue

#n/esti$a&ión

do&uental

MCu'l es el

&osto del

diseo de la

a8uinaO

4/aluar los

&ostos de

elaora&ión.

4&onói&o

i!a&to

so&ioe&onói&o

.

%aterial de

&onstru&&ión de

la a8uina

#n/esti$a&ión

do&uental

MCóo ser'

la a8uina

en/asadora

diseadaO

%ostrar los

!lanos

&onstru&ti/os

:resenta&ión

iensionaient

o de los

&o!onentes 8ue

&onstitu9en la

'8uina.

:lanos

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@.  CRONOGRAMA DE E/ECUCION.

CRONOGRAMA DE TRABA/O.N!

Act343+'+.

Act343+'+%&. No43%91r  

%

D3c3%91r% E(%ro F%1r%ro M'ro

# 0 # 0 # 0 # 0 # 01 #n/esti$a&ión del @ea.

2 Reda&tar @ea.3 #n/esti$a&ión de Luentes de in*ora&ión.

+ 4laora&ión del :roto&olo. Analizar 9 /alorar do&uenta&ión del

:roto&olo.6 4ntre$a del :roto&olo.

7 Re&o!ila&ión de in*ora&ión !ara ini&iar

ono$ra*ía." Analizar in*ora&ión re&o!ilada.G Reda&tar !rier orrador.

10 4ntre$ar !rier orrador.

11 Corre&&ión del !rier orrador.12 :resenta&ión del se$undo orrador 13 Corre&&ión del se$undo orrador 

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*.  BIBLIOGRAFIA.

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