Upload
carlos-reyes-vasquez
View
746
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍAAGROINDUSTRIAL
DISEÑO DE EQUIPOS
INTEGRANTES: -Darwin Jara Aguilar
-Carlos Reyes Vasquez
CICLO : -VIII
DOCENTE: - Ing.Pablo Walter Paucar Lozano
JUANJUI- PERÚ2011
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
RESUMEN
Habida cuenta de las importantes cantidades de producto con que han de operar, los centros de almacenamiento a granel deben estar equipados no sólo con silos de capacidad adecuada sino también con instalaciones que faciliten una ejecución rápida y sin tropiezos de las operaciones de recepción, tratamiento, almacenaje, control y salida de los granos.
La siguiente ilustración presenta el esquema de funcionamiento de un centro de almacenamiento a granel.
Esquema de un centro de almacenamiento a granel:
1 Control; 2 Tolva de entrada; 3 Transportador vertical; 4 Limpieza; 5 Verificación del peso; 6 Desinsectación; 7 Transportador horizontal; 8 Control de temperatura.
Las instalaciones se seleccionan en función de diversos factores, a saber:
la capacidad de almacenamiento en volumen; el número y el tamaño de las cámaras; el volumen de las operaciones (recepción, limpieza,. ensilado, salida de granos); el rendimiento de los equipos de secado y de los dispositivos de ventilación; la organización del trabajo; la rentabilidad.
Para el buen funcionamiento de los centros de almacenamiento, sobre todo en períodos de aprovisionamiento, es necesario prestar una atención muy particular al cálculo de las dimensiones de las instalaciones y a la selección del material y equipo utilizados para la recepción y la manipulación de los granos.
Contenido del trabajo
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
ResumenContenidoIntroducciónObjetivos
I. Consideraciones teóricas para el diseño de una planta de almacenamiento de granos.I.1 Tamaño de planta
I.1.1 Criterios de dimensionamientoI.2 Tecnología
I.2.1 Tecnología de almacenamientoI.2.2 Tecnología de equipos de transporte y de proceso
I.3 Especificaciones técnicasI.3.1 Especificaciones técnicas de equipos y máquinasI.3.2
I.4 Distribución de equipos y máquinas en plantaI.4.1 diagrama de operacionesI.4.2 Diagrama de flujo
I.5 Criterios de selección equipos y maquinas1.5.1 selección de sistema de pesado
I.6 Criterios de dimensionamiento de equipos y máquinas de planta de almacenamiento de granos
II. Diseño y/o selección de equipos y maquinasII.1 Selección del equipo de pesado
II.1.1 Datos de planteoII.1.2 Especificación técnica
II.2 Diseño del sistema de recepción de granosII.2.1 Datos de planteoII.2.2 DimensionamientoII.2.3 Esquema del sistema de recepción (Plano de conjunto)II.2.4
II.3 Diseño del sistema de transporte de granos y de procesos 2.3.1 Diseño del elevador de cangilones de descarga centrifuga y cangilones
separados2.3.1.1 Datos de planteo2.3.1.2 Cálculos2.3.1.3 Esquemas
2.3.2 Selección de los silos tipo pulmónIdem.
2.3.3 Diseño del transportador……………. (Helicoidal)Idem.
2.3.4 Selección de la limpiadora de granosIdem.
2.3.5 Diseño del transportador…………. 2.3.6 Selección del secador de granos
IdemII.4 Diseño del sistema de almacenamiento
II.4.1 Selección del número de silos de almacenamientoII.4.1.1 Datos de planteoII.4.1.2 CálculosII.4.1.3 Distribución física de silosII.4.1.4 Cálculos y esquemas
II.4.2 Diseño del sistema de carga de los silos de almacenamientoII.4.2.1 Datos de planteoII.4.2.2 EsquemasII.4.2.3 Cálculos
II.4.3 Diseño del sistema de distribución de carga
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
II.4.3.1 EsquemasII.4.3.2 Cálculos
III. Conclusiones y recomendacionesIV. BibliografíaV. PlanosVI. Anexos
INTRODUCCIÓN
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
Almacenamiento a granel
Este método consiste en conservar los granos, sin embalaje alguno, en el interior de estructuras construidas con ese fin (graneros, silos).
Los tipos de construcción son bastante variados. Puede haber, en efecto, estructuras relativamente sencillas y de escasa capacidad para guardar los excedentes agrícolas en las zonas de producción, o bien instalaciones complejas de grandes dimensiones para el almacenamiento comercial o industrial de los productos.
En general, las estructuras de almacenamiento a granel pueden agruparse en dos categorías: los silos o graneros de pequeña capacidad para el almacenamiento en la granja y los silos de gran capacidad.
Estos últimos, muy utilizados en los paises desarrollados, no están todavía muy difundidos en los paises en desarrollo.
Unos sistemas de transporte y comercialización inadecuados o totalmente inexistentes, la falta de inversiones iniciales de cierta importancia y la complejidad de las instalaciones han limitado, hasta ahora, la difusión de estas estructuras de almacenamiento.
Una correcta manipulación y almacenamiento de los materiales -tanto materias primas como productos terminados- garantiza a las empresas ventajas competitivas en esta nueva etapa de la economía mundial, ya que al tener el mínimo de daños en los materiales, y al contar con unos trabajadores sanos que conocen y aplican técnicas seguras de manejo de materiales, la empresa puede proveer el nivel deseado de servicios al cliente a un costo razonable.
El manejo inseguro de los materiales es causa frecuente de heridas, fracturas, luxaciones, dolores de espalda, que muchas veces limitan seriamente al trabajador para que siga desempeñando su oficio o para realizar con seguridad cualquier otra actividad.
El almacenamiento y manejo de materiales está estrechamente relacionado con el orden, el aseo y las condiciones de seguridad. Por ejemplo, un producto mal apilado no sólo genera desorden sino que además es muy probable que pueda derrumbarse y ocasionar lesiones a las personas, y daños en los materiales.
Todo trabajador debe recibir capacitación sobre capacitación sobres los métodos seguros para el manejo manual de materiales y sobre la forma correcta de utilizar las ayudas mecánicas disponibles. Además, debe conocer los riesgos que a primera vista no son detectables, y que pueden producir quemaduras o explosiones, o algún problema desencadenado por tóxicos irritantes.
Muchos accidentes ocurren mientras se transporta materia prima o productos terminados en el lugar de trabajo. Por lo tanto, es de vital importancia tener áreas seguras para el manejo y almacenamiento de materiales.
Este módulo contiene las principales medidas de seguridad que deben ponerse en práctica durante el levantamiento, transporte y almacenamiento de materiales. Como líder de seguridad usted debe promover entre los compañeros y jefes estas medidas.
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOSOBJETIVOS
Diseñar el proceso de almacenamiento y trasporte de arroz
Almacenamiento de grano de arroz
Incluye el acopio de grano su almacenamiento en silos y su venta a las industrias de primer procesamiento u otros destinos (exportación, por ejemplo).
La limpieza y secado del grano son procesos previos y, en general, imprescindibles para el almacenaje del arroz. Para el secado recurren al secado artificial
I. Consideraciones teóricas para el diseño de una planta de almacenamiento de granos.
I.1 Tamaño de planta
I.1.1 Criterios de dimensionamiento
I.2 Tecnología
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
I.2.1 Tecnología de almacenamiento
Sistemas de almacenamientoEn general podemos clasificar a los sistemas de almacenamiento, según la atmósfera del lugar donde se guardan los granos en:
I) Atmósfera normalEs un almacenamiento en el cual el aire que rodea a los granos prácticamente tiene la misma composición que el aire atmosférico. Es el tipo de almacenamiento más difundido y dentro de éste, los sistemas más comunes son: Silos de chapa, Silos malla de alambre, Celdas, Galpones, etc.II) Atmósfera modificadaEs un sistema de almacenamiento, en el cual se procura modificar la atmósfera interior del lugar donde se almacenan los granos, con el fin de restringir la disponibilidad del oxígeno del aire y así poder disminuir los procesos de respiración de los hongos e insectos.
I.2.2 Tecnología de equipos de transporte y de proceso
Tolva de recepción
La tolva de recepción es una fosa hecha de hormigón y recubierta con un enrejado en la que se vierte el grano a su llegada al centro de almacenamiento.
Se sitúa a nivel del suelo, en un lugar protegido contra la lluvia, y de tal manera que los vehículos de transporte puedan maniobrar fácilmente para llegar a ella.
La capacidad de la tolva de recepción (es decir su volumen interno) debe determinarse teniendo en cuenta la capacidad de almacenamiento de las instalaciones.
Los elevadores
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOSLos elevadores de cangilones se utilizan para el desplazamiento vertical (10 grados de inclinación como máximo) y se componen de una correa sin fin provista de cangilones y tensada verticalmente entre dos poleas.
Los elevadores de cangilones ofrecen la ventaja de un montaje fácil, permiten alcanzar una gran altura (70 m), consumen poco, ocupan poco espacio, y su precio es moderado. Se trata no obstante de un material fijo, y los costos de instalación son relativamente elevados (excavación de la fosa).
Existen elevadores más o menos rápidos, cuya utilidad es función del peso específico y de la naturaleza de los granos; a título indicativo, precisemos que su velocidad media es de 2,5 a 3 m/s, lo que permite un trabajo continuo, mientras que su velocidad máxima es de 6 a 8 m/s.
Mencionemos finalmente la existencia de elevadores particulares como el elevador de balancines, utilizado para productos frágiles (por ejemplo maní) y el elevador de palettes o tarimas de carga, aparato ligero y económico, que mueve cantidades pequeñas.
Los tornillos transportadores
Se trata de tornillos helicoidales (tornillos de Arquímedes) a los que un motor imprime un movimiento rotatorio.
Según sus dimensiones y su modo de empleo (en posición horizontal, vertical u oblicua), van montados en un cárter acanalado o cilíndrico.
Para el transporte horizontal se suelen emplear "tornillos en canal" que trabajan como máximo con el 45 % de su sección, mientras que para el transporte oblicuo o vertical se sustituye el canal por un tubo de chapa, de manera que la rosca del tornillo trabaja en toda su sección; se trata entonces de "tornillos entubados
Secado de los granosEl secado produce la principal transformación del grano en la postcosecha, y a su vez, es el procedimiento que más atención requiere para no afectar la calidad de los granos. Cada sistema de secado y cada tipo de grano tienen sus problemáticas particulares. A continuación se resumirán los principales aspectos a tener en cuenta en cada caso.a) Secado con aire naturalSe debe lograr secar el grano antes de que comience a deteriorarse, por lo que el caudal específico de aire del ventilador debe ser de 120 a 360 m3 de aire/h/m3 de grano. El aire debe tener una humedad relativa (H.R.) inferior al 70%.Para la aireación y para el secado con aire natural es muy importante tener en cuenta las tablas de humedad de equilibrio para cada grano, con respecto a la humedad relativa del aire.
La condensación de vapor de agua en la parte superior es uno de los principales problemas de estos sistemas, y en la mayoría de los casos sólo puede ser solucionado colocando extractores de aire.Además de este sistema, existen otros que son dinámicos, siendo los más comunes los de flujo cruzado y flujo mixto. En el primero, el grano fluye de manera perpendicular al flujo del aire,
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOSmientras que, en el flujo mixto, el aire fluye de tres formas dentro de la masa de granos: los acompaña, los atraviesa y va en contra de ellos, dando como resultado un secado más homogéneo de toda la masa de granos.
b) Secadoras con temperatura artificialNormalmente, las secadoras estáticas se hallan en el campo de los productores y tienen poca capacidad, alrededor de 5-7 tn/hr. Se recomienda que estos sistemas posean roscas mezcladoras. Éstas, tienen la función de homogeneizar la humedad del grano en el interior del silo, pero son más útiles cuando la temperatura de secado es baja (sólo unos grados por encima de la temperatura ambiente). En caso de sistemas que funcionen a alta temperatura (40º o más), es conveniente utilizar roscas extractoras que vayan "barriendo" la capa más seca de granos de la parte inferior del silo. En estos casos, el sistema puede funcionar como seca-aireación, ya que el grano sale caliente (40-60 ºC) y debe ser enfriado en otro silo.
I.3 Especificaciones técnicas
I.3.1 Especificaciones técnicas de equipos y máquinas
Especificaciones
Estos silos que se utilizan para el grano / arroz / almacenamiento de semillas, son de Zincalume o acero galvanizado, con un forro interior de categoría alimenticia
Estos silos que se utilizan para el grano, arroz, semillas de almacenamiento de trigo. Estos silos pueden ser de acero Zincalume (aleación compuesta de aluminio 55%, el 43,5% de zinc y 1.5% de silicio) o de acero galvanizado completa de 350-400 GSM y están disponibles en cualquier tamaño. Estos silos cuentan con un polietileno de alta resistencia reforzado de Calidad Alimentaria de línea. Estos tanques están diseñados según los requisitos del sitio y por lo tanto puede ser de fondo plano o de fondo cónico.
I.4 Distribución de equipos y máquinas en planta
I.4.1 Diagrama de operaciones
I.4.2 Diagrama de flujo
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
I.5 Criterios de selección equipos y maquinas
I.5.1 Selección de sistema de pesado
II. Diseño y/o selección de equipos y maquinas
Operaciones Unidad Valor Consideraciones
1 Periodo de compra 2 meses se toma
Pesado
Tolvas de recepción
Secadora
Silos de Almacenamiento
Pre limpiadora
Silos pulmón
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
en cuenta las capacidades de cosecha
2 Capacidad de almacenamiento
tn 1870
3 Días efectivos de compra
días 40
4 Jornada /día hr/día 105 Total de horas de
trabajohr 400
6 Capacidad promedio de compra/ total de hora
tn/hr 4,675
7 Camión
Peso tn 5Cap. volumétrica
m3 7,256.66
Tiempo de descarga/camión
hr/camión 1
8 Tolva de recepción
Volumen de la tolva
m3 7,25-6.66
Será el volumen del camión
Capacidad de la tolva
m3 8,34-7,65
15 % más del volumen de la tolvaCapacidad de la
tolvatn 5,75
10 Tiempo de descarga de la tolva
hr 1
Este tiempo debe ser menor que el tiempo de llenado de la tolva, asumimos que sea igual al tiempo de llenado del mismo
11 Elevador de cangilones
Capacidad de la tova/ tiempo de descarga de la tolva
tn/hr 5,75
Altura del cangilón
Silo pulmón Capacidad total del silo pulmón
m3 571 Se considerara el volumen de la
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
secadora elegida por catalogo
# de silos pulmón
3
Capacidad / silo m3/silo 190SecadorModelo SCC-202 de secadoras Process Dryer
volumen m3 571
Capacidad estática
tn 12,4
En el peor de los casos la materia prima se recepciona con 24 % de humedad
De la tabla de symaga
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
TOLVA DE BASE RECTANGULAR PARA ELEVADOR DE CANGILONES
SILO TOLVA
Capacidad de almacenamiento (tn)
Volumen (m3)
Longitud de la base (m)
Anchura de la base (m)
Profundidad (m)
1870 7,82 ≅ 8 2, 7 2,8 3,8
II.1 Selección del equipo de pesado
II.1.1 Datos de planteo
Camiones de 25 toneladas de peso en bruto
II.1.2 Especificación técnica
Altura total del silo = 14,64 m
Diámetro (A) = 4,6 m
Altura de descarga del elevador de cangilones (desde el piso)Ec = altura total del silo + tg 45°x DiámetroEc = 14,64 m + 4,6 mEc = 19,24 m
Altura de elevación = Ec + profundidad de la tolva = 19,24 m + 3,8 m
=23, 04 m
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
II.2 Diseño del sistema de recepción de granos
II.2.1 Datos de planteo
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO VOLUMEN DE LA TOLVA
1000 q = 100 000 Kg =100 TN 8 m3 = 60 q
1500 q 10 m3 = 75 q
2000 q 13 m3 = 100 q
3000q 16 m3 = 120 q
TOLVA DE BASE RECTANGULAR PARA ELEVADOR DE CANGILONES
SILO TOLVA
Capacidad de almacenamiento (q)
Volumen (m3)
Longitud de la base (m)
Anchura de la base (m)
Profundidad (m)
1000 8 4,00 2,00 3,00
1500 10 4,50 2,25 3,15
2000 13 4,80 2,40 3,40
3000 16 5,20 2,60 3,60
El volumen de la tolva será encontrada dependiendo de la capacidad de la camión más grande que recepcionó la planta
Peso Bruto del Camión = 25 tTara del Camión = 11 tPeso útil = 14 tPeso Específico del grano de arroz : = 43 lb/pie3 = 0.69 t/m3
Capacidad del camión = 14 t x 0,69 t
m3= 20 m3
Por lo tanto la Capacidad de la tolva debe tener un poco más de capacidad
Capacidad de la tolva= 22 m3
II.2.2 Dimensionamiento
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
II.2.3 Esquema del sistema de recepción (Plano de conjunto)
II.3 Diseño del sistema de transporte de granos y de procesos
II.3.1 Diseño del elevador de cangilones de descarga centrifuga y cangilones separados
2.3.1.1 Datos de planteo
CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL A TRANSPORTAR:
Producto : Arroz en cáscara
Peso Específico : = 43 lb/pie3 = 0.69TM/m3
Angulo de Resbalamiento : = 32º
Angulo de Reposo : = 27º
Tamaño y forma : Granular – 3.18 a 12.7 mm (1/2´´)
Fluidez : Flujo muy libre
Grado de Corrosión : Ligeramente corrosivo
Grado de Abrasión : Abrasividad Media
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
Capacidad del elevador : q = 5,75 tn/hora
Altura de Elevación : hT = 23,04 m =75,6 pies
2.3.1.2 Cálculos
TIPO DE ELEVADOR A SELECCIONAR:
Elevador Centrífuga vertical de cangilones espaciados, es el más frecuentemente usado, los cangilones son de fierro o acero montados sobre fajas o cadenas y espaciados a intervalos ligeramente mayores que la profundidad del cangilón para evitar la interferencia entre la carga y descarga.
TIPO DE CANGILÓN:
Para el material que tenemos escogemos del catalogo UNIROYAL Cangilones de cubos de Salem usado para el manejo granular o en polvo, de fluido libre, centrífuga y ascensores de descarga; el tipo de cubos es elegido de acuerdo a las características principales del producto transportar.
CAPACIDAD DEL ELEVADOR (Ce):
0.69Tnm3 x
m3
35,314 pie3 =0,019Tnpie3
Ce=qγ= 23TM /hora
0.019TM / pie3 =1210,52pie3
horax
1 hora60 min
Ce=20,17pie3
min
CAPACIDAD POR PIE DE FAJA:
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
Velocidad de la faja recomendada: (200 a 400) pies/min
Asumimos Velocidad:
Luego:
C f =Ce
V faja
=20,17 pie3/min363 pie /min
C f =0.0555 pie 3/ pie de faja
Capacidad Real (CFR):
CFR=CF
0.75=0.0555
0.75
CFR=0,074 pie3/ pie de faja
SELECCIÓN DEL CANGILÓN: Del Catálogo UNI ROYAL:
Cangilón: 9 x 6 x 6
Longitud : 9 Capacidad : 0.111 pie3
Ancho : 6 Peso : 3.4 libras
Profundidad : 6
Distancia entre cangilones (e):
2h = 2 (6) = 12’’ = 1 pie (mínimo)
℮
3h = 3 (6) = 18´´ = 1.5 pie (máximo)
C cmax=12' ' x0,111
12 = 0.111 pie3/ piedefaja
Ce min¿ 12 x 0.11118' '
=0.074 pie3 / piedefaja
Luego por Tabla “Q” (UNIROYAL):e = 18 >16’’ (mínimo recomendable).
CAPACIDAD DE DESCARGA POR PIE DE FAJA (C ’ f ):
CFR=0,074pie3
pie de faja
Si esta en el rango
t
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
C ' f =0.75 x 0.111
18 /12=0.0555 pie3/ pie defaja
C ’ f C f
0.0555 0.0555
(El espacio es correcto)
VELOCIDAD DE OPERACIÓN DE LA FAJA V:
V= CeC ' f
= 20,17 pie3/min0.0555 pie3/ piedefaja
=363,4≅ 363 pie de faja/min
V V asumido
363,4363 pie de faja /min
CENTRO DE GRAVEDAD DE LA MASA DEL CANGILÓN (t):
Asumimos:
t=13
P = 13
x 6
t=2 pulg .
t=0,167 pies
DIÁMETRO DE LA POLEA SUPERIOR (Dps):
Sabemos que:
Nc=54.19
√Rcg…… ..(1)
Por recomendación : N = (0.8 a 0.85) Nc
Optamos : 0.85 Nc………………………. (2)
Como : V=2 πRN …………………… (3)
Combinando (1) con (2) en (3) tenemos:V=2 πR x0,85 Nc
t
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
363 pie de faja /min=2π ( Rcg−t ) x 0.8554.19
√ Rcg
Hacemos: Rcg = Y
Por lo tanto:
363=2 π (Y−0.167 ) x 46.0615
√Y
√Y=2π (Y−0.167 ) 46.0615
363
√Y=(Y −0.167 ) 0,79728
(√Y )2=(0,79728 Y−0.13314)2
Y=(0,79728 Y )2−2 (0,73728 X ) (0,13314 )+(0.13314)2
Y=0,63565Y 2−0,19632 X+0,01773
0=0,63565 Y 2−0,19632 Y−Y +0,01773
0=0,63565 Y 2−1,19632 Y +0,01773
Aplicaciones Y = −b ±√b2−4 ac2a
Y 1=−(−1,19632 )+√(−1,19632)2−4(0,63565)(0,01773)
2(0,63565)
Y 1=1,86pies
Y 2=−(−1,19632 )−√(−1,19632)2−4 (0,63565)(0,01773)
2(0,63565)
Y 2=0,0149
Y1 = Rcg = 1,86 pies = 22,32 pulg.
R = Rcg – t R= 22,32’’ – 2’’
Radio= 20,32 pulg.
Diámetro de la polea superior
Dps = 2 (R) = 2 x 20,32 = 40,64 pulg(3,386 pies)
Después, de (1) calculamos los RPM de la polea superior:
Nc=54.19
√Rcg= 54.19
√1,86=39,73
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
N = 0.85 (Nc)
N = 0.85 (39,73)
N = 33,77 rpm
ANGULO DE DESCARGA:
Se sabe que el equilibrio es:Fc = W Cos
Simplificando:
m(Vcg)2
Rcg=mgCos θ
cosθ=(Vcg)2
g Rcg
Cálculo de Vcg:
Vcg = 2 Rcg x N
Vcg = 2 x 1,86 pies x 33,77 rpm
Vcg = 394,66 pies/min
Reemplazando en (Vcg) en la siguiente ecuación tenemos: cosθ=(Vcg)2
g Rcg
cosθ=(394,66
piesmin
xmin60 s
)2
32.18piesseg2 1,86 pies
cosθ=0,7228 θ=cos−10,7228
θ=43,71 º≅ 44 º
TRAYECTORIA QUE SIGUE LA MASA:
Ecuación general:
X = V x t = V Cos x t…………. (1)
Y = V Sen x t + ½ g t2………… (2)
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOSCombinando (1) y (2) tenemos:
Y '=( tg θ ) X+ g
2(Vcg cosθ)2X2
……….. (3)
Partícula A:
Y A=tg 44 º X+ 32.18 pies /seg2
2(394,66piesmin
xmin60 s
xCos 44 º )2 X2
Y A=0,9656 X+0,7187 X2……………. ()
Partícula B:
Y B=tgθX+ g
2[(π (Dps12
+2 ( t )) xN60 ) xCosθ]
2X2
Y B=tg 44 º X+ 32.18 pies / seg2
2[(π (3,386 pies+2 (0.167 pies ) ) x 33,77 rpm60 ) xCos 44 º ]
2 X2
Y B=0,9656 X+0,3737 X2……………… ()
DIMENSIONES DE LA CAJA Y EL CHUTE:
1.- Largo de la Caja (A):
A = Diámetro de la polea superior + 2P + 2M
Reemplazando Valores:
A =40,64 pulg+ 2 x 6 + 2 x 6
A = 64,64 pulg
2.- Ancho de la faja (b):
b = Longitud del cangilón + 2’’
b = 9’’ + 2’’
b = 11 pulg
3.- Longitud de la Polea (L):
N = 1 para fajas
6’’
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
L = b + 2N…….. N = 1 para elevadores de faja
L = 11 pulg + 2 (1)
L = 13 pulg
4.- Ancho de la Caja (C):
C = L + 2 B -B = 2.5 para poleas con fajas
C = 13 pulg + 2 (2.5)
C = 18 pulg
De acuerdo al planteamiento tenemos:
Encontrando X:
Pendiente en E:
x= Dps2
+6 ' '+1' '−¿
x=40,64 pulg2
+6+1−14,115 pulg
x=13,205 pulg=1,1 pies
Derivando la Ecuación:
Tg=Y A=0,9656 X+0,7187 X 2
Tg=Y ' A=0,9656+2(0,7187) X
Tg=Y ' A=0,9656+1,4374 X
Reemplazando X =1,1 pies
Tg=Y ' A=0,9656+1,4374 (1,1 pies)
Tg=Y ' A=2,54674
γ=tg−1 2,54674
γ=68,56 º
Hallando L y d:
i. L= 4cos68,56 º
=10.94 pulg
ii. d=4 tg 68,56 º=10.18 pulg
Encontrando las alturas:
Distancia de la polea A
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
i. Determinación de h1:
X = (R Dps + Proyección cangilón + 1) pulg – (RDpsSen)
X = (20, 32+6+1) pulg – (20, 32) Sen 44º
X = 13,205pulg = 1, 1 pies
Reemplazando en ():
Y A=0,9656 1,1 pies+0,7187(1,1 pies)2
Y A=0,9656(1,1 pies)+0,7187(1,1 pies)2
h1=Y A=1 , 93 pies=23,18 pulg.
ii. Determinación de h2:
h2 = h1 – 20,32Cos 44º
h 2=23,18 pulg−20,32 cos 44
h 2=23,18 pulg−14,617 pulg
h 2=8,563 pulg .
Posición de “F”:
h3 = h2 + L Sen
h3 = 8,563 pulg+ 10.94 pulg (Sen 68,56º)
h3=18,746
Diámetro de la Polea Inferior (Dpi):
Dpi = (0.8 a 0.85) Dps
Dpi = 0.8 (40, 64 pulg) a 0.85 (40, 64 pulg)
Dpi = 32,512 a 34,554 (pulg.)
Tomamos:
Dpi = 33.5’’ =
Chute de Carga: El ángulo del chute de carga debe ser mayor que el ángulo de
resbalamiento del material por lo tanto el ( de chute = 35º).
LONGITUD DE LA FAJA (L):
L=2C+ π2
( Dps+Dpi )=2 (22 pies )+ π2
(40,64 ' '+33,5 ' ')12 ' '
L=53,7 pies
Ancho de la faja (b):
b = Longitud + 2 (1)
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
b = 9’’ + 2’’
b = 11’’
NUMERO DE CANGILONES (n):
n= LP
=53,7 pies x 12 pulg / pies16 pulg
=40,27
n=41 cangilones
2.3.1.3 Esquemas
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
2.3.2 Selección de los silos tipo pulmónIdem.
2.3.3 Diseño del transportador……………. (Helicoidal)Idem.
2.3.4 Selección de la limpiadora de granosIdem.
2.3.5 Diseño del transportador………….
2.3.6 Selección del secador de granosIdem
II.4 Diseño del sistema de almacenamiento
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
II.4.1 Selección del número de silos de almacenamiento
II.4.1.1 Datos de planteo
II.4.1.2 Cálculos
II.4.1.3 Distribución física de silos
II.4.1.4 Cálculos y esquemas
II.4.2 Diseño del sistema de carga de los silos de almacenamiento
II.4.2.1 Datos de planteo
II.4.2.2 Esquemas
II.4.2.3 Cálculos
UNSM-JFIAI-DAIAIDISEÑO DE EQUIPOS
II.4.3 Diseño del sistema de distribución de carga
II.4.3.1 Esquemas
II.4.3.2 Cálculos
III. Conclusiones y recomendaciones
IV. Bibliografía
V. Planos