7/23/2019 Maquina Trituradora de mani
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RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo disear, analizar y simular
una chancadora de man casera, realizando una investigacin tericae!perimental"
#ara ello se ha obtenido mediciones e!perimentales de los
par$metros de la ma%uina sin carga y con carga, la transmisibilidad
de las &uerzas producidas por la m$%uina en su &uncionamiento y,
despu's calcular las &uerzas y el tor%ue necesario con %ue se puede
triturar el man"
El an$lisis din$mico y el diseo del mecanismo se realizaron en
(uto)(* y Solid+ors para obtener datos m$s precisos, dado %ue el
an$lisis elegido para desarrollar este estudio &ue el gr$-co"
E!perimentalmente se calcul la &uerza necesaria para obtener el
producto %ue se deseaba, en este caso el man triturado"
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.N/R0*U)).1N
)omo se sabe, para la elaboracin de muchos productos, se necesita
materia prima 2tanto en estado slido, como estado l%uido2 y en
ciertos casos 'sta se necesita en tamaos reducidos" *e estaproblem$tica se dio la aparicin de una m$%uina muy usada %ue es
una chancadora, o conocida tambi'n como trituradora"
3a chancadora se ha utilizado para muchos materiales, como la
piedra, la caliza entre otras materias primas %ue son necesarias en
tamaos reducidos para la obtencin de distintos productos" Una
chancadora muy utilizada para la trituracin de estas materias es la
conocida 4)hancadora de mandbula5, de la cual se hablar$ en el
siguiente captulo del proyecto
En el presente proyecto, se realizar$ una chancadora de man, para lo
cual se ha adaptado el modelo de &uncionamiento de una chancadora
de mandbula, realizando este proceso con un mecanismo de 6
eslabones" ( este mecanismo se le ha adaptado dos sistemas7 un
sistema conocido como 4)orredera5 %ue servir$ como empuje del
man hacia la chancadora8 y el otro sistema %ue nos servir$ para
retirar el man ya procesado por la chancadora"
( continuacin se presentar$ un marco terico para un mayor
entendimiento del mecanismo"
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09E:/.;0S
09:E/.;0 acer el an$lisis del mecanismo de la chancadora de man para
encontrar las &uerzas %ue ejercer$ la chancadora sobre el man"
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CAPTULO I MARCO REFERENCIAL
1.1. Mecanismo:Se le llama mecanismo a los dispositivos o conjuntos de slidos
resistentes%ue reciben una energa de entrada y, a trav's de un
sistema de transmisin y trans&ormacin de movimientos, realizan
un trabajo"
#ara analizar los mecanismos e!isten diversos m'todos" (
continuacin hablaremos sobre el m'todo de velocidad relativa y
aceleracin relativa7
- Mtodo de las velocidades elativas:
Es un m'todo utilizado para calcular la velocidad de un punto apartir de su velocidad relativaa otro punto de velocidad
conocida" Es muy com?n utilizarlo en cursos de ingeniera
mec$nicapara obtener la velocidad de una barra, pistn u otros
elementos de un mecanismo"
#ara calcular la velocidadde un punto ( %ue se mueve con
respecto a un punto 9, %ue a su vez se mueve respecto a un
re&erencial dado, podemos usar la siguiente relacin7
donde7
, velocidad del punto ( respecto a un re&erencial dado"
, velocidad del punto 9 respecto al mismo re&erencial"
, velocidad relativadel punto ( respecto al punto 9"
- Mtodo de las aceleaciones elativas
3a aceleracin relativa hace re&erencia a la %ue presenta una
partcula con respecto a un sistema de re&erencia @!yzA,
llamado re&erencial relativo o mvil por estar en movimiento
http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_relativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos7/23/2019 Maquina Trituradora de mani
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con respecto a otro sistema de re&erencia @BCDA considerado
como re&erencial absoluto o -jo"
El movimiento de un re&erencial respecto al otro puede ser
una traslacin, una rotacino una combinacin de ambas
@movimiento rototraslatorioA"
Caso !eneal7
3a aceleracin de una partcula en un re&erencial -jo o
absoluto y su aceleracin en un re&erencial mvil o relativo
est$n relacionadas mediante la e!presin7
siendo7
la aceleracin de la partcula en el re&erencial -jo
@aceleaci"n a#sol$taA"
la aceleracin de la partcula en el re&erencial mvil
@aceleaci"n elativaA,
la velocidad de la partcula en el re&erencial mvil
@velocidad elativaA,
la aceleracin del origen del re&erencial mvil en el
re&erencial -jo @aaste de taslaci"nA,
la aceleracin tangencial @aaste de otaci"nA,
la aceleracin normal o centrpeta @aaste de
otaci"nA,
la aceleracin complementaria o aceleaci"n de
Coiolis"
http://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_traslaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_rotaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_rototraslatoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_traslaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_de_rotaci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Movimiento_rototraslatorio7/23/2019 Maquina Trituradora de mani
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Si la partcula se encuentra en reposo en el re&erencial mvil,
esto es, si y , su aceleracin en el re&erencial -jo
es la aceleracin de arrastre, %ue viene dada por
%ue coincide con la aceleracin correspondiente un punto de
un slido rgido en movimiento"
#odemos e!presar la aceleracin de la partcula en el re&erencial
-jo en la &orma
Taslaci"n solamente
3a aceleracin de una partcula en un re&erencial -jo o
absoluto y en un re&erencial mvil o relativo, , est$n
relacionadas mediante la e!presin7
%"lo otaci"n
3a aceleracin de una partcula en un re&erencial -jo o
absoluto y en un re&erencial mvil o relativo, , est$n
relacionadas mediante la e!presin7
1.&. C'ancadoa:
Una chancadora o chancador, es una m$%uina%ue procesa un
material de &orma %ue produce dicho material con trozos de un
tamao menor al tamao original" )hancadora es un dispositivo
diseado para disminuir el tamao de los objetos mediante el uso
http://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Aceleraci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica_del_s%C3%B3lido_r%C3%ADgido#Aceleraci.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina7/23/2019 Maquina Trituradora de mani
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de la &uerza, para romper y reducir el objeto en una serie de piezas
de volumen m$s pe%ueas o compactas"
Si se trata de una m$%uina agrcola, tritura, machaca y prensa las
hierbas, plantas y ramas %ue se recogen en el campo" /ambi'n se
puede emplear para e!traer alguna sustancia de los &rutos o
productos agrcolas, rompiendo y prens$ndolos"
Si se trata de una m$%uina empleada para la minera, la
construccin o para el proceso industrial, puede procesar rocas u
otras materias slidas"
"F""C'ancadoa de mand(#$la7
3a chancadora de mandbula se destina principalmente al uso
de la ma%uinaria de trituracinde primer nivel o primaria
@trituracin gruesa y mediaA, clasi-cada en el modelo de
oscilacin sencilla, modelo de oscilacin compleja y el modelo
de oscilacin mi!ta"
Ti)os
http://es.wikipedia.org/wiki/Maquinaria_agr%C3%ADcolahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trituraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Maquinaria_agr%C3%ADcolahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trituraci%C3%B3n7/23/2019 Maquina Trituradora de mani
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>ay tres tipos de trituradoras de mandbulas de acuerdo con el
lugar %ue ha sido -jada la placa mvil7
- /rituradora tipo 9lae, -jada en el punto m$s alto, por ejemplo
en el $rea de recepcin o alimentacin8
- /rituradora tipo *odge, -jada en el punto m$s bajo, por ejemploen el $rea de descarga8
- /rituradora tipo Universal u oscilante, -jada en el punto medio
del cuerpo de la trituracin"
CAPITULO II: DISEO Y ANALISIS DEL PROTOTIPO DE LA CHANCADORA
En esta seccin se desarrollara el diseo y an$lisis los di&erentes
componentes %ue ser$n utilizados en la planta mvil de trituracin deman, teniendo en cuenta los siguientes par$metros7 E-cacia del
proceso, obtener los tamaos re%uerido del man, obtener un sistema
ptimo de la alimentacin y retiro del man"
*urante el desarrollo del captulo se proceder$ a una an$lisis de
ensayo y error de la resistencia del man, detallara las velocidades,
aceleraciones, &uerzas est$ticas y &uerzas de inercias de cada eslabndurante el proceso y las ecuaciones para obtener la leva para el retiro
del man ya procesado"
RESISTENCIA DEL MANI
El man es un producto muy conocido por sus usos en repostera,
est'tica, salud, etc", pero no cuenta con estudios de resistencia a la
traccin o comprensin, entonces para determinar la &uerza mnima
%ue necesita un man para su trituracin se procedi a hacer un
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an$lisis de ensayo y error, para determinar la &uerza a vencer y un
tor%ue necesario de nuestro mecanismo"
3a e!presin ensayo y error, tambi'n conocida como prueba y error,
es un m'todoheursticopara la obtencin de conocimiento, tantoproposicionalcomo procedural" )onsiste en probar una alternativa y
veri-car si &unciona" Si es as, se tiene una solucin"
Este procedimiento de ensayo y error constara de aplicarle un peso
en reposo al man y aumentar la masa hasta observar %ue el man &ue
seccionado en partes re%ueridas para su posterior aplicacin"
El peso obtenido es de 6 g %ue e%uivalen a apro!imadamente 6G NEn la plata&orma de chancado no solo se proceder$ a chancar uno
por uno si no %ue se abastecer$ al mecanismo por grupos pe%ueos,
entonces el mecanismo se topara con m$s de un man colineales
entonces usaremos una &uerza re&erencial de FGG N para %ue el
proceso sea m$s ptimo"
*.SEH0 *E 3( )>(N)(*0R(7
#ara el diseo de la chancadora usaremos como modelo el
mecanismo de 6 eslabones como se muestra en la -gura
I
/omamos como punto inicial %ue el eslabn F mida Jcm y el eslabn
K mida 6G cm y partimos de ah"
https://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Heur%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Conocimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Proposici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Heur%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Conocimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Proposici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metodolog%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n7/23/2019 Maquina Trituradora de mani
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#ara un mejor rendimiento obtamos %ue el tercer eslabn recorra LG
y analizamos en el so&t+are (uto)(* tal como se muestra en la
-gura"
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3os datos obtenidos se muestran en la siguiente -gura7
(hora procederemos a disear el mecanismo de la corredera la cual
ser$ la %ue surtir$ de manes a la chancadora7
Si de la gr$-ca obtuvimos 66" cm a la distancia de centros,
entonces obtamos por darle una distancia adicional de FKcm al centro
de la corredera y %ueremos %ue la longitud del eslabn F de la
chancadora sea igual a la longitud del eslabn F de la corredera
entonces con estos datos calculamos la dimensin del eslabn K de la
corredera7
* @eslabn FA O66"cmIFKcmPJcm OL"cmEn el gra-co se aprecia el resultado7
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)on este mecanismo unido cuando este unido al llegar los eslabones
a JG la corredera abastecer$ de manes y la chancadora estar$ en
su m$s alto nivel y cuando este a KQGPG la corredera estar$ en su
alejamiento m$!imo y la chancadora en operacin"
#ara el diseo del mecanismo de retiro del man ya procesado
utilizaremos una leva, en ingeniera mec$nica, una leva es un
elemento mec$nico %ue est$ sujeto a un ejepor un punto %ue no es
su centro geom'trico, sino un alzado de centro" En la mayora de los
casos es de &orma ovoide" El giro del eje hace %ue el per-l o contorno
de la leva to%ue, mueva, empuje, o conecte con una pieza conocida
como seguidor, para este proceso disearemos una leva conmovimiento armnico %ue tenga una bajada y subida de Q cm en LG"
3a leva debe desarrollar un movimiento de bajada en 6 y luego
subir nuevamente en 6 con movimiento armnico" 3a ecuacin de
desplazamiento para este movimiento es7
y=d
2[1cos( )]
*onde =45 ;d=6 cm; y variaremos el $ngulo de en grados"
https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)