Extractor de polvos y viruta

• 1. CAPITULOI 1. PROBLEMA DE INVESTIGACIN1.1 TEMA DE INVESTIGACIN:Diseo de un sistema adecuado para la extraccin de polvos producidos enuna empresa maderera para mejorar as el ambiente de trabajo y adquirirniveles altos de produccin en la planta1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.2.1 CONTEXTUALIZACIN DEL PROBLEMA.1.2.1.1 MACROLa modernizacin de la industria maderera en Ecuador y en el mundo esirreversible, hoy en da el crecimiento del negocio y la tendencia de producir msy mejor motivan a las empresas del sector a continuar el camino hacia latecnificacin, para dar lugar a una actividad altamente mecanizada y eficiente. Laindustrializacin de los procesos permite una mayor produccin, ms precisin,calidad de los productos y mejor rentabilidad.La tecnificacin no es slo la adquisicin de nuevas y modernas mquinas,tambin exige la implementacin de instalaciones y ambientes adecuados queprotejan las inversiones de los empresarios. Es importante cuidar la tecnologa, aligual que el talento humano y no exponerlos a sufrir riesgos industriales; laalternativa de ahorrar dinero en la seguridad industrial, al final decuentas puedesalir muy costosa.Esta posibilidad de solucin est siendo manejada por grandes industriasmadereras que tienen una economa adecuada para adquirir maquinaria y equipostecnolgicos, de esta manera aumentar la productividad. 1

2. 1.2.1.2 MESOEn nuestro pas, los fabricantes de maquinariapara el trabajo con maderahanpuesto en marcha diversas campaaspara concientizar a los industrialesde laimportancia de manejarcorrectamente los equipos. Una deellas est encaminada apromover lautilizacin de los sistemas de extraccinde polvo, aserrn y viruta enlostalleres; residuos que se filtran al interiorde las mquinas y obstruyensusrodamientos y engranajes, aumentandosu desgaste. En efecto, estosaspiradoresson instalaciones que absorbenlos desperdicios y los conducenpor unared de tuberas a un depsitode almacenamiento para su posteriordisposicin yadecuado manejo.El mercado relaciona el buen desempeode los equipos con la utilizacinde losextractores de polvo y exigesu implementacin como condicinpara otorgar lasgarantas de los bienes.As, cuanta mayor tendencia tengaun taller pequeo aevolucionar enun taller mediano o gran taller, tantoms necesaria se har en l, laabsorcinneumtica de las virutas.1.2.1.3 MICROLo anterior se refleja en las empresas madereras ya que hay que tener encuentadiversos aspectos, entre los que sedestaca el espacio de trabajo y laproduccinde polvo, aserrn y viruta dela planta. Un pequeo taller puedesuplirsus requerimientos con un parde equipos porttiles, pero si la empresainicia unproceso de expansinde su capacidad instalada, es horade pensar en un sistema degruposo incluso de aspiracin centralizada.Es necesario buscar la eficiencia ylaoptimizacin de los espacios, aprovecharal mximo la produccin delamaquinaria y ahorrar energa.1.2.2 ANLISIS CRTICO.La recoleccin del polvo y virutas es de imperiosa necesidad en la industriamaderera, para queel aire dentro y fuera de la planta se mantenga limpio, y evitaras perjuicios en la salud de lostrabajadores, a la vez que se eleva la seguridad y se2 3. previenen accidentes, se reduce el desgastede las mquinas y herramientas y seliberan reas de trabajo ocupadas con los residuos.La implementacin de maquinaria para la recoleccin del polvo y virutas laelaboracin de otras herramientas similares, incrementaran la venta y mantendrnun ndice elevado en la industria maderera en los mercados de la provincia paraincrementar la demanda que este producto tiene y evitar prdidas en susindustrias.1.2.3 PROGNOSIS.Si no se realiza la extraccin de polvos de una forma adecuada en un tiempodeterminado podemos tener algunos problemas como la deficiencia de produccinde productos madereros, generando un problema para aquellos a los que estndestinados en grandes o pequeas cantidades lo cuales necesitan no solo para suuso personal sino tambin para su venta. De la misma manera los empleados deestas empresas esperan que sus lugares de trabajo ya posean este sistema parapoder laborar de una mejor manera.Puesto que al momento de la salida del producto acabado es un poco lenta,causando que los dueos de las maderasadquieran mas mano de obra lo cualincrementar el salario estimado en el presupuesto mensual de la empresa por elproblema de la deficiencia de produccin.1.2.4 FORMULACIN DEL PROBLEMA.Cul ser el sistema adecuado para la extraccin de polvos producidos en unaempresa maderera para mejorar as el ambiente de trabajo y adquirir niveles altosde produccin en la planta? 3 4. 1.2.5 PREGUNTAS DIRECTRICES. Cules son las razones para que el ambiente de trabajo sea inadecuado? Existen tcnicas adecuadas para la extraccin de polvos en las maderas? Qu efectividad en la produccin ocasionara la implementacin de un sistema de extraccin de polvos para mantener el ambiente de trabajo en condiciones adecuadas?1.2.6 DELIMITACIN DEL PROBLEMA1.2.6.1 DE CONTENIDO. Diseo de Elementos Mecnicos Proyecto de tesis Gestin Empresarial Software1.2.6.2ESPACIAL. Esta investigacin se va a realizar en: Biblioteca de la Universidad Tcnica de Ambato. Plantas madereras. Lugares de produccin de madera en el cantn Ambato.1.2.6.3TEMPORAL. Este problema va a ser estudiado en el periodo comprendido entre el 25 de Septiembre del 2011 al 25 de Enero del 2012.4 5. 1.3. JUSTIFICACINImplementar este sistema de absorcin y extraccin de ypolvo que se obtiene delos diferentes procesos que es sometida la maderaen el rea de aserro, darmuchos beneficios como es la optimizacin delsistema y ahorro de energa allograr un control automatizado del flujo deabsorcin que ser regulado de acuerdoa las mquinas que se encuentreen funcionamiento. Este sistema se regularautomticamente en el instanteen que una mquina sea encendida o apagadadependiendo de lasnecesidades de produccin. Se lograra tener una evacuacincompleta de polvo lo que ayudara al mantenimiento de las mquinas al noestarexpuestas a un ambiente abrasivo y contaminado.Tambin se obtendr un ambiente de trabajo libre de polvo lo quebeneficiaradirectamente a los operarios para que no afecte su salud por serestaspartculas muy irritantes para el sistema respiratorio. Se tendr unamayorproductividad puesto que ya no se tendr que parar las mquinasparaevacuar manualmente las fundas de recoleccin de polvo que setieneactualmente, trasladarlas hasta el depsito de desechos y colocarnuevamentelas fundas en los aspiradores individuales y se evitara laexpulsin de partculas depolvo hacia el medio ambiente lo que ayudara areducir la contaminacinambiental, beneficiando directamente al entornopoblacional.1.4. OBJETIVOS.1.4.1. OBJETIVO GENERAL.Disear y construccin de un prototipo de un sistema de absorcin yextraccin de polvo.1.4.2. OBJETIVOS ESPECFICOS.Disear e implantar tomas adecuadas para cada mquina existente en laempresa.Seleccionar e implementar un sistema de absorcin.Determinar el material adecuado para la construccin del sistema.Reducir los niveles de contaminacin por polvo. 5 6. CAPTULOII MARCO TERICO2.1. Antecedentes investigativos.La Industria maderera en nuestro pas ha tenido un crecimiento acelerado,convirtindose en una de las industrias ms importantes dentro del mercadoproductivo Ecuatoriano, contribuyendo de esta manera al desarrollo econmicodel mismo.Con el crecimiento del Mercado del Sector Maderero tambin se han presentandoproblemas dentro de las Industrias en sus procesos de manufactura, porque existeuna gran diferencia entre el volumen de materia prima que en un principio setrabajaba, con el volumen que el mercado en la actualidad requiere, lo que haobligado a la adquisicin de nuevas maquinarias y equipos. Esto ha llevado a quemuchos sistemas como es el de Extraccin de Desechos y Polvos, se encuentrenobsoletos y no cumplan con los requisitos adecuados que se requiere en laactualidad.Otro problema que se presenta en estas industrias se relacionan con el entornosocial, debido al crecimiento poblacional, estas reas que antes eran zonasindustriales ahora se han convertido en zonas urbanas y por esta razn las NormasAmbientales deben ser implementadas para prevenir la contaminacin ya quecada vez son ms estrictas por lo tanto se debe tener procesos y sistemaseficientes que no contaminen y afecten al ecosistema, al medio ambiente y porende al ser humano.2.2. Fundamentacin filosfica. 6 7. El rendimiento eficaz de una industria maderera se lograr una vez que se tengaun ambiente de trabajo en ptima condiciones.Sin embargo, para mantener la produccin hasta su comercializacin es necesariosacarla del campo oportunamente. No hacerlo, significa un deterioro en lacantidad y calidad del producto, lo que se traduce en menores utilidades para elempresario.2.3 . Red de categoras fundamentales. Variable independiente Variable dependiente 7 8. 2.4. Fundamentacin Terica.2.4.1.1. Aspiracin de polvo de madera.Es importante la implementacin de un sistema de aspiracin de polvo hoy encualquier planta de maquinado de madera. Las grandes cantidades de aserrn,virutas o polvo no permiten un flujo normal del proceso de trabajo y un buenfuncionamiento de las mquinas. Especialmente se advierte que el polvo demaderas tropicales causa reacciones alrgicas a la piel y a las vas respiratorias.Por el peligro que para la salud produce el polvo de madera es necesario limitarsu emisin con normas respectivas, con el fin de proteger a las personas expuestasa respirar aire contaminado con polvo de madera.La norma permite una concentracin mxima de 10 mg/m3 de polvo en el caso demquinas o sistemas de aspiracin nuevas, o 15 mg/m3 si se trata de sistemas detrabajo instalados antes del ao 1989, en mquinas que no tienen un sistema deaspiracin, se mide hasta ms de 100 mg de polvo por m3 de aire1.2.4.1.2. Aspiracin unitaria mvil.La aspiracin unitaria mvil se utiliza en caso de mquinas ubicadas de formaaislada o tambin por causa de normas de seguridad (peligro de explosin de8 9. polvo) ya que se debe almacenar los residuos de forma separada de los demsvirutas a aspirarse.2.4.1.3. Aspiracin unitaria estacionaria.Este tipo de aspiracin se conecta automticamente cuando empieza a funcionarla mquina. Esto economiza el consumo de energa elctrica. Este sistema deaspiracin permite una fcil ampliacin. Al apagar la mquina los extractores sedesconectan luego de unos 15 segundos de post-aspiracin. La capacidadinstalada de aspirar coincide exactamente con la necesidad de acuerdo a lasmquinas existentes. La aspiracin unitaria es la ms costosa en comparacin alos otros sistemas pero puede amortizarse debido a su menor consumo energtico.2.4.1.4. Aspiracin de grupo.Un extractor aspira a varias mquinas que forman una unidad, puede ser esta localpor su ubicacin o segn su interdependencia en su funcionamiento.2.4.1.5. Aspiracin central de carga total.Esta aspiracin permite que un extractor aspire a todas las mquinas existentes.Este sistema es el ms econmico respecto a su instalacin pero tiene un consumoexcesivo de energa elctrica en el caso que solamente funcionen algunas de lasmquinas. Por esta razn es solamente recomendable para empresas grandes conalta probabilidad de ocupacin simultnea de toda la maquinaria.2.4.1.6. Aspiracin central de carga parcial.La diferencia con el sistema antes mencionado es en considerar un factor, desimultaneidad de la ocupacin de las mquinas en el dimensionamiento del9 10. extractor. La capacidad del ventilador permite aspirar solamente una determinadaparte de las mquinas. Al funcionar toda la maquinaria al mismo tiempo elvolumen de aire ya no alcanza para abastecer debidamente a las mquinasconectadas. El paso de aire de la aspiracin de mquinas no utilizadas debe sercerrado para no bajar la velocidad de flujo de aire dentro de ductos que estnaspirando o sea transportando virutas de madera. Las compuertas de cierre delpaso de aire pueden ser accionados manualmente o mecnicamente por ejemplomediante un pistn neumtico. Existenhoy sistemas de accionamiento deventiladores que aumentan el caudal en caso de un mayor nmero de mquinasque estn en funcionamiento.2.4.1.7. Aspiracin por medio del sistema de ductos.Los ductos de tubos de aspiracin son el camino de transporte del polvo y de lasvirutas a aspirarse. Para que este transporte se realice sin mayores problemas, elaire debe tener una velocidad de flujo de aproximadamente el doble de lavelocidad de suspensin de la pieza a transportarse.2.4.2. Tubos de aspiracin.2.4.2.1. Velocidad de flujo de aire. Velocidades recomendadasPara polvo y virutas de maderaPolvo fino10-15 m/segAserrn y viruta de cepilladoras15-25 m/segViruta gruesa o de humedad25-35 m/seg10 11. Con el fin de disminuir la concentracin de polvo en el aire la norma alemanaexige una velocidad de flujo mnima de 20 m/seg en el colector de la mquinapara aserrn normal y 28 m/seg para aserrn y virutas hmedas.2.4.2.2. Dimetros de tubos.Las mquinas estndares de carpintera vienen con determinado dimetro delcolector para la aspiracin de virutas como muestra la tablaDimetros De Tomas De AspiracinMquinaDimetro Fresadora de cadena80mm Sierra cinta hasta 1000mm 120mm Sierra circular hasta discos de 500mm120mm Sierra circular aspiracin superior80mm Tup superior120mm Tup de mesa 120mmCanteadora hasta 400 mm de ancho140mmCanteadora hasta 700 mm de ancho160mmRegruesadora hasta 600 mm de ancho160mmRegruesadora hasta 700 mm de ancho180mmLijadora de filos 140mmLijadora de banda larga 180mmSierra mltiple 200mmEl rea del tubo principal debe ser igual a la suma de reas de los tubos que sedesvan de l. Su dimetro se calcula con la frmula:11 12. Donde:= dimetro del tubo principal= suma de los dimetros cuadrados de los dems tubosAl modificar el dimetro de los ductos se cambia tambin la velocidad de flujo sise mantiene constante el caudal de aire. La funcin matemtica entre dimetros yvelocidades de flujo es:Donde:v2 = Velocidad de flujo con dimetro de tubo modificadov1 = Velocidad de flujo con dimetro de tubo iniciald1 = dimetro de tubo iniciald2 = dimetro de tubo modificado2.4.2.3. Instalacin de los tubos de aspiracin.Los ductos de aspiracin pueden ser instalados de forma area o debajo del piso.Las dos formas tienen sus ventajas y desventajas:Instalacin areaVentajas:- Se puede instalar los tubos en lnea directa a la mquina.- Los tubos son de fcil acceso para limpieza o reparaciones.- Los tubos son prolongables sin mayores problemas.- Los ductos y sus canales no estorban en el transporte de material en el piso. 12 13. - Las mquinas son reubicables fcilmente.Desventajas:- Los ductos pueden molestar en la iluminacin (sombra).- Los tubos se cubren con polvo.- Los ductos ascendentes de las mquinas pueden molestar en el cortado de piezaslargas.Instalacin debajo del piso:Ventajas:- No hay problemas de sombra en la iluminacin- No hay acumulacin de polvo encima de los tubos- Libre manejo de piezas largas, especialmente en el caso de sierras circulares esrecomendable instalar el tubo debajo del piso hasta subirlo a lo largo de unapared.Desventajas:- Las modificaciones en la ubicacin de las mquinas son complicadas.- Se requiere generalmente de ms codos y con ellos sube la resistencia delsistema de ductos y aumenta el peligro de obstrucciones de virutas.- Es aconsejable reforzar los bordes de los canales de los tubos con perfilesmetlicos L para que no se daen en el transporte interno del material.- Los canales deben ser cubiertas con planchas metlicas o con madera slida cuyafibra es de sentido transversal al recorrido del canal.13 14. 2.4.3. El caudal de aire.El medio de transporte de las vi rutas es el aire. El volumen necesario depende desu velocidad de flujo (m/seg.) y del dimetro del tubo por el cual circula. Elcaudal de aire que debe ser generado por un extractor en un tiempo determinado,es equivalente a la cantidad de aire que pasara por el tubo en el mismo tiempo.Volumen Aire = velocidad de flujo X reas seccin tubo X seg./ minutoDonde:Q = Caudal de aire (m3/min)V = velocidad de flujo de aire (m/seg)A = rea de seccin del tubo de aspiracin. (m2)60 = segundos por minuto, este factor de multiplicacin es de 3600 (seg/hora) encaso de necesitar el caudal de aire por hora (m3/h)2.4.4. Presin de aire dentro del sistema de aspiracin.2.4.4.1. Presin dinmica.Para lograr un movimiento del aire debe existir una diferencia de presin entredos puntos, misma que en un sistema de aspiracin es generado por un extractor.El aire en movimiento, a su vez produce una determinada presin que podemosmedir si ponemos un cierre en medio del flujo. 14 15. Esta presin se denomina Presin dinmica y se calcula con la frmula:Donde:= presin dinmica (daN/m2)V = velocidad de flujo de aire (m/seg)= peso especfico del aire (kg/m3)g = fuerza de gravedad (9,81 m/s2)La unidad de medida de la presin segn el SI es el Pa (Pascal) esto equivale auna presin de 1 daN/m2. A veces la presin de un ventilador tambin estexpresado en mbar (milsima parte de un bar), 1 bar = 10 daN/cm22.4.4.2. Presin esttica.La presin dinmica se reduce a lo largo de un sistema de aspiracin debido afuerzas de rozamiento del aire en las paredes de los tubos. El accionamiento delextractor debe generar la energa necesaria para vencer esta diferencia de presincausada por la fuerza de rozamiento, denominada presin esttica (pest) 15 16. La presin esttica se calcula segn la frmula:Donde:Pest = presin esttica (daN/m2)Pdin = presin dinmica (daN/m2)L = longitud de los tubos (m)D = dimetro del tubo (m) = peso especfico de aire (kg/m*)V = velocidad de flujo de aire (m/seg)G = fuerza de gravedad (9,81 m/seg2) = coeficiente de resistencia de tuboPara la determinacin del coeficiente de resistencia del tubo hay diferentesmtodos, el que a continuacin utilizamos es segn el coeficiente de resistencia notiene dimensin y tiene una magnitud de:Donde:= coeficiente de resistencia de tuboD = dimetro de tubo (m) 16 17. El peso especfico de aire depende de su presin atmosfrica, de su temperatura yde su contenido de humedad relativa. El peso especfico de aire a 0 metros sobreel nivel de mar, con 20 C de temperatura, y con 60 % de humedad relativa es:En caso de variaciones en la altura sobre el nivel de mar (a.s.n.m.) se calcula elpeso especfico segn frmula:Donde:P1 = presin de aire a O m.s.n.m. = (1013 mbar)P2 = presin de aire a X m.s.n.m= peso esp. De aire a 0 m.s.n.m. = (1,199 kg/m3)= peso esp. De aire a X metros m.s.n.m.La presin atmosfrica se mide en mbar (milibar) y depende de la altura sobre elnivel de mar:Altura m.s.n.m P atm mbar 0 1013 200989 400966 600943 17 18. 800 921 1000899 1500850 2000795 2500750 30007012.4.4.3. Resistencia de presin unitaria.A la resistencia tubos rectos se debe sumar las de los diferentes codos,desviaciones, reducciones, colectores y la resistencia del separador de virutas.Estos se llaman resistencias unitarias (r u) y se calcula mediante un factor deresistencia unitaria (zeta) que se multiplica con la presin dinmica (pd) del aireen el tubo. La prdida de presin por las diferentes resistencias unitarias se calculamediante la frmula:Donde: = perdida presin por resistencias unitarias = presin dinmica (daN/m2) = factor de resistencia unitaria = suma de factores de resistencia= peso especfico aire (kg/m3)V = velocidad de flujo de aire (m/seg) 18 19. g = fuerza de gravedad (m/seg2)El radio (r) de codos no debera ser menor de 2 a 3 veces el dimetro (d) del tubo.Las reducciones de tubos, en el caso posible de realizar seran de un largoaproximado de un metro.2.5. Hiptesis.El diseo de un sistema de extraccin de polvo nos permitir mantiene elambiente de trabajo con menos contaminacin y as aumentar la produccin de laempresa.2.5. Sealamiento de variables.2.5.1.1. Variable Independiente.- Diseo del Sistema para la extraccin depolvos.2.5.1.2. Variable Dependiente.-Mejorar as el ambiente de trabajo y adquirirniveles altos de produccin en la planta.19 20. CAPTULO III3. METODOLOGA.3.1. Enfoque.La investigacin se basara en el estudio cuantitativo para llegar a determinar lasactividades relacionadas con el proceso de extraccin de los residuos de lamadera. Para optimizar el aprovechamiento de los materia prima y abastecimientoa los productores del sector maderero.3.2. Modalidad bsica de la Investigacin.3.2.1. Modalidad de la investigacin3.2.1.1CampoEste tipo de modalidad es necesaria ya que as podremos captar los hechos tal ycomo se presentan, mediante la cual se obtendrn los datos necesarios por mediode visitas a los distintos sectores madereros, charlas con los productores ypoblacin en general.3.2.1.2Documental o bibliogrficaSe realizara este tipo de modalidad con el objeto de encontrar ecuaciones bsicasy normas para el diseo de dicho sistema, tales ecuaciones permitieron disear yseleccionar el tipo sistema ms adecuado, el mtodo de extraccin, loscomponentes necesarios para la elaboracin del sistema, permitiendo as unahorro econmico en la adquisicin de materiales para su elaboracin.3.3.Nivel o Tipo De Investigacin.Utilizando el nivel explicativo y el nivel descriptivo para la correcta sustentacinde todo aquello que se encuentra en la ejecucin del trabajo de investigacin, ymediante la recoleccin de datos se determinaron los parmetros necesarios para 20 21. la realizacin del sistema de extraccin y el tiempo que lleva efectuar el procesoextraccin de residuos de madera.En el estudio para las indagaciones se utilizara tanto la investigacin cientficacomo la investigacin de campo, la primera con la que se lleg a determinarecuaciones, normas, mtodos, mecanismos, sistemas de extracciny demsparmetros necesarios para el diseo del sistema.3.4. Poblacin y muestra3.4.1. PoblacinMadereros del cantn Ambato5Distribuidoras63Productores 15Pequeos Empresarios10TOTAL 933.4.2. MuestraNuestra poblacin ser de 93 si se estima un error admisible del 5% y un nivelde confianza del 90n= tamao de muestraN= universo o poblacin = varianza poblacionalZ= nivel de confianza deseadoE= error admisible de muestra (1% - 9%)21 22. Nivel de Confianza 50%90% 95%99% Z 0.6471.6451.96 2.583.4.2.1. Tipos de MuestrasEn el presente trabajo de investigacin la muestra utilizada es del tipo MuestreoEstratificado Proporcional, por la razn de tener la poblacin del trabajo deinvestigacin dividido en estratos. As se ha determinado el nmero querepresentar a cada estrato en proporcin directa al nmero de integrantes quetiene cada grupo o estrato en el universo, el mismo que est conformado oasciende a 93.Tamao de la muestra con el 5% de error: n= 69Calculo de la fraccin muestral: 22 23. 3.4.Operacionalizacin De Variables 3.4.1. Variable Independiente:Diseo del Sistema para la extraccin de polvos. CONCEPTUALIZACIN DIMENSIONESINDICADORES ITEMS TCNICAS EINSTRUMENTOSUn sistema de extractor deEstara de acuerdo en utilizar nuevosEncuesta con cuestionario.polvo es aquel que aspira los complementos para su extraccin deCuaderno de notas.residuos de madera de variasMejor extraccin de residuos. polvo? Aletasmquinasqueforman unaLa extraccin de polvo en su sector es Encuesta con cuestionario.unidad, puede ser esta local porde gran importancia?su ubicacin o segn suinterdependenciaen su Cul es el tiempo que se puedeObservacin directa:funcionamiento. demorar en quitar la viruta o residuos deEncuesta con cuestionario.madera de una forma manual? Recoleccin de polvoAlmacenamiento de polvo Influye el clima que podamos tener en Observacin no participativa.nuestro sector para extraccin de polvo? Encuesta.1 24. 3.4.2. Variable Dependiente.-Mejorar as el ambiente de trabajo y adquirir niveles altos de produccin en la planta.CONCEPTUALIZACIN DIMENSIONES INDICADORES ITEMS TCNICAS EINSTRUMENTOSDescripcin o bosquejo de unaaccin a realizar que conlleva aAcciones a Estudios de plantas industriales. Afecta el tipo de polvo directamente Observacinla solucin de un problema queRealizar para la extraccin?Registros especficospresenten nuestros productoresmadereros por medio de laLa seleccin en elsistema adecuado Seleccin del sistema de Encuestaconelaboracin de sistema dedepende la cantidad de alimento a extraccin.cuestionario.extraccin, la cual facilitara larecolectar?Registros especficos.extraccin de de polvo oresiduos de madera de una Estudios de las necesidades enmanera ms sencilla. Ser la extraccinla mejor solucin las madereras del cantn.Observacin directa:Solucin depara evitar las prdidas de tiempo en laProblemasNuevas tcnicas de extraccin de produccin de la planta?Fichas de campo polvo. Serequerirdeunpersonal Observacin de campo: especializado para el manejo de esteFichas de campo sistema? 1 25. 3.5. Tcnicas De Recoleccin De La InvestigacinEn la presente investigacin la informacin se obtendr de la siguiente tcnica derecoleccin la cual nos ayudar para realizar un buen trabajo en la toma de decisiones ynormativas las mismas que nos llevaran a utilizar una observacin directa puesto querealizaremos nuestras consultas en los lugares de los hechos obteniendo resultadosdeseados y de una manera rpida y precisa. Utilizaremos tambin una observacin decampo, en ciertas ocasiones tambin ser necesario una tcnica de laboratorio, la cual nosayudar para los resultados deseados del lugar en el cual vamos a trabajar con nuestratrituradora y as poder asegurar que la mquina trabajar de forma eficaz para sectores denuestro cantn, para todas estas tcnicas estamos en la necesidad de utilizar ciertosinstrumentos tales como: Cuaderno de notas Fichas Nemotcnicas Encuestas con cuestionario Fichas de campo.Cuyas entrevistas sern estructuradas y focalizadas. Todos estos instrumentos permitirnrealizar un buen trabajo en cada una de las tcnicas mencionadas logrando as un estudioms a fondo de las necesidades que se presenten en los sectores avcolas del cantn Salcedo3.6. Procesamiento Y Anlisis3.6.1. Plan De Procesamiento De La Informacin Revisin crtica de la informacin recogida Tabulacin de cuadros segn las variables de la Hiptesis; cuadros de variables, cuadros con cruce de variables. Porcentajes: obtener la reaccin porcentual con respecto al total. 2 26. Con el porcentaje y los resultados numricos se estructura el cuadro de resultados quesirve de base para la graficacin.Graficar.Representar los resultados mediante grficos estadsticos.Estudio estadstico de datos para la representacin de resultados.3 27. CAPITULOS IV4. CALCULOS.4.1. DISEO DE DUCTOSEl objetivo de un sistema de ductos es transportar el aire desde el maquinado de la piezadonde se produce la viruta y polvo hasta el espacio final que va hacer depositado.4.1.1. Seleccin de Parmetros.4.1.1.1. Tipo de Aspiracin.De acuerdo a los requerimientos de la fbrica y la disposicin actual de las mquinas sediseara un sistema de aspiracin de carga total.4.1.1.2. Velocidad de Flujo de Aire.De los procesos de maquinado se obtiene una gran cantidad de residuos de diferente tipocomo polvo, viruta fina, mediana, gruesa, viruta seca y hmeda, pedazos de madera, estonos lleva a seleccionar una velocidad de flujo de aire de 25- 35 m/seg.4.1.1.3. Seleccin de dimetro del colectorSeleccionamos los dimetros requeridos para todas las mquinas que estarn integradas alsistema de extraccin, se puede revisa los catlogos de cada mquina en los cuales seespecifica los parmetros requeridos para su funcionamiento.4 28. 4.2. Clculo de dimetro de Tubera.Se empezara el clculo desde la mquina que se encuentre ms distante al extractorprincipal para el diseo de las tuberas principales.dp=dimetro del tubo principaldn= suma de los dimetros cuadrados de los dems tubos 1. dA = 140 mm. 2. dB = 150 mm. 3. dC = 205.18 mm. 4. dD =140 mm. 5. 6. dE = 248.39 mm.dF = 150 mm.dG = 150 mm. 5 29. 7.dH = 212.3 mm.8. dI = 140 mm.9.dJ = 355.38 mm.10. dK = 350 mm.11. dL = 150 mm.12.dM = 380.78 mm.13. dN = 140 mm.14.dO = 539.35 mm.6 30. 4.3. Clculo de Presin Dinmica.Procedemos a realizar el clculo de la presin dinmica, pero primero deberemos obtener elpeso especfico del aire a 2800 m.s.n.m, con una velocidad de 20m/s.Realizamos una interpolacin entre los valores conocidos a la altura en la que seencuentraubicada la empresa. X = 720.6 mbar4.4. Clculo de Presin Esttica.Para el clculo de la presin esttica en los diferentes tramos de la tubera, pero para estonecesitaremos calcular el coeficiente de resistencia del tubo , 7 31. 4.4.1. Coeficiente de Resistencia a) b) c)8 32. d)e)f)g) 9 33. h)i)j)k) 10 34. l)m)n)o) 11 35. 4.5. Clculo de Resistencias por Tramos Totales.Para el clculo de la resistencia por seccin en un sistema de aspiracin, sedebe especificarel tramo con la mayor de esta. Por lo tanto se calcular la resistencia de latubera as comola resistencia unitaria, en cada tramo del sistema.TRAMO 1 Pest = Pest en tramo Pest = A + C + E + J + D Pest = 21.2008 + 10.0260 + 7.6483 + 3.2329 + 13.6291 Pest = 52.5042 daN/m2Factor de resistencia unitaria 2 codos 90 = 0.15 x 2 = 0. 3 4 reducciones = 5 = 0.15 x 4 = 0.6 Pru = x Pdin Pru = 0.9 x 17.40612 daN/m2 Pru = 15.66108 daN/m2TRAMO 2 Pest = Pest en tramo Pest = B + C + E + J + O Pest = 13.7857 + 10.0260 + 7.6483 + 3.2329 + 0.6140 Pest = 35.3069daN/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 4 reducciones = 5 = 0.15 x 4 = 0.6 1 derivacin 45 = 0.25 Pru = x Pdin12 36. Pru = 1 x 17.40612 daN/m2 Pru = 17.40612 daN/m2TRAMO 3 Pest = Pest en tramos Pest = D + E + J + O Pest = 13.6291 + 7.6483 + 3.2329 + 0.6140 Pest = 25.1243 dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 3 reducciones = 5 = 0.15 x 3 = 0.45 1 derivacin 45 = 0.25 Pru = x P din Pru = 0.85 x 17.40612 dNa/m2 Pru = 14.7952 dNa/m2TRAMO 4 Pest = Pest en tramos Pest = F + H + J + O Pest = 8.9607 + 3.6031 + 3.2329 + 0.6140 Pest = 16.4107 dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 2 reducciones = 5 = 0.15 x 2 = 0.3 1 derivacin 45 = 0.2 Pru = x P din 13 37. Pru = 0.7 x 17.40612 dNa/m2 Pru = 12.1842 dNa/m2TRAMO 5 Pest = Pest en tramos Pest = G + H + J + O Pest = 13.6697 + 3.6031 + 3.2329 + 0.6140 Pest = 21.1197dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 3 reducciones = 5 = 0.15 x 3 = 0.45 1 derivacin 45 = 0.25 Pru = x P din Pru = 0.85 x 17.40612 dNa/m2 Pru = 14.7952dNa/m2TRAMO 6 Pest = Pest en tramos Pest = I + J + O Pest = 14.8910 + 3.2329 + 0.6140 Pest = 18.7379 dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 2 reducciones = 5 = 0.15 x 2 = 0.3 1 derivacin 45 = 0.2514 38. Pru = x P din Pru = 0.7 x 17.40612 dNa/m2 Pru = 12.1842 dNa/m2TRAMO 7 Pest = Pest en tramos Pest = K + L + O Pest = 11.1718 + 8.7310 + 0.6140 Pest = 20.5168 dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 1 reducciones = 5 = 0.15 1 derivacin 45 = 0.25 Pru = x P din Pru = 0.55 x 17.40612dNa/m2 Pru = 9.5733 dNa/m2TRAMO 8 Pest = Pest en tramos Pest = N + O Pest = 20.6960 + 0.6140 Pest = 21.31 dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 1 reducciones = 5 = 0.15 1 derivacin 45 = 0.2515 39. Pru = x P din Pru = 0.55 x 17.40612 dNa/m2 Pru = 9.573366dNa/m2TRAMO 9 Pest = Pest en tramos Pest = L + M + O Pest = 8.7310 + 2.6631 + 0.6140 Pest = 12.0081 dNa/m2Factor de resistencia unitaria 1 codos 90 = 0.15 2 reducciones = 5 = 0.15 x 2 = 0.3 2 derivacin 45 = 0.50 Pru = x P din Pru = 0.95 x 17.40612 dNa/m2 Pru = 16.535814 dNa/m2En la siguiente tabla se resume los valores encontrados anteriormente y podemos observarque en el tramo 1 se encuentra la mayor resistencia, esta ser la que nos sirva para elclculo del sistema de aspiracinTRAMOPEST PRUTOTAL152.5042 15.6610 68.1652235.3069 17.406152.713325.1243 14.7952 39.9195 16 40. 416.410712.184228.5949521.119714.795235.9149618.737912.184230.9221720.5168 9.573330.0901821.31 9.573330.8833912.008116.535828.5439Resistencia por tramos totales4.6. Clculo de Caudal de Flujo.Mediante la ecuacin mostrada anteriormente se calculara el flujo de aire necesario quedeber general el extractor para el transporte de la viruta. Q=V *A*60 Q =20*0.1963*60 Q= 253.56 m3/min Q= 3.9269m3/seg4.7. Seleccin de Cojinete para CARGA RADIALLa seleccin de cojinete toma en cuenta la capacidad de carga, al igual que la geometra delcojinete que asegurar que puede instalarse en forma conveniente en la mquina. Para laseleccin se realiza los siguientes pasos.4.7.1. Clculo de la carga esttica.4.7.1.1. Calculo de torque 17 41. 4.7.1.2. Clculo del Momento en la poleaDonde:T = Torqued = distancia Dimetro de la polea = 5.9 plgFuerza sobre ejeA = PoleaB = Chumacera 1C = Chumacera 2D = VentiladorFA =75lb+75lb+182,92lbFA =332,92lbFAZ =332.92*cos 30FAZ =288,31lb 18 42. FAY =332.92*sen30 FAZ =166,46lbPlano XZ Fuerza sobre eje XZ FZ =0 A+B+C =0 MoB=0 -A*10+C*55=0 -288.3lb*10+C*55=0 B =A+C B =288.3lb+ 52.57lb B =340.881lbPlano YZ 19 43. Fuerza sobre eje YZ FY =0 -A+B+ C-D=0 A+10cm+C*55-D*70=0 -166.42lb+B+C-150 =0 MoB=0 |B|=374.78 lb |C|=168.99 lb C=160.66 lb; 52.57lb4.8. Especificacin de la carga de diseo o equivalente en el cojinete. P=V*R P=1.0*374.78lb P=0374.78lbClculo del dimetro mnimo aceptable de la flecha que limitar el tamao del dimetrointerno del cojinete D = 38,1 mm (el eje se utiliza el ya existente para el ventilador).El dimetro de eje existente nos limita para la seleccin del cojinete, manteniendo lassiguientes caractersticas que debe ser un cojinete de bola de hilera nica, ranura profundanos da como resultado un cojinete SY 1.1/2 TF.20 44. Especifico la vida til de diseo del cojinete utilizando la tablaVentilador industrial con tolva 20 000 30 000 L10, h4.9. CLCULO DE POTENCIAFinalmente realizamos el clculo de la potencia del motor que se necesitara para laabsorcin mediante la ecuacin.4.10 Calculo del caudal de material a transportar 21 45. De los resultados obtenidos mediante pruebas se determinado un caudal msico promediode Qm= 15,38 Kg/hrKilogramos de aserrn en untiempo de 1 hr 14,1 15,5 13,7 18,3 15,3Qm= 15,38 Kg/hrComo la cateadora trabaja un tiempo de 8 horas el caudal msico total a trasportar porjornada de trabajo serQmt=15,38 x 8 horasQmt=123.04 Kg/hr4.11 Seleccin de dimetro del colectorDel catlogo de la canteadora el cual especifica las caractersticas tcnicas,tomamos el datodel dimetro de salida de polvo 22 46. 4.12. Velocidad de Flujo de Aire.Del diagrama de Transporte de Materiales con Aire y sabiendo el peso promedio porvolumen del material a transportar seleccionamos una velocidad adecuada para eltransporte de aserrn.La Velocidad de transporte por lo tanto serv=22,6 m/sEl caudal de aire requerido se calcula de la siguiente maneraUna vez intersectadas las lneas podemos observar que los m3 de Aire por Kg deMaterial intersectan cerca en el 3.1 m3/kg.123.04 Kg/hr x 3.1 m3/Kg = 381 m3/hr 6.35 m3/hr4.13 Clculo de Presin Dinmica. 23 47. Con el dato de la altitud de la ciudad de Ambato que es donde se encuentra nuestracanteadora que es 2600 msnm 2400 msnm----------------760 mbr 2500-------------------------750 mbr 2600 msnm------------------------x X=740 mbrPeso especfico del aire a 2600 msnmTubera de entradaCoeficiente de Resistencia 24 48. Tubera de salida4.14 SELECION DEL ROTOR25 49. Como se puede observar en las descripciones de los tres tipos de rotores el rotor msconveniente para transportacin neumtica es el Tipo U, el equipo deber traer este tipo derotor para un buen desempeo.4.15 SELECION DEL MOTORCLCULO DE POTENCIA26 50. Seleccionamos un motor de de mas de 2.5 hpDatos del motorPotencia 2 hp1800 rpmCat No 30000912 27