UNIVERSIDAD FERMÍN TOROVICE-RECTORADO ACADÉMICO

FACULTAD INGENIERÍAESCUELA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO

ELABORAR UNA PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA CINTA TRANSPORTADORA DE CONCRETO PARA LA FABRICACION DE

BLOQUES EN LA LINEA DE PRODUCCION DE LA EMPRESA BLOQUERA EL SELLA, C.A. UBICADA EN SANTA TERESA DEL TUY ESTADO

MIRANDA

Autores: Br. Robert Lugo Br. Alvimar Vargas Br. Freddy GilTutor: Ing. Luis Rodríguez

CABUDARE, FEBRERO DE 2017INDICE GENERAL

RESUMEN………………………………………………………………….v

INTRODUCCION…………………………………………………………….….1

CAPÍTULO

I. EL PROBLEMAPlanteamiento del Problema.............................................................................2

Objetivos de la Investigación...........................................................................3

Objetivo General..............................................................................................3

Objetivos Específicos......................................................................................3

Justificación e Importancia de la Investigación..............................................3

Alcances y Limitaciones.................................................................................4

II. MARCO TEORICOAntecedentes de la Investigación.....................................................................5

Bases Teóricas..................................................................................................5

Definición de Términos Básicos....................................................................13

III. MARCO METODOLÓGICO Tipo de Estudio.............................................................................................14

Diseño de la Investigación............................................................................14

Población y Muestra......................................................................................14

Técnica e Instrumentos de Recolección de Datos.........................................15

Instrumentos de Recolección de Datos........................................................15

Fases de la Investigación.............................................................................16

IV. FORMULACION DEL PROYECTO

Objetivo del Proyecto.................................................................................19

Objetivo General........................................................................................19

Objetivos Específicos.................................................................................19

Fundamentación.........................................................................................19

Misión y Visión..........................................................................................20

Memoria Descriptiva..................................................................................20

Cálculos de Apoyo.....................................................................................22

CONCLUSIONES.....................................................................................32

ANEXOS…………………………………………………………………33

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS…………...………...…………….……35

UNIVERSIDAD FERMÍN TOROVICE-RECTORADO ACADÉMICO

FACULTAD INGENIERÍAESCUELA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO

ELABORAR UNA PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA CINTA TRANSPORTADORA DE CONCRETO PARA LA FABRICACION DE

BLOQUES EN LA LINEA DE PRODUCCION DE LA EMPRESA BLOQUERA EL SELLA, C.A. UBICADA EN SANTA TERESA DEL TUY ESTADO

MIRANDA

Autores: Br. Robert Lugo Br. Alvimar Vargas Br. Freddy GilTutor: Ing. Luis RodríguezFecha: Febrero de 2017

RESUMEN

Este proyecto se plantea, Elaborar una propuesta de diseño de una cinta

transportadora de concreto para la fabricación de bloques en la línea de producción de la

empresa Bloquera El Sella C.A, con la finalidad de tener una maquina o mecanismo, el

cual facilite el manejo del material (concreto) que permita llevarlo desde el área de

Mezclado hasta el área de la Tolva donde será utilizado. El proyecto tuvo como

complemento teórico lo referente a transmisiones flexibles, el cual es un mecanismo que

se encarga de transmitir potencia entre dos o más elementos de una máquina y los tipos

a considerar son los de bandas, tomándose en su totalidad para la muestra. Se ejecutó las

fases de: diagnóstico, estudio de factibilidad económica, de recursos humanos y técnica,

arrojando como resultado la viabilidad del proyecto y el diseño. Así como también la

formulación del Proyecto en el cual se expuso los objetivos, fundamentación, misión,

visión, la memoria descriptiva de la propuesta y los cálculos de apoyo.

INTRODUCCIÓN

Una máquina está conformada por un grupo de elementos que los componen,

estos son elementos de máquinas, estos no tienen que ser indispensablemente sencillos,

pero si tienen que ser reconocibles como elemento individual afuera de la máquina de la

que forma parte o de la máquina de la que puede formar parte, de ahí la importancia de

identificar y reconocer éstos a fin de realizar diseños estructurales factibles de piezas e

integrarlos en un sistema más complejo.

Siguiendo con este orden de ideas, en el proyecto se planea Elaborar una

propuesta de diseño de una cinta transportadora de concreto para la fabricación de

bloques en la línea de producción de la empresa Bloquera El Sella, C.A.

El proyecto está constituido por los siguientes capítulos:

Capítulo I, se especifica el problema, el planteamiento del problema, los objetivos

(generales y específicos), se justifica el proyecto, además de la delimitación, los

alcances, así como también la limitación de la investigación.

Capítulo II, se constituye por el marco referencial en el cual se explica los

antecedentes relacionados con el estudio que apoyan al trabajo de investigación y las

bases teóricas, las bases legales.

Capítulo III, se detalla el Marco Metodológico el cual envuelve el tipo y el diseño

de investigación, así como la población y muestra, además de las técnicas e instrumento

de recolección de datos y las fases que contempla; el diagnóstico, la factibilidad,

económica, de recursos humanos y técnica.

Capítulo IV, se basa en la formulación del proyecto, es donde se expone la

propuesta como tal e incluye los objetivos, así como también la fundamentación, la

misión y visión, la memoria descriptiva de la propuesta y finalmente pero no menos

importante los cálculos de apoyo.

Por Último, se aborda las conclusiones y las referencias bibliográficas.

CAPÍTULO IEL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

Se considera a La Gestión del Mantenimiento como el procedimiento con que se

ejecutan una serie de labores de mantenimiento de manera organizada, permitiendo el

buen desarrollo de los sistemas productivos. Unas de las tantas labores del

mantenimiento es la mejora continua de todos los equipo que hacen parte del sistema

productivo, el cual se obtiene llevando a cabo estudios teóricos fundamentados en el

diseño de cojinetes, trasmisiones flexibles, engranes, rodamientos, entre otros.

Los procesos productivos se encuentran con defectos de rendimiento productivo,

esto se debe a las averías que se producen en los equipos y el alto porcentaje de paradas

técnicas en las diferentes líneas de producción, ya que estas situaciones aparecen a lo

largo de su existencia debido a la carencia en el área de mantenimiento de personal

calificado, es por esto que se necesita de la ingeniería para encarar estos problemas y a

través de diseños apropiados de equipos o elementos de máquinas, disminuya en gran

medida el problema que se suscita.

En este sentido el autor considerará investigaciones realizadas con el fin de

observar distintas maneras de abarcar la temática del trabajo, entre estas investigaciones

destaca: Salinero (2013) en su trabajo de investigación “Diseño de Una Banda

Transportadora Mediante Guide de Matlab” de la Universidad Carlos III de Madrid,

España. El propósito de esta investigación se fundamentó en el desarrollo de un

software para el diseño de uno de los elementos con mayor transcendencia en las

últimas tres décadas dentro del mundo del transporte, las cintas transportadoras. El

programa se ha elaborado, para que el usuario intuitivamente, con un mínimo de

conocimiento, pueda calcular diferentes casos que se dan a la hora de diseñar una banda

transportadora.

El diseño implementado en la ingeniería posibilita solventar los inconvenientes de

suministro en la producción, tal como se aplicará en la solución del problema,

concretamente en la empresa llamada Bloquera El Sella C.A; la cual sucede por estar

asociada a las paradas que ocurren debido a las tareas de mantenimiento programado y a

las paradas inesperadas en la línea de producción. Por lo cual emerge una serie de

interrogantes tales como: ¿Cuál será el modelo de diseño factible de este equipo para su

rendimiento en la línea de producción? ¿Cuál será la factibilidad económica, de recursos

humanos y técnica, para conocer la viabilidad del proyecto de diseño?.

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Elaborar una propuesta de diseño de una cinta transportadora de concreto para la

fabricación de bloques en la línea de producción de la empresa Bloquera El Sella, C.A.

ubicada en Santa Teresa del Tuy Estado Miranda.

Objetivos Específicos

1. Detallar el modelo de diseño factible para la cinta transportadora de concreto.

2. Establecer la factibilidad económica, de recursos humanos y técnica, para

conocer la viabilidad del diseño del proyecto.

3. Realizar cálculos del diseño, necesarios para la fabricación de la cinta

transportadora de concreto.

Justificación e Importancia

En el presente, los métodos de diseño de equipos alternativos no son muy tomados

en cuenta por las empresas, lo que provoca en tiempos prolongados gastos de ingresos,

debido al mantenimiento que como consecuencia genera altas paradas de la producción.

Es por esto que el diseño, puede surgir como una respuesta alternativa a este problema.

Una de las principales razones para la realización de éste diseño, es el hecho de que en

la mayoría de las veces hay paralizaciones en las líneas de producción y eso acarrea

consigo pérdidas de ingresos.

Por lo tanto, el estudio se justifica teóricamente, porque recoge información

metodológica que puede ser usada posteriormente para trabajos de diseño, como guía

de referencia en el tema de implementación de nuevos diseños. Desde el lado

institucional, ofrece a cualquiera de las organizaciones industriales, un método con el

cual lograr realizar un diseño de una maquina similar, lo que puede ayudar a disminuir

gastos por las paralizaciones de las líneas de producción.

Alcance y Limitaciones

En la realización un trabajo de investigación es de gran importancia la

determinación del sector o población donde los resultados del proyecto afectaran de

manera directa e indirecta, debido a que de esta determina donde se estimara obtener

cambios cumpliendo los objetivos de la investigación, siendo el alcance de la

investigación. De igual forma, durante la investigación, propuesta y ejecución del

proyecto se presentaran inconvenientes que afectaran los resultados, lo cual hace que el

conocimiento de las limitaciones es fundamental para la ejecución del proyecto por el

autor, y la interpretación de los resultados de los lectores.

Alcance

Este trabajo investigativo, tiene como fin proponer un diseño que permita tener

como opción otra cinta transportadora de concreto, no obstante; la aplicación de este

diseño puede ser utilizado para cualquier tipo de organización industrial. De este modo,

el diseño se proyecta en la búsqueda continua de mejoras en la confiabilidad de la

producción.

Limitaciones

En el transcurso de la realización del proyecto de diseño, se halló una limitación,

la cual pudo perjudicar esta propuesta. La limitación que se encontró fue en el capital

que representaba para la empresa a corto plazo la realización del diseño de otra cinta

transportadora; es aquí donde se propone diseñar otra cinta transportadora alterna que

haga el mismo trabajo pero en menor medida para disminuir un poco las pérdidas de

producción; por lo cual, se expresó la metodología a utilizar en esta actividad y se

continuó con el estudio. Este era de gran importancia, ya que con ella se determinaba el

diseño de otra cinta transportadora de menor costo para disminuir las perdidas en gran

proporción en el área de producción.

CAPÍTULO IIMARCO TEORICO

Antecedentes de la Investigación

El diseño se apoya por medio de proyectos realizados a nivel regional, nacional e

internacional. La exploración bibliográfica en busca de diseños es efectuada de forma

previa y con relación directa al tema objeto del diseño, esta es de gran utilidad para

complementar, servir de guía y apoyo al proceso de diseño, es por esto, que se nombran

algunos estudios enfocados en las metodologías descritas.

Bases Teóricas

Las bases teóricas son herramientas de gran importancia para el desarrollo de

cualquier tipo de investigación, debido a que son las encargadas de encaminar el rumbo

de un trabajo de investigación , en esta realiza la revisión de la literatura del tema a

tratar en el trabajo de investigación, a lo que define Hernández y otro (2006): “Es un

conjunto de constructos (conceptos) interrelacionados, definiciones y proposiciones que

presentan una visión sistemática de los fenómenos al especificar las relaciones entre las

variables, con el propósito de explicar y predecir los fenómenos.” (p. 80).

Cintas Transportadoras

Vienen desempeñando un rol muy importante en los diferentes procesos

industriales y esta se debe a varias razones entre las que destacamos; las grandes

distancias a las que se efectúa el transporte, su facilidad de adaptación al terreno, su

gran capacidad de transporte, la posibilidad de transporte de diversos materiales

(minerales, vegetales, combustibles, fertilizantes, materiales empleados en la

construcción etc.).

GENERALIDADES DE LAS CINTAS TRASNPORTADORAS

Materiales a Transportar, Tamaños y Temperaturas

Los primeros materiales que se transportan por cinta y de los que se tiene noticia

histórica, fueron los cereales y las harinas y salvados derivados de los mismos. Con

posterioridad, el otro producto más transportado fue el carbón.

Las capacidades a transportar y las distancias eran pequeñas desde el punto de

vista actual.

Las cintas transportadoras Transportan materiales diversos por ejemplo:

• Materiales empleados en la construcción; Arcilla (fina, seca), arena (seca,

húmeda), asfalto (para pavimentos), caliza (molida, triturada, agrícola,

hidratada), Cemento, cenizas, granito, hormigón, grava, tierras, etc.

• Combustibles; Antracita, coke (de petróleo calcinado y metalúrgico salido

del horno), carbón, hulla, lignito, etc.

• Fertilizantes; Fosfato (granulado, pulverizado), guanos, nitratos, sulfatos,

sales, urea, etc.

• Minerales; Aluminio, alumbre, azufre, cobre, hierro, grafito, magnesio,

plomo, yeso, etc.

• Alimentos y Productos de Origen Vegetal; Azúcar, aceitunas, algodón,

café, cacao, guisantes, harinas, papas, maíz, nueces, remolachas, etc.

Empleos de las Cintas Transportadoras

El empleo de las Cintas Transportadoras es muy diverso entre las cuales podemos

destacar los siguientes:

• Las industrias extractivas (minas subterráneas y a cielo abierto, canteras).

• Las Industrias Siderúrgicas (parques de carbón y minerales).

• Instalaciones portuarias de almacenamiento, carga y descarga de barcos.

• Centrales Térmicas (parques de almacenamiento y transporte a

quemadores de carbón, así como la evacuación de las cenizas producidas)

• Agroindustrias azucareras (Transporte de bagazo, cachaza).

• Industria Automotriz.

• Industria Químico - Farmacéutica.

Capacidades a transportar y longitudes

Teniendo en cuenta el progreso realizado en la fabricación de bandas, tanto en

anchuras (hasta 2m.), como en calidades, es corriente en la actualidad el transporte de

hasta 10000 T/Hora, existiendo cintas que trasportan hasta 50000 T/Hora; en lo que

respecta a la longitud, existen cintas de hasta 30 Km.

Ventajas ambientales y de seguridad

Efectuando la cubrición de las cintas, es posible evitar la dispersión del polvo

producido durante el transporte, contribuyendo a mantener una atmósfera limpia.

En la actualidad es posible reducir por completo la emisión de polvo al exterior

mediante la instalación de cintas tubulares, esto es importante si la cinta está próxima a

núcleos urbanos.

Facilidad de carga y descarga

Aunque en general las cintas transportadoras se cargan en un extremo de las

mismas, es posible efectuar la carga en un punto cualquiera de las mismas, mediante

dispositivos diversos (Tolvas, descarga directa desde otra cinta, etc.).

La descarga de las cintas transportadoras se efectúa generalmente en cabeza, pero

es posible hacerla también en cualquier punto fijo de las mismas, o de una forma

continua, empleando disposiciones constructivas adecuadas, (Carros descargadores,

llamados comúnmente Trippers).

COMPONENTES DE UNA CINTA TRANSPORTADORA

PARTES PRINCIPALES DE UNA CINTA TRANSPORTADORA.

Bandas Transportadoras.

La función principal de la banda es soportar directamente el material a transportar

y desplazarlo desde el punto de carga hasta el de descarga, razón por la cual se la puede

considerar el componente principal de las cintas transportadoras; también en el aspecto

económico es, en general, el componente de mayor precio.

Se sabe que conforme aumenta la longitud, también crece el costo de la banda

respecto del total.

Cintas de Aramida Con Telas De Cordones

Pueden llevarse a cabo las siguientes clasificaciones de las bandas:

- Según el tipo de tejido:

• De algodón.

• De tejidos sintéticos.

• De cables de acero.

- Según la disposición del tejido:

• De varias telas o capas.

• De tejido sólido.

- Según el aspecto de la superficie portante de la carga:

• Lisas (aspecto más corriente).

• Rugosas.

• Con nervios, tacos o bordes laterales vulcanizados.

Constitución de la banda

La Banda al cumplir la función de transportar, está sometida a la acción de las

siguientes influencias:

• De las fuerzas longitudinales, que producen alargamientos

• Del peso del material entre las ternas de rodillos portantes, que producen

flexiones locales, tanto en el sentido longitudinal como en el transversal, y

ello a consecuencia de la adaptación de la banda a la terna de rodillos.

• De los impactos del material sobre la cara superior de la banda, que

producen erosiones sobre la misma.

Para soportar adecuadamente las influencias anteriores, la banda está formada por

dos componentes básicos:

• El tejido o Carcasa, que transmite los esfuerzos.

• Los recubrimientos, que soportan los impactos y erosiones.

El tejido, como es bien sabido, consta de la urdimbre o hilos longitudinales, y de

la trama o hilos transversales; las posiciones relativas de urdimbre y trama.

La urdimbre, que soporta los esfuerzos de tracción longitudinales, es en general

bastante más resistente que la trama, la cual solo soporta esfuerzos transversales

secundarios, derivados de la adaptación a la forma de artesa y de los producidos por los

impactos. La rigidez transversal de la trama, no debe ser excesiva, con el fin de que la

banda pueda adaptarse bien a la artesa formada por la terna de rodillos

Los recubrimientos o partes externas están formados por elastómeros (caucho

natural), plastómeros (pvc), u otros materiales.

Recubrimientos

Los recubrimientos de goma sirven para unir los elementos constitutivos de la

carcasa y constan de dos partes, la superior y la inferior.

El espesor del recubrimiento de la carcasa está en función del tipo de aplicación

de la banda y de la anchura de esta.

Rodillos y Soportes

Generalidades De Los Rodillos

Los rodillos son uno de los componentes principales de una cinta transportadora,

y de su calidad depende en gran medida el buen funcionamiento de la misma. Si el giro

de los mismos no es bueno, además de aumentar la fricción y por tanto el consumo de

energía, también se producen desgastes de recubrimientos de la banda, con la

consiguiente reducción de la vida de la misma.

La separación entre rodillos se establece en función de la anchura de la banda y de

la densidad del material transportado.

Funciones De Los Rodillos

Las funciones a cumplir son principalmente tres::

1. Soportar la banda y el material a transportar por la misma en el ramal superior,

y soportar la banda en el ramal inferior; los rodillos del ramal superior situados en la

zona de carga, deben soportar además el impacto producido por la caída del material.

2. Contribuir al centrado de la banda, por razones diversas la banda esta sometida

a diferentes fuerzas que tienden a decentarla de su posición recta ideal. El centrado de la

misma se logra en parte mediante la adecuada disposición de los rodillos, tanto

portantes como de retorno.

3. Ayudar a la limpieza de la banda ,aunque la banda es limpiada por los

rascadores, cuando el material es pegajoso pueden quedar adheridos restos del mismo,

que al entrar en contacto con los rodillos inferiores pueden originar desvíos de la

misma; para facilitar el desprendimiento de este material se emplean rodillos con discos

de goma (rodillos autolimpiadores).

Tipos De Rodillos

Los más utilizados son:

• Rodillos de Alineación, sirven para alinear la banda dentro de la propia

instalación.

• Rodillos de Impacto; recubiertos de discos de goma para absorber los

golpes provocados por la caída de bloques en las tolvas de recepción.

• Rodillos de Retorno; los cuales están formados con discos de goma.

• Rodillo cilíndrico; con la superficie exterior lisa, tal como la obtenida

mediante el empleo de tubos de acero; es el más empleado.

• Rodillo cilíndrico con aros de goma; son adecuados para soportar los

fuertes impactos del material en las zonas de carga, mientras que si se

montan en los rodillos de retorno, deben ser adecuados para facilitar la

limpieza de la banda.

Transmisiones Flexibles

Casi todas las maquinas emplean algún tipo de transmisión para conectar flechas

giratorias. La necesidad de conectar dos o más flechas paralelas han hecho que se

desarrollen comercialmente transmisiones especiales las más comunes son las de banda

y las de cadena.

En la mayor parte de los casos las transmisiones estarán constituidas por

componentes comerciales por lo que la labor del diseñador se reduce a seleccionar el

tipo y tamaños adecuados siguiendo las indicaciones de los fabricantes para

posteriormente calcular las cargas que dichas transmisiones ocasionaran sobre las

flechas y apoyos.

Definición

Se define transmisiones flexibles a un mecanismo encargado de transmitir

potencia entre dos o más elementos de una máquina.

Fajas

Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado

en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una

correa o cinta continua.

Tipos de transmisiones

Existen las transmisiones de banda y las transmisiones de cadena.

Transmisiones de banda

Constan de dos elementos básicamente: la cinta, la banda o correa y las poleas. La

forma de la banda hace que se distingan los diferentes tipos siendo los principales: de

banda plana, de banda V o trapezoidal y la banda dentada.

Las transmisiones por cadena tienen como partes principales la cadena y las

ruedas dentadas o catarinas. Existen diversos tipos de cadena pero las más empleadas

para transmitir potencia son la cadena de rodillos y la cadena de dientes invertidos.

Transmisiones por banda

Las transmisiones por banda son el medio más económico de transmitir potencia

de una flecha a otra. Las bandas además de su bajo costo, operan suave y

silenciosamente y pueden absorber cargas de choque apreciables. No son tan durables o

fuertes como las transmisiones por cadena o engranajes, las cuales se prefieren en

servicios de trabajo pesado. Sin embargo recientes avances en la producción de

materiales de refuerzo y cubiertas han permitido el empleo por bandas donde

anteriormente solo los engranajes hubiesen sido usados.

Tipos de bandas

Bandas planas

Las bandas planas se caracterizan por tener sección transversal un rectángulo.

Fueron el primer tipo de bandas de transmisión utilizadas, pero actualmente han sido

sustituidas han sido sustituidas por las bandas trapezoidales. Son todavía estudiadas

porque su funcionamiento representa la física básica de todas las bandas de transmisión.

Las transmisiones por banda, en su forma más sencilla, consta de una cinta

colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra movida.

Clasificación

Transmisión por banda abierta. Se emplea en árboles paralelos si el giro de estos

es un mismo sentido.

Transmisión por banda cruzada. Se emplea en árboles paralelos si el giro de

estos es en sentido opuesto.

Transmisión por banda semicruzada: Se emplease los árboles se cruzan.

Transmisión por banda con rodillo tensor exterior. Se emplea cuando es

imposible desplazarlas poleas para el tensado de las correas.

Transmisión por banda con rodillo tensor interior. Se emplea cuando es

imposible desplazarlas poleas para el tensado de las correas

.Transmisión por banda con múltiples poleas. Se emplea para trasmitir el

movimiento desde un árbol a varios árboles dispuestos paralelamente.

Definición de Términos Básicos

Cadena de transmisión: Una cadena de transmisión sirve para transmitir del movimiento de arrastre de fuerza entre ruedas dentadas

Transmisión: Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Son parte fundamental de los elementos u órganos de una máquina, muchas veces clasificados como uno de los dos subgrupos fundamentales de estos elementos de transmisión y elementos de sujeción.

Transmisión Flexible: Se define transmisiones flexibles a un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos de una máquina.

Engranaje: Es el mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina.

CAPÍTULO IIIMARCO METODOLÓGICO

Tipo de Estudio

Para el estudio de los elementos determinantes y/o influyentes que actúan en el

trabajo, este estará basado en el siguiente tipo de estudio, según el nivel de la

investigación, esta es descriptiva ya que se enfoca en describir las características del

objeto en estudio y la realidad del mismo; en cuanto a esto Selltiz y Johada (2008) nos

dicen que: “Descripción, con mayor precisión, de las características de un determinado

individuo, situaciones o grupos, con o sin especificación de hipótesis iníciales acerca de

la naturaleza de tales características.” (p.76).

El mismo, se basa en un Proyecto Factible, debido a que es una propuesta

relacionada al “diseño de una cinta transportadora de concreto para la fabricación de

bloques en la línea de producción de la empresa Bloquera El Sella, C.A.”, con la

finalidad de buscar posibles soluciones a la problemática de pérdidas de producción

presentada.

Diseño de la Investigación

Debido al área donde se está realizando la investigación, se dice que el diseño de

la investigación es de tipo Documental y de Campo. Documental porque se requiere de

diversas fuentes bibliográficas para constituir la información referente al diseño de la

cinta transportadora de concreto de la empresa; estas fuentes bibliográficas ya

elaboradas acerca de este tema, son proveniente de tesis, monografías, informes, entre

otras.

Del mismo modo, también se puede decir que es de Campo debido a que se

alcanza a obtener información sumamente valiosa e importante a través de la

observación directa.

Población y Muestra

Para la ejecución de la investigación en un proyecto es necesario delimitar la

población y muestra del mismo para la observación del fenómeno a estudiar, en este

sentido Tamayo (1997) plantea: “La población se define como la totalidad del fenómeno

a estudiar donde las unidades de población posee una característica común la cual se

estudia y da origen a los datos de la investigación” (P.114). Que completa Sabino

(2000) definiendo muestra como: “una parte todo que llamamos universo y que sirve

para presentarlo” (p. 87). Habiendo confirmando la importancia de estos elementos se

prosigue con determinar la población y la muestra del presente trabajo de investigación.

Población

Con el objetivo de lograr la veracidad en el desarrollo del presente proyecto, la

población que se está tomando en consideración se encuentra conformada por los

trabajadores de la empresa Bloquera El Sella C.A.

Muestra

De este modo, la muestra poblacional es finita y está escenificada por el total de la

población; en este caso, en la línea de producción labora un número pequeño de

trabajadores. En cuanto a esto, Hurtado (2006), nos dice que: “cuando la población

objeto de estudio es muy pequeña se toma el cien por ciento (100%) de la población,

para la muestra".

Técnica e Instrumentos de Recolección de Datos

Para la realización de este trabajo de investigación, se hizo uso de instrumentos y

técnicas que serán de gran ayuda para obtener información y recolectar datos, ambos

son esenciales para alcanzar los fines propuestos para este estudio.

1. Observación Directa; se efectuó un sin número de observaciones directas por

medio de visitas periódicas al área de estudio, donde se encontró evidencias de las

necesidades que existen en cuanto al diseño del equipo en la empresa Bloquera El Sella

C.A.

2. Entrevistas No Estructuradas; se implementó a través de conversaciones y

preguntas sencillas e informales a los trabajadores de la empresa Bloquera El Sella C.A.

la cual es el área de estudio en cuestión, con el fin de buscar opiniones y obtener más

información acerca de la situación actual de la línea de producción.

3. Búsqueda de Información Bibliográfica, se usó esta técnica de revisión

bibliográfica para poder contar con una mejor información y compresión acerca del

tema de transmisiones flexibles. Las distintas fuentes bibliográficas que se consultaron

para la recopilación de información fueron provenientes de Internet, textos, manuales,

planos e informes ya elaborados por la misma empresa, etc. los cuales sirven de gran

ayuda para aclarar todo tipo de interrogantes que se presenten.

Instrumentos de la Recolección de Datos

a. Registros

b. Celulares

c. Internet

d. Computadores

Fases de la Investigación

Diagnóstico

El diagnóstico está basado en las observaciones que se realizaron, en las

entrevistas no estructuradas y en los registros de mantenimiento de los equipo de la

línea de producción de la empresa Bloquera el Sella C.A. a fin de determinar la

necesidad del diseño de maquinas alternas.

Factibilidad

Factibilidad Económica

Recursos Económicos.

Componentes Cantidad de Unidades Total de Bs

Rodillos 4 430.000bs

Chumaceras o rodamientos 8 60.000,00 c/u

Motor Eléctrico Trifásico de

1 hp

1 170.000,00 bs

Vigas y Laminas de Acero

(Materiales de la Estructura)

600.000,00 bs

Bandas de Goma 1 75.000,00 (Metro)

Engranajes 2 60.000bs

Cadena 1 67.000bs

Observación; estos precios están sujetos a cambio por variación del dólar debido

a la situación económica planteada en el país.

Factibilidad Técnica

La empresa Bloquera El Sella C.A dispone de los dispositivos apropiados para la

realización de este proyecto, cuenta con las áreas necesarias dentro de sus talleres,

equipos especiales para la creación del mismo y por ultimo pero no menos importante,

la empresa cuenta con las herramientas de alta calidad para garantizar el buen desarrollo

de estas mejoras a implementar.

Factibilidad de Recursos Humanos

El total de personas que hacen parte del capital humano de Bloquera El Sella C.A

componen una comunidad, la cual está unida e integrada en un objetivo en común que

es el éxito de la empresa. Para el avance de la investigación de este proyecto se hace

necesaria la interrelación de los investigadores y de las personas directas e

indirectamente involucradas con las actividades normales de la empresa.

La empresa en cuestión, tiene a su disposición un personal altamente capacitado y

conocedor de los mínimos detalles de las distintas áreas que involucran el

mantenimiento mecánico; así como los operadores del área los cuales son piezas claves

en el desempeño de este proyecto, lo que nos lleva a concluir, que este proyecto es

probablemente factible.

CAPÍTULO IVFORMULACIÓN DEL PROYECTO

Objetivo del Proyecto

Diseñar una cinta transportadora de concreto para la fabricación de bloques en la

línea de producción de la empresa Bloquera El Sella, C.A.

Objetivo General

Elaborar una propuesta de diseño de una cinta transportadora de concreto para la

fabricación de bloques en la línea de producción de la empresa Bloquera El Sella, C.A.

ubicada en Santa Teresa del Tuy Estado Miranda.

Objetivos Específicos

1. Detallar el modelo de diseño factible para la cinta transportadora de concreto.

2. Establecer la factibilidad económica, de recursos humanos y técnica, para

conocer la viabilidad del diseño del proyecto.

3. Realizar cálculos del diseño, necesarios para la fabricación de la cinta

transportadora de concreto.

Fundamentación

Está fundamentado en la necesidad de tener una maquina alterna (cinta

transportadora) para transportar el concreto desde el área de mezclado hasta el área de la

tolva; para solventar de una vez por todas el problema que se genera cuando toca hacer

el mantenimiento preventivo dentro de la organización o por las paradas inesperadas

que se presentan, para así, poder garantizar y mantener la continuidad de producción de

la planta y poder seguir ofreciendo productos en el tiempo programado.

Misión

Bloquera El Sella, C.A., es una empresa líder, competitiva y rentable, que por su

disciplina, eficiencia, calidad, excelencia en el servicio y compromiso del personal,

cumple con las necesidades de nuestros clientes. Nuestros logros nos estimulan para

presentar un servicio cada vez mejor con excelente calidad. Buscamos que nuestras

actividades sean económicamente rentables en función de ampliar nuestros servicios y

sobrepasar las expectativas de nuestros clientes. Creemos en nuestra gente, gente que

trabaja unida, capaz de asumir los retos y alcanzar grandes objetivos.

Visión

Nuestra visión es mantener la posición como la principal Fábrica y distribuidora

de Bloques de Concreto. Bloquera El Sella C.A., siempre busca la Excelencia.

Para calcular el diseño de la cinta transportadora de concreto se tuvieron que

tomar en cuenta los siguientes parámetros:

Colocar siempre lo motores eléctricos en los o el rodillo conductor en las

esquinas de la cinta transportadora

Los rodillos conductores siembre deben tener un material en la superficie

capaz de genera la suficiente fricción para evitar deslizamientos

Colocar debidamente tensa la correa para evitar deslizamientos.

Diseño

Se diseñó la cinta transportadora a partir de los siguientes aspectos estudiados.

7.9 metrosmin

+30% (mas eficiencia )=10.27 mmin

=33.69 piesmin

∴Velocidad necesaria=34 PFM

Determinar Capacidad de Carga

25 kg x 2 (estriba )=50 kilogramos en1.58 m

∴31.64 kilogramosmetro

x 1 metro3.28 pie

x 2.2 lb1kg

=21.22lb / pie

Capacidad = 22 lb / pie

Calculo de la Potencia del Motor

Para el cálculo de la unidad motriz del transportador (potencia necesaria para mover

la carga y el cálculo del motorreductor), tomando en cuenta el coeficiente de fricción

dado por el tipo de banda a utilizar y tipo de transportador a utilizar obtenido en la

Tabla 2.

Tabla 2. Características de bandas comerciales

Mediante los dos datos de la tabla anterior se obtiene las características de la banda

necesaria para este proyecto, las características de la banda son:

FEBOR 15 NF PVC color negro 01

Ancho de 3000 mm

Peso 2,6kg/m2

El coeficiente de fricción es de 0.4

Para determinar la potencia del motor necesaria se utiliza la siguiente ecuación:

HP=(W +w ) ( f )(s)

33000

Donde:

W = peso de carga (lb)

w = peso de banda (lb)

f = coeficiente de fricción

s = velocidad (FPM)

La potencia para el retorno de la banda se considera despreciable, por lo tanto tenemos:

(22 lbpie ) (39.37 pie )=866.14 lb

(2.6 kgm2 )(0.9m )=2.34 kg

m=(1.57 lb

pie ) (39.37 pie )=61.81lb

HP=(866.14 lb+61.81lb ) (0.4 )(34 FPM)

33000

HP=0.38 HP (1.5 factor de servicio )

HPideal=0.5736 HP≈ 0.75 HP

Calculo del Motorreductor

La relación de reducción necesaria la obtenemos respecto a la Figura 1.11.

VL=2πnr12

∴n=12VL2πr

=12(33.69 ft

min )2 π (0.333 ft )

=193.22 RPM

Diámetro de la Catarina

D= Vπ x RPM

=33.69 ft

minπ x 193.22 RPM

=0.55 ft

El diametro comercialmas cercano es el de0.66 ´ ´

Relación de Transmisión

RT=RPM entradaRPM salida

= 1800rpm193.22rpm

=9.3

Flecha

El eje tiene las siguientes características:

Con lo que se estima en el siguiente diagrama de cargas

El torque ejercido por la catarina ( T ) se calcula mediante la siguiente formula, en la

que se hace uso de la potencia del motor ( P ) y la velocidad ( rpm ) requerida por la

banda transportadora ( n ).

T=63000(P)n

T=63000(P)

n

T=63000 (0.75 HP )

193.22 RPM

T=244.53 lb . pulg

Este torque aplicaría cuando el motor se encuentra en el mismo angulo que el motor,

pero el motor se encuentra ubicado de la siguiente manera:

Y esta posición modifica el torque que la transmisión aplica sobre el eje, con lo cual se

hace uso de la siguiente ecuación:

M T=Tcosθ

M T=(244.53lb . pulg ) cos20=229.8 lb . p

Ahora tomando en cuenta la carga máxima que soporta este eje es de 866.14 lb la

distribución de la carga queda de la siguiente manera:

Usando la siguiente formula se obtiene el momento de flexión máximo para la flecha

(eje):

M=W 1 x L

2

M=¿¿

Tomando en cuenta que el material utilizado es un acero ASTM-A501, el cual tiene un

límite de fluencia (Sy) de 36 Ksi y su esfuerzo ultimo (Sut) de 58 Ksi.

Con estos datos es posible calcular el diámetro del eje, por el método de cargas estáticas

mediante la siguiente ecuación.

D=[ 32 . nS y

x ( M 2+T 2 )12 ]

13

Para el diseño de este engrane se considera como factor de seguridad “n” un valor de 2.

D=¿¿

D=0.74∈¿

En producto comercial tenemos un eje cuyo diámetro es de ¾ de pulgada

CALCULO DE COJINETES

Mediante el diámetro del eje calculado se busca en la página de SKF un rodamiento

para un diámetro de 0.75 in, como resultado se tiene.

La transmisión ejerce la torsión en dos ejes, el primero el eje de xy y el segundo en el

eje xz, por lo que hay que calcular un diagrama de cortantes contemplando estos dos

esfuerzos.

Calculo para el plano xy

∑ Fb=0

RBxy=13.94

RAxy=230.58

Calculo para el plano xz

∑ Fb=0

RBxz=12.29

RAxz=217.54

Para calcular el diseño de la cinta transportadora de concreto se tuvieron que

tomar en cuenta los siguientes parámetros:

Colocar siempre lo motores eléctricos en los o el rodillo conductor en las

esquinas de la cinta transportadora

Los rodillos conductores siembre deben tener un material en la superficie

capaz de genera la suficiente fricción para evitar deslizamientos

Colocar debidamente tensa la correa para evitar deslizamientos.

CONCLUSIONES

La realización de este proyecto permitió aplicar los fundamentos de la ingeniería,

concretamente los elementos de máquinas, a un caso práctico del diseño, con el cual se

pudo lograr obtener una solución funcional y económica para emplear el diseño de una

cinta transportadora de concreto en la empresa Bloquera El Sella C.A para solucionar

las pérdidas de costos y elevar un poco más la confiabilidad de la producción.

De igual manera, el diseño se realizó gracias a la aplicación de los conceptos

estudiados hasta ahora bajo la modalidad virtual, también el uso de datos, técnicas y

procedimientos para el cálculo de apoyo y el diseño como tal.

Por último, podemos decir que la banda transportadora optimiza la industria

debido a que reduce el esfuerzo humano a la hora de transportar materiales, es por ello

su importancia.

ANEXOS

Cinta trasportadora en fabrica de bloques de concreto

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Baumeister, T; Avallone, E; Baumeister III, T. (1986). Manual del Ingeniero Mecánico Volumen III. (2ª. Ed.). México D.F. McGraw-Hill.

Salinero, M. (2013). Diseño de Una Banda Transportadora Mediante Guide de Matlab. Tesis de grado para el título de Ingeniero. Universidad Carlos III de Madrid, España.

Hernández, R; Fernández-Collado, C; Baptista, P. (2006). Metodología de la Investigación. (4ª. Ed.). México D.F. Mc Graw Hill.

Universidad Fermín Toro, Vicerrectorado Académico. (2016). Normas para la Elaboración y Presentación de Trabajos de Investigación. Cabudare: UFT.

Budynas, R y Keith, N. (2012). Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley. Novena edición, Editorial McGrawHall.

Mott, R. (2006). Diseños de Elementos de Máquinas. Cuarta edición. Editorial Pearson Educación. España