Ingeniería Mecánica · 2019
Metodología de diseño de molinos paneleros
La industria azucarera representa gran parte de la economía colombiana mostrando un gran crecimiento a lo largo de los años, llevando esto a la necesidad de prestarle especial atención a los productos que de esta se derivan y al proceso que esto conlleva, siendo la panela el más importante. En este trabajo se presentará un procedimiento para el diseño de un molino de caña de rodillos, el cual parte de un modelo matemático que describe el comportamiento de la caña al ser comprimida [1], este nos permitirá obtener las fuerzas necesarias para llevar a cabo dicho proceso con mayor precisión al momento de establecer la metodología de diseño con el que se dimensionarán los diferentes componentes del molino, diseño que luego será comparado con los catálogos encontrados a nivel industrial. El capítulo I contiene información sobre la problemática objeto de estudio en este trabajo, así como también se menciona alguna de las metodologías que se ha seguido para realizar los diseños para molinos de caña de rodillos.
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Contenido
- 1.3 OBJETIVO GENERALp. 12
- FIGURA 1 POSICIÓN INICIAL DE LAS CAÑASp. 17
- FIGURA 2 DISPOSICIÓN FINAL DE LAS CAÑAS DESPUÉS DE LA COMPRESIÓNp. 17
- [5]p. 15
- FIGURA 4 VISTA LATERAL DE LAS MAZAS DEL MOLINO PANELEROp. 25
- FIGURA 5. DIAGRAMA DE FUERZAS PLANO XYp. 27
- FIGURA 6. DIAGRAMA FUERZAS TRANSMITIDAS POR LOS ENGRANAJES, VISTA LATERALp. 27
- FIGURA 7. DIAGRAMA DE FUERZAS PLANO XYp. 29
- FIGURA 8. DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTESp. 30
- FIGURA 9. DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTORp. 30
- FIGURA 10. DIAGRAMA DE FUERZAS PLANO XZp. 31
- FIGURA 11. DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES PLANO X-Zp. 32
- FIGURA 12. DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR PLANO X-Zp. 32
- FIGURA 13. DIAGRAMA DE MOMENTO TORSORESp. 33
- FIGURA 14. DIAGRAMA DE ESFUERZO ALTERNANTEp. 34
- FIGURA 15. ESFUERZO CORTANTE MEDIOp. 35
- FIGURA 16. DIAGRAMA DE FUERZAS PLANO X-Yp. 37
- FIGURA 17. DIAGRAMA DE DEFLEXIÓN DEL EJE DE LA MAZA MADREp. 38
- FIGURA 18. CARACTERÍSTICAS DE MOLINOS PANELEROS UTILIZADOS EN COLOMBIAp. 40
- FIGURA 19. DIMENSIONAMIENTO DEL EJE EN INVENTORp. 42
- FIGURA 20. SELECCIÓN DE LA CHAVETA EN INVENTORp. 43
- FIGURA 21. CREACIÓN DEL MATERIAL ACERO AISI 1040 LAMINADO EN FRÍOp. 43
- FIGURA 22. UBICACIÓN DE LAS CARGAS SOBRE EL EJEp. 44
- FIGURA 23. FUERZA DE COMPRESIÓN DE LA CAÑAp. 44
- FIGURA 24. FUERZAS DE REACCIÓN EN LOS ENGRANAJESp. 45
- FIGURA 25. DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES PLANO XYp. 45
- FIGURA 26. MOMENTO FLECTOR PLANO XY SIMULACIÓNp. 46
- FIGURA 27. DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES PLANO XZp. 46
- FIGURA 28. DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR PLANO XZp. 47
- FIGURA 29. MOMENTO TORSOR DE ENTRADAp. 47
- FIGURA 30. MOMENTO TORSOR DE SALIDAp. 48
- FIGURA 31. DIÁMETRO IDEALp. 48
- FIGURA 32. DEFLEXIÓN EJE Yp. 49
- FIGURA 33. COMPRESIÓN DE CAÑA, CON DOS MAZAS RANURADASp. 52
- FIGURA 35. VALORES NORMALIZADOS DE MÓDULOS PARA ENGRANAJES RECTOSp. 54
- FIGURA 36. FACTORES DE REDUCCIÓN DE RESISTENCIA A LA FATIGAp. 55
- FIGURA 37.RESISTENCIAS A LA FATIGA (VALORES ESTIMADOS)p. 56
- DEL EJEp. 57
- [1]p. 15
- [2]p. 15
- [3]p. 15
- [4]p. 15
- [5]p. 15
- [6]p. 16
- [7]p. 16
- [8]p. 16
- [9]p. 16
- [10]p. 16
- [11]p. 18
- [12]p. 18
- [13]p. 18
- [14]p. 18
- [15]p. 19
- [16]p. 19
- [17]p. 19
- [18]p. 19
- [19]p. 19
- [20]p. 19
- [21]p. 19
- [22]p. 19
- [23]p. 20
- [24]p. 20
- [25]p. 20
- [26]p. 20
- [27]p. 20
- [28]p. 21
- [29]p. 21
- [30]p. 21
- [31]p. 21
- [32]p. 21
- [33]p. 24
- [34]p. 26
- [35]p. 26
- [36]p. 26
- [37]p. 26
- [38]p. 26
- [39]p. 28
- [40]p. 28
- [42] [7]p. 33
- [43]p. 34
- [44]p. 34
- [45]p. 34
- [46]p. 35
- [47]p. 35
- [48]p. 35
- [49]p. 36
- [50]p. 36
- [51]p. 36
- [52]p. 37
- [53]p. 38
- [54]p. 38
- [55]p. 38
- [56]p. 38
- TABLA 2 COMPARACIÓN TEÓRICO EXPERIMENTALp. 53