Trabajo diseño-del-eje-de-una-pulidora-1-segundo-c

“Diseñode Elementos de Máquinas II”
1
º
CURSO : DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINA II
TEMA : DISEÑO DEL EJE Y SELECCIÓN DE
RODAMIENTOS DE UNA PULIDORA
PROFESOR: ING. TELLO RODRIGUEZ JORGE
ALUMNOS : Cruzado Rojas Michael
Lizama rivera Cristian
Ramírez Requejo Cesar
Tesen Inga Cristian
CICLO : VIII
Lambayeque, diciembre del 2015

2
AGRADECIMIENTO
Darle gracias a Dios por permitirnos
la vida y desarrollar este Proyecto, para el curso de Diseño
De Elementos De Maquina II y al ING. TELLO
RODRIGUEZ JORGE, por su comprensión y
asesoramiento en el desarrollo del tema.
Para el gerente TOMAS PADILLA LOZADA de la empresa
“MOLINERA TROPICAL S.A.C” a quien agradecemos por
brindarnos las facilidades de hacer nuestras visitas técnicas
y obtener datos e información para poder realizar este
proyecto.
Así mismo darle gracias a nuestros padres por hacer el
esfuerzo de poder brindarnos las facilidades de poder estar
aquí estudiando nuestra carrera universitaria
A todos ellos,
Muchas gracias.

3
CAPITULO
I

4
I. MEMORIA DESCRIPTIVA
a. OBJETIVOS DEL PROYECTO:
1. El objetivo del presente trabajo es concluir con el diseño de una PULIDORA en el
cual se hace referencia a toda la información con respecto a la producción,
Procesamiento y Comercialización de Arroz, por zonas de producción, presentando
cuadros comparativos. Se menciona con detalle el funcionamiento de dicho eje.
2. Estudio técnico y económico para el diseño del Eje.
b. CONTENIDO:
El presente proyecto tiene por finalidad dar las especificaciones de carácter técnico –
económico, para el correcto diseño de un eje y la selección de sus respectivos cojinetes
para el pulidor de arroz con agua que se encuentra en las instalaciones de la empresa
MOLINERA TROPICAL S.A.C y veremos los siguientes puntos:
 Memoria Descriptiva.
 Datos Generales.
 Flujograma del proceso.
 Cálculos Justificativos.
 Planos.
 Metrados y Presupuesto.
 Conclusiones, recomendaciones y anexos.
c. DESCRIPCION:
Rediseñar las partes de una máquina que cumpla con las expectativas del usuario,
estableciendo los estándares de calidad y que en este casoserá la PULIDORA DE ARROZ.
Conocer las normas de seguridad industrial que deben tenerse en cuenta para el diseño y
aplicar los métodos estudiados relativos al estudio y cálculo de este tipo de mecanismos
entre las cuales citamos los siguientes:
 Representación de elementos normalizados.

5
 Cálculos de resistencia mecánica de distintos elementos.
 Cálculos de resistencia de los distintos materiales de los elementos.
 Selección de distintos tipos de elementos del sistema de transmisión,
según la carga a que estén sometidos.

6
CAPITULO
II

7
II. DATOS GENERALES
a. NOMBRE DEL PROYECTO:
“DISEÑO DEL EJE Y SELECCIÓN DE RODAMIENTOS DE UNA PULIDORA PARA LA
EMPRESA MOLINERA TROPICAL S.A.C”
b. DATOS GENERALES DE LAEMPRESA:
INTRODUCCION
 Molinera tropical SAC. Es una empresa perteneciente al grupo topal que
es una de las más sólidas del sector arrocero peruano; gestiona sus
procesos con tecnología de vanguardia, cumpliendo con los estándares de
calidad exigidos por el mercado.
 Es una organización que tiene presencia en toda la cadena productiva del
arroz, desde su cultivo, acopio, transporte, procesamiento y
comercialización.
 En la actualidad molinera tropical brinda servicio de pilado en una moderna
planta que tiene al servicio del productor arrocero báscula para el pesaje
de camiones, torres de secado, silos de almacenamiento, almacenes y
oficinas administrativas destinadas a brindar un servicio de calidad.
i. Datos principales.
 Razón Social: EMPRESA MOLINERA TROPICAL SAC.
 Nombre Comercial: MOLINERA TROPICAL SAC.
 Tipo Empresa: Sociedad Anónima Cerrada.

8
 Condición: Activo.
 Actividad Comercial: Elaboración de Arroz.
 Marca de actividad Comercio Exterior: Interno.
 Información Empresarial:
ii. Ubicación.
Molinera Tropical se encuentra ubicada en la Panamericana Norte KM.778.5 –
LAMBAYEQUE. Sus
clientes son los productores arroceros del norte del país
iii. Descripción del servicio
 control de peso: Se realiza en una báscula camionera

9
 limpieza del grano: Se realiza con la ayuda de tres sistemas de extracción
de impurezas de la maquina: un cilindro “scalper” para separar las impurezas
de mayor tamaño, una cámara de aspiración para separar las impurezas
livianas y una zaranda para la separación de la tierra e impurezas de mayor
y menor tamaño que el grano.
 Secado:
- Esta operación se realiza en modernas torres de secado,
asegura a todo el grano su secado en un mismo nivel de
humedad.
- Para conseguir un mejor rendimiento de arroz entero, la
remoción de humedad se realiza gradualmente, pasando el
grano varias veces por la torre permitiendo que después de
cada “paso” el grano repose por periodos convenientes.
- La humedad final del grano es de 15°

10
 Reposo: El tiempo debes ser suficiente para permitir la difusión interna total
de la humedad. La mayoría de beneficios se consiguen con solo 12 horas de
reposo.
 Despedrado:se realiza en una despedradora o deschinadora gravimétrica
que ha sido diseñada para separar las fracciones ligera y pesada del grano
y eliminar parcialmente el polvo y las impurezas.
 Calibrado: separa los granos inmaduros
 Descascarado:se realiza en una cámaradescascaradoraque esa equipada
con un par de rodillos de caucho que giran hacia la dirección interna a varias
velocidades. Las cascaras son usadas como combustible para los hornos.
 Blanqueado: Concite en la eliminación de los estratos de salvado. Son
estratos que están íntimamente adheridos al endospermo y que deben
frotarse contra una superficie abrasiva y contra otros granos. En esta etapa
se produce la mayor parte del polvillo.
 Pulido: Es la etapa final más suave, del limpiado de las partículas de salvado
y polvo de arroz blanco y de alisamiento de su superficie para darle mejor
aspecto.
iv. Responsables del proyecto.
 Cruzado Rojas Michael
 Lizama rivera Cristian
 Ramírez Requejo Cesar
 Tesen Inga Cristian
Estudiantes de la FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA de
la UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO.

11
CAPITULO
III

12
III. FLUJOGRAMA

13

14
a. DESCRIPCION DE LAS ETAPAS DEL PROCESO DE ARROZ
ELABORADO:
3.1.1 PROCESO DE RECEPCION Y SECADO
3.1.1.1 Recepción
Los lotes de arroz provenientes de las zonas son transportados en camiones, tráiler y/o el
vehículo seleccionado por el agricultor.
Antes de ingresar a las instalaciones estos son pesados en una balanza de plataforma.
El encargado de la balanza a través de un Sistema Computarizado en la cual registra el
número de placa del vehículo, cliente, variedad, peso de ingreso, guía de remisión para
finalmente asignar un código de acuerdo a la zona de procedencia.
Ejemplo: Código: BG 300
Descripción: BG procedencia: Bagua Grande
300 (nº correlativo de llegada del vehículo)
Esta numeración correlativa; asignada al inicio de cada campaña según zona respectiva.
ABREVIATURAS DE ZONAS COMERCIALES
ZONA ABREV. ZONA ABREV.
BAGUA CHICA BA NUEVA CAJAMARCA NC
BAGUA GRANDE BG OYOTUN OY
CAYALTI CA PACORA PA
CHEPEN CH PIMENTEL PM
CHICLAYO CY PITIPO PT
CHONGOYAPE CP PIURA PI
FERREÑAFE FE REQUE RE
ILLIMO IL SAN PEDRO SP
JAEN JA SULLANA SU
JAYANCA JY TARAPOTO - CHICLAYO TA
LAMBAYEQUE LA TUCUME TC
MOCHUMI MO TUMBES TU
MOCUPE MC
Posteriormente, se destina hacia:
El Secado Industrial; donde serán descargados a las tolvas de recepción.
A medida que se va descargando el lote, El supervisor inspecciona de manera visual el
estado de la unidad y del lote, corroborando que no halla signos de infestación y/o
proliferación de hongos.
De darse lo último inmediatamente será separado y comunicando al jefe de secado y al de
Saneamiento para que tomen las acciones pertinentes.
De cada lote se obtendrá una muestra, para ser analizada en el laboratorio; dicha muestra
estará acompañada de su ticket de identificación.
Aleatoriamente se envía muestras a laboratorios acreditados por INDECOPI para el
análisis de presencia de AFLATOXINAS y PESTICIDAS análisis realizado cada 6 meses.

15
3.1.1.2 Almacenamiento de Materia Prima
En esta etapa se recepciona el arroz cascaraen tolvas de cementoprevio el análisis emitido
por control de calidad (no teniendo contaminación biológica y pasando las pruebas
organolépticas del lote (olor y color)), del cual se ha dado conformidad para ser
recepcionado el lote y posteriormente se programara para su paso a la secadora industrial;
Si se encontrara llenas las tolvas se arrumara en sacos sobre parihuelas hasta esperar esté
disponible las tolvas.
3.1.1.3 Pre limpia
En esta etapa se retiran la mayor cantidad de impurezas: mayores - palotes, piedras, paja,
semillas objetables - y menores - grano inmaduro del arroz cáscara, con la finalidad de
evitar el transporte de material vano, atascos y bloqueos del equipo con impurezas,espacio
ocupado con material vano.
El arroz que ha sido descargado en la tolva es transportado a través de una faja para luego
pasar a los elevadores de cangilones hacia:
Pre limpiadora de Jaula de Ardilla:
Súper Brix PCC70 la cual posee dos cilindros Scalper que dan un primer y segundo paso
de limpieza y recupera el grano integro. Simultáneamente se realiza una aspiración de vano
y polvo dentro de una cámara de aire.
El sistema de separación de impurezas - de circuito cerrado - decanta las impurezas
succionadas de manera controlada, eliminando el riesgo de contaminación al medio
ambiente.
Pre limpiadora de Granos LG 3000:
Combina la separación neumática de polvos e impurezas livianas y la separación de
impurezas de mayor tamaño por cribado.

16
Adicionalmente se cuenta también con un pre limpiadora convencional de
funcionamiento similar al anterio
3.1.1.4 Acondicionamiento
El arroz húmedo, limpio, es acondicionado en silos. Donde permanece por un tránsito no
mayor a las 8 horas hasta ser secado, dicho estadio es de corto tiempo. Para evitar el
crecimiento de hongos cuando la humedad del grano es superior a 25% se procede a
ventilar, generalmente en horas del día.
3.1.1.5 Silos Húmedos
Una vez recepcionados los lotes de ingreso (arroz cascara), estos presentan %H de
ingreso detectados por control de calidad, si son altas se programan para ser almacenadas
en estos silos y esperar en un tránsito no mayor de 8 horas a ser secados.
3.1.1.6 Secado Industrial
Tiene por objeto reducir la humedad del grano a 13.5 % ± 0.5.
Luego de haber sido acondicionado el arroz cáscara es transportado por un sistema de
fajas transportadoras (colocadas en la parte superior y/o inferior). El sistemade secado está
constituido por un ventilador que mueve el aire y lo fuerza a pasar por la masa del grano;

17
una cámara para contener el grano y un quemador que permite aumentar la temperatura
del aire de secado.
Esta operación se realiza en 3 secadoras de torre: marcas Sabreca y Súper brix.
Aquí ocurre paralelamente dos procesos diferentes: transferencia de calor para evaporar el
agua y transferencia de masa de contacto gas-sólido, donde la humedad contenida en el
sólido se transfiere por evaporación a la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la
presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente
gaseosa. Cuando estas dos presiones se igualan se dice que el sólido y el gas están en
equilibrio.
Durante esta operación el encargado de secado registra de manera periódica disminución
del contenido de humedad en el grano, la temperatura y humedad relativa del ambiente
externo.
3.1.1.7 Homogenización

18
Su objetivo es reducir la aparición de gradientes acentuados de humedad, responsables en
parte, de la aparición de fisuras que dan origen a quebraduras posteriores del grano.
Para ello el arroz provenientes de las secadoras son descargados a Silos (en número de 8:
06 de 30 Ton y 02 de 32.5 Ton). Donde permanecerán por un tiempo entre 8 – 10 horas
Luego de esta etapa el grano se encuentra en condiciones de ser dirigido a los silos de
añejamiento (2 DE 1000 Ton c/u), si es variedad Nir o pasar a los Silos de Almacenamiento
para luego ir al pilado, en cuyo caso serán colocados previamente en Silo (12) de 160 Tm
cada uno esperando su turno de acuerdo a lo programado por producción.
3.1.1. 8 Almacenamiento /Añejamiento (etapa opcional)
A esta etapa solo se destinan aquellos lotes de la variedad NIR.
Esta tiene por objetivo añejar el arroz, sufriendo este una serie de transformaciones físicas
de soluciones coloidales de las proteínas y los almidones del grano.
Mediante el envejecimiento, la masa de arroz se dirige lentamente a un grado de mayor
uniformidad y ajuste cualitativo. Generando cambios en el sabor.
Durante el reposo del almacenamiento se verifica una lenta respiración del producto
mediante la cual se consume una pequeña cantidad de azúcares con producción de
anhídrido carbónico y agua. Los enzimas alfa y beta amilasa actúan sobre el almidón del
grano y lo transforman parcialmente en dextrina y maltosa.
El envejecimiento disminuye la solubilidad, en el agua, del almidón y proteínas; el tiempo
necesario para la cocción aumenta, paralelamente con el incremento de volumen, la
absorción de agua y la resistencia a la disgregación. Se producen variaciones hidrolíticas y
oxidativas de los lípidos del arroz en relación conlos cambios de las proteínas y del almidón.
Las capas externas del pericarpio se oscurecen ligeramente; el rendimiento de la
elaboración aumenta al disminuir el porcentaje de roturas.
Disminuye la susceptibilidad de los diversos compuestos del grano a la actividad
enzimático. La cariópside alcanza una mayor dureza y consistencia.
Durante el almacenamiento de manera constante se realiza un control de temperatura
(Sistema de Termometría), con la finalidad de evitar la posible proliferación de insectos:
gorgojo negro y barrenador de los granos, principalmente. Si la temperatura del grano es
cercana a los 24 ºC se procederá a airear el silo de manera automática

19
3.1.2 PROCESO DE PILADO
3.1.2.1 Limpieza
El arroz cáscara proveniente de la etapa de secado es colocado en una tolva de 30 Tn de
capacidad por medio de una faja transportadora.
Luego usando un elevador de cangilones es dirigido hacia una zaranda vibratoria
Para asegurar que el grano ingrese limpio al proceso de descascarado. Las impurezas son
retiradas por medio de un juego de mallas (2):
1era Malla (agujero redondo de 8mm) en la cual quedan retenidas las impurezas mayores,
pasa el arroz.
2da Malla (agujero chino de 3.6m) Elimina los vanos, el arroz queda retenido en la malla

20
Adicionalmente por aspiración las impurezas livianas son retiradas a través de un ventilador
y el sistema de captación de estas impurezas a través de un ciclón.
3.1.2.2 Despedradora
Luego el grano pasa a través de una despedradora o deschinadora. El principio de
operación es la diferencia de velocidad y de flotación.
La máquina cuenta con cribas vibratorias con inyección inferior de aire para mantener una
especie de colchón que separa por peso las piedras u otros elementos del arroz, su diseño
permite la inclinación, la vibración y el flujo del aire para lograr en cada caso la
descontaminación o separación deseada.

21
3.1.2.3 Descascarado - Separación de Cáscara
A través de rodillos de goma que giran de manera convergente se retira la cáscara que
envuelve el grano de arroz. El descascarado se realiza por la combinación de tres efectos:
presión de los rodillos, efecto de la velocidad diferencial de los mismo e impacto contra la
platina puesta debajo de la descarga de los rodillos.
El producto pasa al separador de cascarilla, que separa el grano descascarado de la
cascarilla, la cual es succionada y transportada hacia la tolva de alimentación del horno
ciclónico para su uso como combustible.
El grano descascarado y no descascarado pasa a la siguiente etapa.

22
3.1.2.4 Separación Gravimétrica
La separación es lograda por los siguientes principios físicos:
La diferencia en el peso específico de los productos a separar:
Producto g/l
Arroz cáscara 580
Arroz sin cáscara 750
La diferencia en la elasticidad y la superficie rugosa del producto
El arroz cáscara y el descascarado es recepcionada en un canal que lo distribuye por igual
en unas gavetas que separan los granos descascarados de los no descascarados, a través
de movimientos oscilatorios.
El movimiento oscilatorio de la mesa inclinada hace que los granos de peso específico más
liviano ascienda a través de los compartimentos dispuestos en zig – zag. Mientras que el
material de peso específico mayor desciende por las mismas.
3.1.2.5 Separación Por Espesor (Menor Que)
La separación de los granos de menor tamaño del promedio (1 a 1.2 mm) se realiza en 6
mallas cilíndricas
3.1.2.6 Separación Por Espesor (Mayor Que)
La separación de los granos de mayor tamaño del promedio (2 – 2.3 mm) se realiza en 8
mallas cilíndricas. Aquí también se logra atrapar piedras del mismo espesor del grano
separado.
3.1.2.7 Pulido Por Abrasión
En esta etapa seremueve la película oscuraque cubre al grano de arroz: Salvado o polvillo;
es decir el arroz es “blanqueado”.
Consta de un distribuidor con regulación de flujo de alimentación de arroz el cual abastase
a una sección de 6 piedras abrasivas ordenadas verticalmente cubiertas por unas cribas

23
que ejercen una acción suficientemente fuerte para separar las capas blandas (salvado)
pero sin demasiado esfuerzo o presión para dañar al grano.
En el pulido se genera harina la cual es separada mediante aspiración generada por un
ventilador y llevada hacia un ciclón, Luego esta es colocada en sacos para su posterior
venta como polvillo. Las partículas de menor tamaño que la harina de arroz (polvillo) es
recuperada en unos filtros de manga con la finalidad que no se produzca polución en el
medio ambiente.
3.1.2.8 Pulido Por Fricción
La etapa anterior crea en el arroz una superficie rugosa, que puede presentar grietas o
fisuras donde se acumule harina residual. Esta harina es propensa a descomponerse y
absorber humedad lo que favorece la presencia de microorganismos y larvas de insectos,
ocasionando alteraciones en la apariencia externa y olor, reduciendo su vida útil.
Por medio de esta etapa se remueven todo exceso de harina.
Aquí el pulido se realiza por fricción, por medio de pulidoras horizontales que trabajan con
dosificación de agua atomizada con la finalidad de ejercer un ablandamiento sobre el
salvado no removido, para facilitar su extracción a baja presión.
3.1.2.9 Separación del Ñelen
La separación se realiza en una zaranda "roto vaivén" modelo ZR, la cual es una máquina
especialmente diseñada para la clasificación precisa de productos granulares por tamaño
(longitud y grosor). La acción de cribado combinando movimiento rotativo y lineal por acción
de un eje excéntrico, y movimiento de vaivén por acción de unas elásticas flexibles
producen una separación precisa con alta capacidad de flujo. Cuando el material es
alimentado en la canal de entrada de producto, el movimiento circular al inicio rápidamente
distribuye el producto a todo el ancho de la máquina, después de lo cual se comienza a
transportar hacia la descarga por acción combinada del movimiento de vaivén y la
inclinación de la superficie.
La máquina consta de dos (estándar) o más pisos o módulos de cribado con malla de
aberturas diferentes, las partículas grandes permanecen arriba de la superficie de cribado,

24
mientras que las partículas pequeñas y medianas pasan a través de la malla según lo
determine su tamaño.
3.1.2.10 Clasificado por tamaño
Esto se realiza en un cilindro de alvéolos.
A través de una caja de entrada, el arroz fluye al interior del cilindro rotativo, cuya cubierta
esta provista con alvéolos de diseño especial: esférica, para la separación según su
longitud. Los granos que encajan totalmente en el alveolo, serán elevados, y a cierta altura
(ajustable) caerán fuera de los alvéolos cayendo por gravedad a la bandeja y será
descargado por medio de una rosca sin fin. Los granos sin embargo, son más grande que
el diámetro del alveolo, deslizan y permanecen sobre la superficie interior del cilindro
(producto de la camisa). Este fluye al punto de descarga del cilindro.
En este primer paso de clasificado se obtiene el arrocillo de ½ y ¾ juntos, en el segundo
grupo de clasificadores se separa el arrocillo ½ del de ¾.
3.1.2.11 Abrillantamiento
Este equipo trabaja en una atmósfera con agua nebulizada con los objetivos de: limpiar las
partículas sueltas de salvado, emulsificar y esparcir el aceite de la superficie y enfriar el
grano.
La adición de agua se hace normalmente en cantidades muy reducidas (0.2 % a 0.4 % en
peso) y su principal efecto final es el de ejercer una acción de ablandamiento sobre el
salvado aun no removido, para facilitar su extracción con baja presión. Una fuerte corriente
de aire remueve todo el material que se va aflojando y evita que sea depositado
nuevamente sobre el producto.
3.1.2.12 Selección por Color
El arroz después de ser clasificado es llevado a través de un elevador y faja transportadora
hacia la etapa de seleccionado por color, con la finalidad de separar los granos yesosos,
machados, o materia extraña de color diferente.

25
La selectora por color presenta bandejas vibratorias que alimenta un conjunto de canales
metálicos por donde se desliza el grano hasta alcanzar una velocidad uniforme.
Cuando finaliza el recorrido por el canal, durante un instante permanece en suspensión en
el aire, momento en que se aprovecha para observarlo por una foto celda u ojo electrónico
que al detectar grano machado, piedra o cualquier otro elemento que no tenga la
transparencia o blancura calibrada como patrón da una orden a un eyector, que opera con
aire a presión, para que lo saque del camino hacia otro sitio de salida diferente al grano
aceptado.
3.1.2.13 Envasado
Los envases deben serde material inerte a la accióndel producto, de tal formaque no altere
sus características físicas, organolépticas, nutricionales y a la vez no produzca sustancias
toxicas.
Cuando se envase en sacos estos deben estar limpios, ser resistentes y estar bien cosidos
y/o sellados.
A.- Ensacado
El proceso de ensacado se realiza en sacos de polipropileno de 50 Kg y/o 25 Kg; previo
pesaje en una balanza automatizada al proceso.
Los sacos son llevados hacia el almacén de producto terminado puestos sobre parihuelas
en rumas de sacos (5 filas de alto).
B.- Embolsado
El arroz pasa a través de una zaranda plana vibratoria constituida por 2 tamices: el primero
para retirar materia extraña imperceptible al ojo electrónico, la segunda para la separación
de ñelen. Posteriormente por medio de un elevador se dosifica a la embolsadora, la cual es
regulada de acuerdo al tipo de presentación del arroz.
Finalmente estos son colocados dentro de sacos de polipropileno que cumplen la función
de sobre empaque.
Para el caso de los sobre empaque las fila deberán ser menores de 15, de tal manera que
no produzca rompimiento de las mismas.

26
3.1.2.14 Transporte
El arroz luego de ser envasado es transportado a través de estocas hacia el almacén de
producto terminado en donde permanecerá hasta su programación de distribución.
3.1.2.15 Distribución
En esta etapa se hace una supervisión de las unidades de transporte según formato
HACCP 007 registro de control de unidades de transporte, asegurando la limpieza y
desinfección de la unidad que transportara el producto terminado, luego de esto el personal
de estiba procederá a llenar la unidad con el producto, una vez lleno personal de control de
calidad registra la carga y da conformidad para ser entregado al cliente.
3.1.3 PROCESO AUXILIAR – RECEPCION DE ENVASES
3.1.3.1 Recepción de Envases
Los envases (sacos y bobinas) ingresan debidamente protegidos y forradas, con precinto
de protección en los extremos y en una bolsa plástica (protección externa), sin presentar
signos de maltrato.
Adicionalmente cada envase deberá traer una etiqueta que permita realizar la trazabilidad
respectiva si el caso lo exigiera.
Cada lote deberá traer consigo su respectivo certificado de calidad.
Durante su ingreso el jefe de control de calidad realizara el análisis de los envases para
comprobar su apariencia y el estado físico de las mismas.
3.1.3.2 Almacenamiento de Envases
Las bobinas y sacos son ingresadas al almacén donde son colocadas de forma que estas
no sufran algún tipo de deterioro (sobre parihuelas y envueltos).
Descripción del balance de masa para la producción de arroz elaborado.
Para la obtención de arroz elaborado ingresa al proceso 420 toneladas de arroz con
cascaradiario, del descascaradosale 64.8 toneladas de pajilla, destinando 15.23 toneladas

27
diario al horno para generar calor a los secadores industriales y 23.57 toneladas va a ser
compactado en sacos de 50 kg.
Del pilado sale 400 sacos de 30 kg cada uno equivaliendo a 12 toneladas diarias de polvillo.
Este subproducto también es vendido a mercados Chiclayo y Lima para alimento
balanceado de ganado.
Después del pulido se separan por tamaño, de mayor tamaño granos enteros que continua
le proceso para ser envasados y los de menor tamaño cuyos granos pequeños se conoce
como ñelem son separados 1800 kg diarios en sacos de 50 kg. Este subproducto también
es vendido a los mercados de Chiclayo para alimento balanceado de ganado.
Volumen de producción
La planta molinera tropical S.A.C presenta un volumen de producción de 10 000 kilos de
arroz por hora, diario 4800 sacos de 50 kg/cada saco, mensual de 144000 sacos y anual
de 1 728 000 sacos.

28
CAPITULO
IV

29
ESPECIFICACIONES TECNICAS
CATALOGO SUZUKI
 MODELO : PSA – 300
 PESO :1330 Kg
 CAPACIDAD :4200 Kg/h
 MOTOR :
 TRIFASICO
 5HP
 N =1148 RPM
 Material de la faja: cuero curtido al roble (MD)
 Pesode la polea
Material: hierro fundido
ρ = 7.2gr/cm3
𝑊𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 = 304.24 𝑙𝑏
 EJE:
Material: ACERO AISI 1045
ρ = 7680kg/m3
𝑆 𝑢=49.313 ksi
𝑆 𝑦=101.526 ksi
L= 72.84”

30
CAPITULO
V

31
CALCULOS JUSTIFICADOS DE DISEÑO
Vista de planta del sistema de transmisión:
MOTOR
TRIFASICO
5HP
1148RPM
FAJA PLANA
FAJA PLANA
EJE A DISEÑAR
FAJA EN V
n1
n2
n3
n4
POLEA 1POLEA 2
A. CALCULAMOS LAS TENSIONES DEBIDO A LA FAJA DE LA POLEA 1:
 Material de la faja: cuero curtido al roble (MD)
 Potencia que puede transmitir:
(HP)…………………. (1)
1º
lg
035,0 3
tablaN
pu
lbs

1º)(4500 tablaNroturaesfuerzodePSISu

2º)sec(25,0 tablaNoidofierrofundf 





 






 


f
f
e
e
g
v
sdP
112
550
bhv 2

32
De donde:
 b: Ancho de faja en pulgadas
 h: Espesor de la faja en pulg.
 V: Velocidad de la faja, en pies/seg.
 Sd: Esfuerzo permisible de la faja, en PSI.
 γ: Peso especifico de l.a faja, en lbs/pulg3.tabla (1)
 g: Gravedad, 32.2 pies/seg2.
 f: Coeficiente de fricción.
 Ѳ: Angulo de contacto en la polea de menor diámetro.
 Esfuerzo permisible de la faja:
De donde:
 Su= Esfuerzo de rotura de la faja, tabla (1)
 ne= Eficiencia de empalme, tabla (3)
 N= Factor de seguridad=8-10
 Calculamos la velocidad de la faja:
 Calculamos el ángulo de contacto:
ppm
nd
V 156.272
12
)63.86)(12(
12
..


ppsV 54.4
N
nS
S eu
d
.

PSISd 441
10
)98.0(4500

C
dD
C
dD
arcsen



  )
2
(2
71.0)84.2)(25.0(.84.2
53
1228
11 

  frad

33
y
La polea que regula el diseño, es la que tiene el valor más pequeño de efѳ
. En este
caso es la polea menor.
Reemplazando en (1) tenemos:
 Calculamos la fuerza centrifuga (Fc):
 Calculamos la potencia efectiva(Pe):
Según la tabla (6) tenemos:
Las tensiones son:
86.0)44.3)(25.0(.44.3
53
1228
22 

  frad
034.21.1 .
e
f 
363.222.
e
f 





 






 


f
f
e
e
g
v
sdP
112
550
bhv 2





 







034.2
1034.2
2.32
)54.4)(035.0(12
441
550
)54.4.(.b
5
2
h
hp
 049.224
550
)54.4(.b
5
h
hp 
7.2. hb
lb
g
vhb
FC 7258.0
2.32
)54.4)(7.2)(035.0(12....12 22


PKPe .
392.0)8.0)(1)(1)(7.0)(7.0( K
)5)(392.0(eP
HPPe 96.1
33000
.vF
HP t


34
Por lo tanto:
B. EN LA POLEA (1) TENEMOS:
𝐹1 cos 𝜃
𝜃
𝐹1 sin 𝜃
𝐹𝑚
𝐹2 Wpolea
 Calculo de Ө :
lbFF 6455.237
17.272
)33000(96.1
21 
1
2
21



e
f
cFF
FF 
lbF
lbF
557.230
21.468
2
1


lbF
lbF
557.230
21.468
2
1



35
𝜃 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(
16
53
) = 16.798°
 Peso de la Pulidora
𝐹𝑝𝑢𝑙𝑖𝑑𝑜𝑟𝑎 = 1330 𝑘𝑔
 Hallamos el peso del arroz
Para el tiempo de residencia = 150 seg.
Tiempo de Residencia: Es el tiempo que existe entre el momento que ingresa y el
momento que sale el arroz.
Capacidad de la pulidora: 4200
.
m hKg
𝐹𝑎𝑟𝑟𝑜𝑧 =
4200𝑘𝑔 ∗ 150𝑠𝑒𝑔
3600𝑠𝑒𝑔
𝐹𝑎𝑟𝑟𝑜𝑧 = 175𝑘𝑔
 Peso total total para ser movido (𝑭 𝒎)
𝑭 𝒎 = 𝐹𝑝𝑢𝑙𝑖𝑑𝑜𝑟𝑎 + 𝐹𝑎𝑟𝑟𝑜𝑧
𝐹𝑚 = 1505 𝑘𝑔 = 3318 𝑙𝑏
 Calculode las tensionesenlas faja
𝐹𝑋 = 𝐹1 cos 𝜃 = 468.21 cos16.798 = 448.23 𝑙𝑏
𝐹𝑌 = 𝐹1 sen 𝜃 = 468.21sen 16.798 = 135.31 𝑙𝑏

36
 Pesode la polea
Material: hierro fundido
ρ = 7.2gr/cm3
𝑊𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 = 304.24 𝑙𝑏
I. CALCULO DE LAS CARGAS APLICADAS AL EJE
 EJE:
Material: ACERO AISI 1045
ρ = 7680kg/m3
𝑆 𝑢=49.313 ksi
𝑆 𝑦=101.526 ksi
𝑊𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 = (7680) (
0.092 × 𝜋
4
) (1.85) = 90.38 𝑘𝑔 = 199.27 𝑙𝑏
a) CALCULO DE LAS CARGASVERTICALES
Wpolea =304.24lb Weje =199.27lb 439.55lb

37
8.66’’ 27.76’’ 27.76’’ 8.66’’
R1 R2
Aplicando ΣM(R2) = -304.24(64.18) + R1(55.52) - 199.27(27.76)
+ 439.55(8.66)=0
R1=382.77lb
R2=560.29lb
Diagrama de Momento:
M1 = -304,24X 0 ≤ X ≤ 8,66
M2 = -304,24X +382,77 ( X – 8.66)
M2 = 78,53X -3314,79 8,66 ≤ X ≤ 36,42
M3 = 78,53X -3314,79 -199,27(x-36,42)
M3 = -120,74 X + 3942,62 36,42≤ X ≤ 64,18
 M4 = -120,74 X + 3942,62 + 560,29(X-64,18)
M4 = 439,55X -32016,79 64,18≤ X ≤ 72,84
0 8,66 36,42 64,18 72,84
454,73 Lb-pulg.
2634,72 Lb-pulg. 3806,47 Lb-pulg.

38
b) CALCULO DE LAS CARGASHORIZONTALES
Fm = 3318 lb F= 2639, 2 lb
8.66’’ 55, 51’’ 8.66’’
R1 R2
Aplicando ΣM(R2) = 3318(64,18) - R1(55,52) – 2639,20(8,66) = 0
R1=3423,89 lb
R2=2533,30 lb
Diagrama de Momento:
 M1 = 3318X 0 ≤ X ≤ 8,66
 M2 = 3318X – 3426,196 ( X – 8.66)
M2 = -108,196X + 29670,857 8,66 ≤ X ≤ 64,17
 M3 = -108,196X + 29670,857 – 2516,274 (X – 64,17)
M3 = -2624,47X + 191140,1596 64,17≤ X ≤ 72,83

39
28734,00 lb.
22856 lb.
0 72.83
8.66” 64.17”
c) CALCULAMOS EL MOMENTO FLECTOR RESULTANTE:
 Mb = √ 287342 + 2634,722
 Mb = 28854,54 Lb – pulg
d)CALCULAMOS EL MOMENTO TORSOR :
 Mt = 5 Х 63000 = 3636,154 Lb-pulg
86,63
II. CALCULAMOS EL DIÁMETRO DEL EJE SEGÚN EL MÉTODO ASME:
De donde:
Ss = Esfuerzo permisible
Kt = Factor combinado de carga y fatiga aplicando momento torsor
Mt = Momento torsor
Kb= Factor combinado de carga y fatiga aplicando momento flector
Mb= Momento flector
α = Factor de columna o carga axial.
k =relación de diámetros (di/de)













 


 2
22
4
3
)(
8
)1(
)1(
16
MtKt
kdFa
MbKb
kSs
d



40
Fa= Fuerza Axial.
Material del eje : ACERO AISI 1045 ( Catalogo BOHLER)
Ss(Esfuerzo permisible a corte): se acostumbra a tomar , el menor valor de :
Su(Esfuerzo de rotura) = 49.313 Ksi
Sy(Esfuerzo de fluencia) = 101.526 Ksi
ρ = 7680kg/m3
18% Su = 18% 49.313 Ksi = 8876.31 psi
30% Sy = 30% 101.526Ksi = 30457.93 psi
Según los cálculos anteriores tenemos:
 Ss = 8876.31 psi
 Mt = 3636,154 Lb-pulg
 Mb = 28854,54 Lb-pulg
 Kb = 2.5 ( Carga súbitamente aplicada con choques fuertes – tabla)
 Kt = 2.0 ( Carga súbitamente aplicada con choques fuertes – tabla)
 Fa=0
 k= 1
d3 = 16 √(Kt Mt)2 + (Kb Mb)2
Ss π
d3 = 16 √(3636,154)2 + (1,5 x 28854,54)2
8876.31 π
d3 = 41.6
d = 3.46”=88mm
CONCLUSIÓN: Según CATALOGO BOHLER usaremos un eje de las siguientes
características:
Acero AISI 1045
d = 90 mm
L = 1850mm

41
Su = 340 N/mm2
Sy = 700 N/mm2
III. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS:
1 2
a. Fuerzas Aplicadas en los rodamientos:
ROD 1:
393 Lb
Fr
3426,196 Lb
Fr1 = √ (3426.196)2 + (393)2
Fr1 = 3448,662 Lb
ROD.2:
484,67 Lb
Fr

42
2516,274 Lb
Fr1 = √ (2516.274)2 + (484,67)2
Fr1 = 2562,526 Lb
b. Seleccionaremos los rodamientos por condiciones estáticas debido a que el eje
gire a RPM muy bajo ( 86,63 RPM)
 Calcularemos la Fuerza Estatica Equivalente (Po)
Po = Xo Fr + Fa Yo
Po = Fr (Seleccionaremos el mayor)
De donde:
Po = Carga estatica equivalente
Xo = factor radial
Fr = Carga radial real
Yo = factor axial
Fa = Carga axial real
Para Rodamiento 1: Tenemos
 Considerando Fa = 0
Xo = 0,6 (para rígido de bolas)
Po = 0,6 x 3448,662 Lb
Po = 2069,197 Lb=9207.39N
 Calculamos la Capacidad de carga estática :
Co = So Po
So(Factor de seguridad estatico ) = 2
Po = 9207,39 N
Co = 2 x 9,20739KN
Co = 18,41478 KN
D = 3” = 76,2 mm.

43
 Seleccionamos en las tablas el Rodamiento :
16016
d = 80 mm
D = 125 mm.
Co = 23,6 KN
B = 14 mm
Para Rodamiento 2:
Fa = 0
Xo = 0.6
Po = 0,6 x 2562,526
Po = 1537,5156 Lb
Po = 6841,55 N
Po = 6,842 KN
 Calculamos la Capacidad de carga estática :
Co = So Po
Co = 2 x 6,842 KN
Co = 13,684 KN
d = 3” = 76,2 mm.
 Seleccionamos en las tablas el Rodamiento :
16016
d = 80 mm
D = 125 mm.
Co = 23,6 KN
B = 14 mm

44
CAPITULO
VI

45
COSTOS
METRADO Y PRESUPUESTO
ELEMENTOS CANT.
COSTO
UNITARIO
S/.
SUB
TOTAL
S/.
EJE  =95mm 1.85m 726 726
RODAMIENTOS RÍGIDOS DE BOLAS de 2
HILERAS DE ROTULA MARCA:
SKF 61811 JAPONÉS
2 unidad 120 120
LUBRICANTE GRASA LGMT2 SKF 1 Gl 40 40
MANO DE OBRA Precio Parcial
S/.
Montaje del eje de la pulidora de arroz 150.00
TOTAL 150.00

46
TOTAL (sin IGV) 630.00
IGV (19%) 119.7
TOTAL con IGV 750.00
COSTO TOTAL DEL PROYECTO:
Costo total = costo de elementos + costo de mano de obra
COSTO TOTAL = S/. 900.00

47
CAPITULO
VII
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 Al diámetro del eje, obtenido a través de los cálculos, se le ha
dado un factor de seguridad para que éste pueda trabajar con

48
cierta confiabilidad, y se ha seleccionado un ACERO AISI 1045
debido al bajo precio de adquisición en el mercado.
Se recomiendainspeccionarlos rodamientos de manera rutinaria
y al mismo tiempo efectuar su lubricación para evitar cualquier
falla prematura debido al desgaste.
 Para el montaje de soportes se recomienda no golpear nunca
directamente el rodamiento con un martillo, ya que se debe
realizar utilizando una prensa mecánica o hidráulica.
 Se debe tener en cuenta que el lubricante a utilizar debe impedir
el contacto directo entre los diversos componentes de los
rodamientos, reducir el desgaste y proteger las superficies
metálicas contra la corrección.
Los retenes a utilizar deben ser los adecuados ya que estos son los
encargados de impedir la salida del lubricante y la entrada de humedad
y/o contaminantes sólidos que perjudiquen a los rodamientos
BIBLIOGRAFÍA
 MANUAL DE INSTRUCIONES SUZUKI :PULIDOR
 CATALOGO BOLHER

49
 DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINA(TOMO I Y II) – FORTUNATO
ALVA DAVILA
 DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINA – ROBERT MOTT
 DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS – VIRGIL M. FAIRES
 ELEMENTOS DE MAQUINAS - ENCICLOPEDIA CEAC
 CATALOGO FAG- RODAMIENTOS
TABLAS USADAS:
- TABLAS DE VALORES DE “Ks” y “Km”
- TRANSMISIONES POR FAJAS PLANAS
- TRANSMISIONES DE POTENCIA POR EJES
- TRANSMISIONES POR RODAMIENTOS DE BOLAS (RIGIDO DE DOS
HILERA)

50
TABLAS
USADAS

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67
ANEXOS

68

Trabajo diseño-del-eje-de-una-pulidora-1-segundo-c

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (9)

Similar a Trabajo diseño-del-eje-de-una-pulidora-1-segundo-c

Similar a Trabajo diseño-del-eje-de-una-pulidora-1-segundo-c (20)

Último

Último (20)

Trabajo diseño-del-eje-de-una-pulidora-1-segundo-c