Fabricación de un molino para granos

1. 2014
PEREZ BAEZ MARIO JULIAN
Instalaciones eléctricas y electromecánicas
Molino eléctrico de granos

2. I. INTRODUCCION
Algunas labores resultan un tanto tediosas y costosas debido a la fatiga que
generan y al tiempo necesario para su ejecución manual, es por ello que
resulta apropiado el uso de máquinas eléctricas o de otro tipo para su
operación a fin de evitar dichas fatigas y ganar tiempo para hacer otras labores,
además de incrementar la productividad.
En este caso se analizará la adaptación de una máquina eléctrica para el
molido de maíz duro, para lo cual se determinará los requerimientos de torque,
potencia, velocidad de molienda óptima, características y opciones de
transmisión de la potencia obtenida del motor eléctrico hacia el molino, además
de los beneficios económicos y productividad de esta elección.
II. OBJETIVOS
 Conocer los conceptos para la elección de un motor eléctrico en
la ejecución de un tipo de labor específico.
 Analizar las diferencias entre distintos tipos de motores de
acuerdo a sus características.
 Determinar la importancia de la elección de un motor adecuado
al tipo de labor específico.

3. III. PROCEDIMIENTO
Cálculo de:
 La carga
Para poder mover la manivela de un molino de disco único (tipo corona) cuya
longitud es de 23 cm y moler maíz duro, se necesitó una fuerza de 10.7 kg y
aplicando la fórmula para hallar el torque necesario se obtiene:
= = 2.461 kg-m
El valor obtenido indica el torque necesario que requiere el grano para ser
molido.

4.  Velocidad óptima de funcionamiento
Una vez hallado el torque se necesita saber cuál es la velocidad óptima de
funcionamiento para un molino de este tipo, para que no resulte demasiado
lenta o demasiado rápida, que permita que la adaptación sea rentable y que no
dañe los componentes del molino.
Como dicho tipo de molino está diseñado para el uso manual es conveniente
no sobrepasar la velocidad alcanzada al moler por una persona promedio que
mediante pruebas realizadas es de 70 a 120 rpm pero por un lapso breve ya
que el esfuerzo físico no permite continuar.
Tomando una velocidad de 100 rpm a fin de obtener una productividad más
alta y darle sentido al proyecto, ya que la máquina no presenta la fatiga que
presenta el ser humano y puede trabajar por más tiempo y a una velocidad y
potencia casi constante (despreciando las pérdidas por fricción y variaciones en
el flujo del material a moler).
 Potencia requerida para moler
La potencia que se necesita para moler los granos de maíz se obtiene usando
la formula siguiente:
Despejando se tiene:
= 0.3436
Para poder lograr el objetivo de moler los granos, el motor seleccionado debe
entregar una potencia que supere dicho valor luego de las reducciones de
velocidad realizadas para alcanzar la velocidad de operación óptima.

5.  Reducción de velocidad
Debido a que los motores eléctricos funcionan a determinadas potencias y
velocidades fijas (despreciando las perdidas por fricción, transmisión etc.) es
necesario hacer modificaciones mediante sistemas de trasmisión o de otro tipo.
Para este caso se propone el uso de sistemas de poleas simple y múltiple, con
poleas de diámetros distintos.
La potencia obtenida del motor prácticamente no varía al pasar por el sistema
de transmisión ya que se trabaja con motores de muy baja potencia y con una
carga muy pequeña; y debido a que la potencia está en función del torque y la
velocidad (P=T*w), al hacer la reducción de velocidad mediante el sistema de
transmisión, el torque se incrementa.
Las velocidades más óptimas son las de 90 rpm y 108 rpm (de los valores en
verde) ya que se acercan a la requerida y dependerá de la potencia y el
diámetro de las poleas su elección.

6.  Elección del motor
El motor ideal para el proyecto es el de 0.5 HP y 1200 rpm y 6 pares de polos
ya que cumple con los requerimientos para la molienda y también porque los
diámetros de las poleas son las más adecuadas en comparación al primer valor
hallado indicado en el grafico anterior. El motor a elegir sería uno monofásico
ya que al ser de uso exclusivo de molienda solo se requiere que trabaje en un
sentido.
 Productividad
La productividad manual del molino debería ser de 40 a 70 kg/h pero debido a
la fatiga está sería de 20 a 30 kg/h y por una regla de tres simple tenemos que
la nueva productividad (con el motor) sería de 61.71 kg/h valor que duplica y
hasta triplica los obtenidos manualmente.

7.  El consumo de energía
Siendo un motor de 0.5 HP o sea de 373 W o 0.343 kw y despreciando las
pérdidas se obtiene un consumo para 8 h de molienda.
=2.984 kw-h
Ahora bien, si cada kw-h tiene un costo de aproximadamente S/. 0.50
El consumo sería de 2.984*0.50= S/. 1.492
Teniendo en cuenta que el jornal de un obrero está valorizado de entre S/.
20.00 a S/. 30.00
IV. CONCLUSIONES
 El torque obtenido del motor varía de acuerdo a la velocidad del mismo.
 Debido a que se ha usado datos aproximados la elección del tipo de
motor podría variar.
 Resulta importante la buena elección del tipo de motor para la actividad
que se desea realizar para no hacer gastos innecesarios, ya sea en
consumo de energía o desgaste de los dientes del molino y otras partes.
 La realización de las labores de molienda por medio de la adaptación del
motor eléctrico al molino resulta ser mucho más económica que la
manual, lo que en la comparación entre el pago a un obrero y el costo de
la maquina resulta ser muy beneficioso.

8. V. RECOMENDACIONES
 Realizar una recopilación de datos más exhaustiva con los equipos
necesarios para calcular mejor las velocidades, torque y potencia
adecuadas.
 Poner énfasis en el análisis de costo beneficio en el uso de maquinas
eléctricas.
 Recopilar información acerca de otras opciones de reducción de
velocidad o incrementación de torque de un motor.
 Considerar un factor de seguridad para posibles variaciones en las
características del grano a moler.
 Elegir el motor que luego de las reducciones entregue el torque y
velocidad necesarios para poder realizar la molienda sin ningún
problema.
VI. BIBLIOGRAFIA
 file:///C:/Users/Mario/Dropbox/molino/NPolos.pdf
 http://itzamna.bnct.ipn.mx/dspace/bitstream/123456789/107/1/TESIS%2
0Juan%20Ramon%20Alcantara%20Valladares%20%20MOLINO%20DE
%20BOLAS.pdf
 http://www.slideshare.net/elcast/2448049-
manualdemotoreselectricosintroduccin-fundamento-partes-arranque-con-
capacitor-y-mantenimiento-a-motores-ca
 http://e-
ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1101/html/3
_transmisin_por_poleas_y_correas_o_cadenas.html
 http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/sub-
paginas/Maquinas%20y%20equipos/motores.htm