Tutor 1
Rubiano Fernández, José Luis
Resumen
El presente documento describe el proceso de diseño de una máquina extrusora automática, para la fabricación de retacados de arcilla empleados en la industria de la minería. Este diseño, se basó en la integración de componentes mecánicos, electrónicos y eléctricos, que en conjunto facilitarán el funcionamiento de la máquina en modo manual y automático, además de permitir la supervisión y la monitorización del proceso a través de sensores y pantallas HMI. Con este diseño, se automatiza un proceso productivo que, en la actualidad, no cumple con las necesidades de calidad que demanda el sector minero. En la primera parte del documento, se aborda la teoría básica relacionada con el proceso de extrusión, describiendo los principios físicos que lo rigen, los diferentes equipos y componentes que se emplean, así como los esfuerzos mecánicos a los que se someten dichos componentes. Adicionalmente, se describen una serie de pruebas con las que se determinaron las condiciones del material a extrudir y la potencia mínima requerida para procesar dicho material. También, se describen los criterios de selección del tipo de extrusora a diseñar, los cuales condujeron al posterior dimensionamiento y al cálculo de los componentes mecánicos principales de la máquina (tornillos extrusores, boquillas y sistemas de transmisión mecánica). En la segunda parte, se describen la selección y el acondicionamiento de los componentes eléctricos y electrónicos, encargados de la transmisión de la potencia eléctrica necesaria para el movimiento de la máquina y de la generación de señales de seguimiento del proceso, respectivamente. Como complemento, se describe el diseño de un sistema de supervisión y monitoreo del proceso a través de una pantalla HMI, teniendo en cuenta los usuarios y los roles que cada uno cumple frente a la máquina. En la tercera parte, se presenta un estudio de viabilidad en el que se incluyen los costos estimados para la fabricación de la máquina diseñada (insumos, materiales, mano de obra y mantenimiento). Se incluyen como anexos, los planos mecánicos generales y de detalle para cada uno de los componentes de la máquina.
Resumen en lengua extranjera 1
This document describes the design process of an automatic extruder machine for manufacturing of clay dummies used on mining industry. The design was based on mechanical, electronic and electric components integration, which together, would ease the machine performance on manual and automatic mode, besides allowing process supervision and monitoring through sensors and HMI screens. With this design, the idea was to automate a productive process, which nowadays, does not meet the quality needs requested by the mining sector. In the first part of the document, there is an approach to basic theory related to extrusion process. Several descriptions are made, including the physical principles that govern it, different equipment and components employed on it, as well as the mechanical stresses on the said components. Then, several tests to determine material conditions and minimum- required power to process it are described. In addition, extruder-type selection criteria are described, which helped to the subsequent sizing and the calculation of main mechanical components (augers, nozzles and mechanical transmission systems). In the second part, selection and conditioning of electric and electronic components are described. These components are in charge of electric power transmission, necessary for movement, and signal generation, necessary for process monitoring. As a complement, a description of a supervising and monitoring system design, through a HMI screen, is made, taking into account users and their roles in the process. In the third part, a viability study is presented, on which estimated manufacturing costs are included (raw materials, labor and maintenance). As appendages, general and detailed mechanic blueprints for each machine component are included.
Palabras clave
Industrias minerales, Maquinaria minera, Automatización
Tipo de documento
Trabajo de grado - Pregrado
Licencia Creative Commons
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Fecha de elaboración
9-18-2015
Programa académico
Ingeniería en Automatización
Facultad
Facultad de Ingeniería
Citación recomendada
Malaver Camargo, W. L., & García Cuta, H. S. (2015). Diseño de una máquina extrusora automática para la fabricación de retacados de arcilla empleados en la industria de la minería. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_automatizacion/19
Publisher
Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería en Automatización