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Laminadora semi industrial

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  • 1. UNIVERSIDAD CATLICA DE SANTA MARA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERAS FISICAS Y FORMALES PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERA MECANICA, MECANICA ELECTRICA Y MECATRONICA LAMINADORA PARA PANIFICADORA Y PASTELERIA SEMI INDUSTRIAL AREQUIPA-PERU

2. INDICE INTRODUCCION OBJETIVO GENERAL OBJETIVO ESPECIFICOS CAPITULO I MARCO TERICO 1. PROCESO DE PANIFICACION 1.1 PANIFICCION..........1 1.2 PESADO DE LOS INGREDIENTES.. 1.3 FORMACION DE MASA.. 1.4 FERMENTACION PRIMARIA. 1.5 DIVISION DE LA MASA... 1.6 BOLEADO.. 1.7 REPOSO. 1.8 FORMADO O LAMINADO... 2. COMPONENTES DE LA MAQUINA LAMINADORA 2.1 RODILLOS. 2.1.1 ANALISIS PARA LA COLOCACION DE LOS RODILLOS VERTICALMENTE. 2.1.2 ANALISIS PARA LA COLOCACION DE LOS RODILLOS HORIZONTALMENTE... 2.1.3 ANALISIS PARA LA COLOCACION DE LOS RODILLOS A CIERTA INCLINACION.. 2.2 FAJAS Y POLEAS 2.2.1 TRANSMICION POR CORREA 2.2.2 TRANSMICION POR CADENA 3. 2.3 MOTOR ELECTRICO.. 2.3.1 CLASIFICACION DE LOS MOTROES 2.3.1.1 CLASIFICACIN POR SU ALIMENTACIN ELCTRICA.... 2.3.1.2 CLASIFICACION POR EL NUMERO DE FASES EN SU ALIMENTACION.. 2.3.1.3 CLASIFICACION POR SU SENTIDO DE GIRO.. 2.3.1.4 CLASIFICACION POR SU VENTILACION 2.3.1.5 CLASIFICACION POR SU CARCASA.. 2.3.1.6 CLASIFICACION POR LA FORMA DE SUJECION. 2.3.2 MOTOR MONOFASICO.. 2.3.3 PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR ELECTRICO.. 2.3.4 ELECCION DEL MOTOR A SIMULAR. 3. TIPOS Y COSTOS DE LAMINADORAS 3.1 LAMINADORA DE MASA L- 600. 3.2 LAMINADORA DE MASA EASY 600.. 3.3 LAMINADORA DE MASA LSB 500. CONLUSIONES BIBLIOGRAFIA 4. INTRODUCCION Con el fin de aplicar el conocimiento adquirido se plante el diseo de una laminadora de panificacin y pastelera ya que contena todos los puntos propuestos para la aplicacin de los conocimientos adquiridos de los temas de Remaches, Soldadura y Transmisiones flexible, y adems con una orientacin de ejes para la tercera fase del curso de Diseo de Elementos. Las laminadoras son equipamientos industriales de panificacin y pastelera diseados para laminar masas de diferentes espesores, substituyendo el trabajo manual a travs de un sistema mecanizado. Este equipo presenta varias ventajas en su utilizacin como disminuir los costos de produccin, mejorar la presentacin o esttica de los productos, reducir tiempos de procesamiento notablemente, ayuda a facilitar la produccin, y la diversificacin de los productos, asegura la uniformidad del producto en tamao, forma, peso y textura. Para el diseo de la laminadora se toma en cuenta la necesidad de obtener diversos espesores, debido a este requerimiento se selecciona un mecanismo de apertura compuesto por dos rodillos, un superior y un inferior. Con el diseo y simulacin de esta laminadora se alcanza un gran beneficio para la industria alimenticia en el rea de panificacin, pudindose optimizar la mano de obra, tiempo y evitar esfuerzo fsico para el operario. 5. OBJETIVO GENERAL Disear y simular el ensamble de la laminadora y verificar su funcionamiento. OBJETIVO ESPECIFICOS Analizar, seleccionar y disear las alternativas ms adecuadas para la construccin de una laminadora 6. CAPITULO I 1. PROCESO DE PANIFICACION 1.1 Panificacin El trmino panificacin es usualmente aplicado a alimentos que estn hechos a base de harina y cereales por ejemplo trigo, maz, etc. Estos productos (pan, trenza, enrollados.etc) forman parte de la canasta bsica alimenticia. Figura1.1.Panes 1.2 Pesado de los Ingredientes Esteprocesoconsisteenpesartodoslos ingredientesslidos ymedir los lquidos utilizandobalanzay recipienteconescalademedidas,respectivamente.Elpesadono deberealizarseporaproximacinniutilizando medidascomolapizca,elpuado.Esta etapaesimportantepara mantenerlacalidadconstantedelproducto. Figura 1.2 Pesado de Ingredientes 1.3 Formacion de Masa 7. Laformacindelamasasecomponededossub-procesos:lamezcla yel trabajado(amasado).Lamasacomienzaaformarsejustoenel instantecuandose producemezcladelaharinaconelagua.Alrealizarselamezclaentrelaharinayel agua,formndoselaprimera masaantesde sertrabajada. Figura 1.3 Amasado 1.4 Fermentacion Primaria Ladenominada fermentacin primaria empiezaaocurrir justamentetrasel amasadoysesueledejarlamasaenformadebolametidaenunrecipienteparaque reposeaunatemperaturaadecuada.Duranteestaesperalamasasueleadquirirmayortamaodebid oaque lalevadura(sisehaincluido) liberadixidodecarbono(CO2) durante suetapademetabolismo, sediceenestecasoquelamasafermenta.Lamasa parecequesevainflandoamedidaqueavanzaeltiempodereposo. Figura 1.4Fermentacin 1.5 Division de la masa 8. Esteproceso consisteen dividir lamasaenvolmenes igualessegnelpanque sevaaproducir, esteprocesoselopuederealizarartesanalmente,perocorreelriesgo dequenoexistaequidaddevolmenes enlosproductosdeunamismaclase,hoyenda sepuederealizaresteproceso conla ayudademaquinarias quenospermitenobtener volmenesiguales. Figura 1.5 Division d ela masa 1.6 Boleado Consisteendarformadebolaalfragmentodemasaysuobjetivoesreconstruir laestructura delamasatrasladivisin conlafinalidaddeeliminar lasbolsasdeairey lograrquelamasatengaunasuperficie lisa. Figura 1.6 Boleado 9. 1.7 Reposo Enladivisiny elboleado lamasasufreunadesgasificaciny contraccin que afectaasuestructurafsica,hacindolamstenaz. El reposoo periodode recuperacinpermitela relajacinde la masa, que recuperaaspartedesuextensibilidadparapoderdarleforma. Figura 1.7 Reposo 1.8 Formado o Laminado Este proceso se usa con el fin de distribuir homogneamente las grandes burbujas degasacumuladasatodalamasa.Sehacenpasarlaspiezasporunparde rodillos,enlaactualidadesteprocesoseencuentraautomatizadoconelfindeahorrarset iempoquepuedeserutilizadoenotraactividad. Figura 1.8 Laminado 2. COMPONENTES DE LA MAQUINA LAMINADORA 10. 2.1 RODILLOS Un rodillo es un cilindro con un dimetro relativamente ancho que suele girar. Se usa habitualmente para prensar. Desde la masa de pan en panificadoras hasta grandes lingotes de metal (por ejemplo, para fabricar el papel aluminio). Tambin se utilizaban antiguamente para escurrir la ropa. La laminacin de la masa se llevar a cabo mediante dos rodillos laminadores, cuyasuperficie es de acero inoxidable, en los que se podr regular la separacin entre ellos para poder preparar la masa adecuada, dependiendo de su espesor, para cada pan que se desee elaborar. Los rodillos laminadores son abastecidos de masa por medio de un sistema de bandas transportadoras especiales para la industria alimenticia, las cuales son impulsadas por medio de rodillos y estn corriendo a travs de dos plataformas las cuales formaran parte de la estructura. Los rodillos que se encargan de impulsar las bandas, son de acero y estn moleteados en la superficie. Todos los movimientos son realizados mediante un sistema de transmisin que cuenta de un motor monofsico. La posicin de los rodillos para realizar el trabajo de laminado se lo puederealizar en base a las figuras que se presentaran a continuacin pero cada una de ellas tiene su contra para lo cual se seleccionara la posicin ms adecuada. 2.1.1 Anlisis para la colocacin de los rodillos verticalmente Al realizar un anlisis del comportamiento de la masa y los rodillos en ellaminado se observa que el operario debe empujar la masa hasta que pase los rodillos caso contrario la masa se regresara por su propio peso. En el momento que sale la masa ya laminada rodara junto con el rodillo hasta un punto en el que se separen, durante este recorrido la masa puede sufrir algn dao (daado del laminado). En base a dicho anlisis se descarta la colocacin de los rodillos de esta forma. 11. Figura 2.1Opcin 1 de laminado 2.1.2 Anlisis para la colocacin de los rodillos horizontalmente Al realizar un anlisis del comportamiento de la masa y los rodillos en el laminado se observa que el operario debe alzar la masa y soltarla caso contrario el operario puede sufrir algn accidente, pero si se suelta una gran cantidad se puede producir un bloqueo de los rodillos. En el momento que sale la masa, el operario no la mira con claridad ya que sale por debajo de los rodillos. En base a dicho anlisis se descarta la colocacin de los rodillos de esta forma. Figura 2.2 Opcin 2 de laminado 12. 2.1.3 Anlisis para la colocacin de los rodillos a cierta inclinacin Si comparamos y analizamos respecto a los otros dos casos, la masa no se regresa, el giro de la masa laminada junto con el rodillo es mnimo, no se alza la masa,se empuja hasta cierto punto y por ltimo se mira la masa en el momento que sale ya laminada. Figura 2.3. Opcin 3 de laminado El ngulo de inclinacin se lo realiza en base a recomendaciones de laminacin que se encuentra en un intervalo de 18 a 30. 2.2 POLEAS Y FAJAS Las poleas no son ms que una rueda (llanta) con un agujero en su centro para acoplarla a un eje en torno al cual giran. Para asegurar el contacto entre polea y correa se talla en la polea un canal o garganta que "soporta" a la correa. En un sistema de transmisin de poleas son necesarias dos de ellas: una conductora, de entrada o motora, que va solidaria a un eje movido por un motor. otra conducida, de salida o arrastrada, tambin acoplada a un eje y que es donde encontraremos la resistencia que hay que vencer. 13. 2.2.1. TRANSMISIN POR CORREA Como hemos visto, la fuerza que transmiten las poleas es debida al rozamiento que ejerce la correa sobre la polea, por lo que la correa es un elemento decisivo en este sistema de transmisin de movimiento. La correa en su funcionamiento est sometida a esfuerzos. Pero sus dos tramos no soportan los mismos esfuerzos; el tramo que va de la rueda motriza la conducida se encuentra flojo, mientras que el otro est totalmente tenso. Suelen estar fabricadas de caucho resistente al desgaste y reforzadas con cuerdas para mejorar el comportamiento a traccin. Las correas pueden ser de distintos tipos: Trapezoidales: son las ms utilizadas, pues se adaptan firmemente al canal de la polea evitando el posible deslizamiento entre polea y correa. Redondas: Se utilizan correas redondas cuando sta se tiene que adaptar a curvas cerradas cuando se necesitan fuerzas pequeas. Planas: cada vez de menor utilizacin, se emplean para transmitir el esfuerzo de giro y el movimiento de los motores a las mquinas. Dentadas: Las correas dentadas, que adems son trapezoidales, se utilizan cuando es necesario asegurar el agarre. En ellas el acoplamiento se efecta sobre poleas con dientes tallados que reproducen el perfil de la correa. Este tipo es el ms empleado en las transmisiones de los motores de los automviles. 14. Figura 2.4. Tipos de correas El proceso de transmisin del movimiento con correa es un proceso de elevado rendimiento (95-98%) y precio reducido. 2.2.2. TRANSMISIN POR CADENA La transmisin por cadena es similar a la transmisin por correa. Se efecta tambin entre rboles paralelos, pero en este caso, engarzando los dientes de un pin con los eslabones de una cadena; el acoplamiento entre cadena y dientes se efecta sin deslizamiento y engranan uno a uno. Se emplea cuando se tienen que transmitir grandes potencias con relaciones de transmisin reducidas. Figura 2.5. Transmision por cadena 15. 2.3. MOTOR ELECTRICO Un motor elctrico es esencialmente una mquina que convierte energa elctrica en movimiento o trabajo mecnico, a travs de medios electromagnticos. Debido a que son muchos y variados los tipos de motores elctricos, existen numerosas formas de catalogarlos. A continuacin se muestran algunas de las formas mas usuales. Por: Su alimentacin elctrica. El numero de fases en su alimentacin Su sentido de giro. Su ventilacin. Carcasa La forma de sujecin. 2.3.1 CLASIFICACION DE LOS MOTORES 2.3.1.1Clasificacin por su alimentacin elctrica Motores Elctricos Corriente directa : la corriente varia con el tiempo Corriente alterna : la corriente varia con el tiempo Universal : son de velocidades constantes 16. 2.3.1.2Clasificacin por el nmero de fases en su alimentacin Motores Elctricos Monofsico : 1 Fase Bifsico : 2 Fases Trifsico : 3 fases Rotor devanado Repulsin Jaula de ardilla Fase partida Fase partida con condensador Polo de sombra Histresis Rotor devanado Jaula de ardilla Rotor devanado Jaula de ardilla 17. 2.3.1.3Clasificacin por su sentido de giro Motores Elctricos Sentido horario Sentido anti horario 2.3.1.4 Clasificacin por su ventilacin Motores Elctricos Ventilados Autoventilados tienen el ventilador en su rotor 2.3.1.5 Clasificacin por su carcasa Motores Elctricos Cerrados Abiertos A prueba de goteos (chorro de agua) A prueba de explosin Sumergibles 18. 2.3.1.6Clasificacin por la forma de sujecin Motores Elctricos Brida lateral Brida frontal Figura 2.6Motores electricos 2.3.2 MOTORES MONOFSICOS Fueron los primeros motores utilizados en la industria. Cuando este tipo de motores est en operacin, desarrolla un campo magntico rotatorio, pero antes de que inicie la rotacin, el estator produce un campo estacionario pulsante. Para producir un campo rotatorio y un par de arranque, se debe tener un devanado auxiliar defasado 90 con respecto al devanado principal. Una vez que el motor ha arrancado, el devanado auxiliar se desconecta del circuito. Debido a que un motor de corriente alterna (C.A.) monofsico tiene dificultades para arrancar, esta constituido de dos grupos de devanados: El primer grupo 19. se conoce como el devanado principal o de trabajo, y el segundo, se le conoce como devanado auxiliar o de arranque. Los devanados difieren entre s, fsica y elctricamente. El devanado de trabajo est formado de conductor grueso y tiene ms espiras que el devanado de arranque. Es importante sealar, que el sentido de giro de las bobinas involucra la polaridad magntica correspondiente, como puede verse en la figura 2.3.2 Figura 2.8Motor monofsico Figura2.7 Sentido de giro de las bobinas 20. 2.3.3 PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR ELCTRICO Dentro de las caractersticas fundamentales de los motores elctricos, stos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes [vase figura 1.10]. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor. Figura 2.9 Partes de un motor elctrico 1.- Carcasa 2.- Tapa anterior (frente) 3.- Base 4.- Flecha o eje del rotor 5.- Caja de conexiones 6.- Tapa posterior 21. 2.3.4ELECCION DEL MOTOR A SIMULAR Se va disear un motor de 2 hp para la simulacin de la mquina. Este motor a simular asido con la finalidad de que se pueda procesar diferentes tipos de masa desde una sencilla como de pan o galleta que requiera un mnimo de grosor como de 1 a 5 mm y hasta masas ms gruesas como y pizza como mximo de grosor de 1.5cm El motor a simular para la mquina de 2hp, el cual proporciona la funcionalidad a los rodillos Figura 2.10 Motor elctrico POTENCIA 2HP 1,5 KW VOLTAJE 110 220 VOLTIOS FRECUENCIA 60 HZ VELOCIDAD 1730 RPM IP 44 22. 3. TIPOS DE LAMINADORA 3.1 LAMINADORA DE MASA L- 600 FIGURA 3.1 Laminadora L-600 Laminadora de Masas y Hojaldre modelo L - 600 est especialmente diseada y fabricada en Italia, para trabajar en pasteleras y panaderas de tamao mediano y para un uso funcional e intuitivo; todo ello sin perder ninguna capacidad productiva. Es capaz de trabajar todo tipo de masa gracias a sus cilindros al cromo duro. Caractersticas Tcnicas Largo Cilindros 600 mm. Dimetro cilindros 70 mm Medidas de Trabajo Longitud Profundidad Altura 2780 mm 1010 mm 1160 mm Medidas fase de cierre Longitud Profundidad Altura 640 mm. 1010 mm. 1960 mm. Potncia 1 HP 23. 3.2 LAMINADORA DE MASA EASY 600 FIGURA 3.2 Laminadora EASY 600 La Laminadora de Masas y Hojaldre modelo EASY 600 es una mquina diseada y fabricada en Italia de concepcin innovadora en la regulacin de los parmetros detrabajo.La mquina es una alternativa real a la laminadora manual clsica, sin tener que pasar por las mquinas automticas complejas de programar y de alto coste.Con ella el trabajo del operario es ms productivo y preciso debido a que es posible regular el espesor de la lmina sin usar la palanca convencional. Dotada de un eficaz JOYSTICK ver fotografa inferior, de 4 posiciones ( lona izquierda / derecha y subir y bajar los rodillos) junto con la funcin reset que prepara automticamente la mquina para un nuevo ciclo de trabajo es realmente una referencia innovadora en el sector. Alimentacin elctrica - voltage 400V / 3N / 50Hz Peso 215 Kg 24. 3.3 LAMINADORA LSB 500 FIGURA 3.3 Laminadora LSB 500 La LAMINADORA DE MASA y de Hojaldre modelo LSB 500 est especialmente diseada y fabricada en Italia para trabajar en pasteleras y Caractersticas Tcnicas Largo Cilindros 600 mm. Dimetro cilindros 70 mm Medidas de Trabajo Longitud Profundidad Altura 3400 mm 920 mm 1240 mm Medidas fase de cierre Longitud Profundidad Altura 640 mm. 920 mm. 2100 mm. Potncia 0,9 / 1, 5 Cv Alimentacin elctrica - voltage 400V / 3N / 50Hz Peso 235 Kg 25. panaderas de tamao pequeo y para un uso funcional e intuitivo; todo ello sin perder ninguna capacidad productiva. Es capaz de trabajar todo tipo de masa gracias a sus cilindros al cromo duro Caractersticas Tcnicas Largo Cilindros 500 mm. Diametro Cilindros 60 mm. Medidas Fase Trabajo Longitud Profundidad Altura 1800 mm 640 mm 750 mm Medidas Fase de Cierre Longitud Profundidad Altura 450 mm. 640 mm. 750 mm. Peso 115 Kg Alimentacin elctrica - voltage 400V / 3n / 50Hz 26. CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA - http://es.wikipedia.org/wiki/Pan (20/03/14) - http://ice.uoc.es/ese/aliments/HTML/cereales_s_htm/#cebacoccionf (20/03/14)