pi 2011 ii sistemas
TRANSCRIPT
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 1/12
CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA GRANOS
PROYECTO INTEGRADOR SEGUNDO SEMESTRE
BOGOTÁ, 2011
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 2/12
1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
El control volumétrico de granos y líquidos, es de gran importancia para las
empresas que venden o envasan productos procesados o materias primas,
ya que una mala dosificación les puede generar inconvenientes de índole
legal o económico.
Uno de los inconveniente en los sistemas de dosificación, se suscita cuando
la bolsa, envase o recipiente, contiene menos cantidad del producto que la
que aparece especificada, lo que puede acarrear sanciones de parte de la
superintendencia de industria y comercio, al violar las normas de protección
al consumidor sobre exactitud de las pesas, medidas y volúmenes de los
productos o mercancías.
Otro inconveniente se produce cuando el recipiente o envase contiene una
mayor cantidad esperada del producto, lo que genera una pérdida económica
a la empresa al cuantificador el volumen perdido por una mala dosificación.
ara el caso de los productos líquidos, esta problem!tica "a tenido solución
al dosificar la cantidad requerida con ayuda de un émbolo, que succiona la
cantidad específica para luego dosificarla en el envase deseado. #a
dosificación exacta del líquido se logra al graduar el recorrido del v!stago de
cilindro con un tope que se va a$ustando de acuerdo con al volumen
deseado.
En el caso de los productos solidos como son los granos, el tipo de
dosificación por émbolo no aplica. Una solución que se encuentra en el
mercado, son los dosificadores neum!ticos para granos %&O'() que
funciona con un sistema de vacío que "ace que el grano se introdu*ca en un
plato con múltiples orificios, la regulación del tama+o de los granos se "ace
manualmente y el funcionamiento es semiautom!tico ya que es el operario
quien para la m!quina cuando se llega al peso especificado.
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 3/12
Un e$emplo de la problem!tica anterior, se presenta en empresas de
alimentos que procesan productos como cereales, confites y snacs entre
otros, que no pueden aumentar sus niveles de producción, debido al cuello
de botella que les ocasiona no tener un sistema de dosificación
automati*ado.
or lo anterior, el propósito del proyecto es implementar un sistema de
almacenamiento de producto terminado, por este motivo se "ace necesario
saber, -u!l es el dise+o del sistema de automati*ación m!s adecuado para
dosificar granos/
2. OBJETIVOS2.1Ob$etivo 0eneral1
o onstruir un sistema de dosificación para granos
2.2 Ob$etivos Específicos1o 3eterminar las características del sistema de dosificación de acuerdo
con el tama+o del grano.o onstruir la estructura en acrílico para la tolva de dosificación
o onstruir las aspas de dosificación
o 4mplementar el sistema de control para el dosificador
3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ( nivel industrial, los equipos de dispensadores o dosificadores utili*an
diversos sistemas de acuerdo al producto que se traba$e. #a función del
dispensador es fraccionar de forma precisa y autónoma el producto a
envasar, existen dosificadores de un uso común, pero pueden existir una
combinación de estos o alguno dise+ado específicamente para un
requerimiento en particular
• 3osificador volumétrico. onsiste en una tolva que acumula el producto a
envasar y un número determinado de vasos telescópicos que contienen lacantidad del producto que se ubica en el envase. #a tolva puede ser
alimentada por una persona o por un elevador que es mane$ado de forma
autom!tica por la envasadora. #a cantidad de vasos depende del
producto a envasar y las dimensiones del empaque que la m!quina
traba$a. Este tipo de dosificador, est! dise+ado para productos sólidos
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 4/12
"omogéneos tales como a*úcar, garban*os, porotos, maí*, lente$as, café
y cereales.
5igura 6. 3osificador volumétrico
• 3osificador a tornillo sin fin. En la tolva de este dosificador se encuentra
un tornillo sin fin que es controlado por la envasadora. 3ependiendo deltipo de producto a dosificar y el grama$e del envase, se a$usta la cantidad
de vueltas que el tornillo girar!, por esto dependiendo de la cantidad de
envases o el anc"o de los mismos, se puede requerir mas de un tornillo
dentro de la tolva. Este sistema esta dise+ado para productos como
pimienta, colorantes, orégano y cualquier otro tipo de especia.
5igura 2. 3osificador a tornillo sin fin
5uente1 'escovo. 7istemas de envasado
• 3osificador a pistón. 7e utili*a para productos poco viscosos y muy
viscosos. onsiste en uno o m!s recipientes "erméticos donde se ubica
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 5/12
el líquido y mediante uno o m!s pistones el producto es desalo$ado del
recipiente y llevado "acia un pico que se ubica en el interior de la bolsa ya
confeccionada por la envasadora. Este dosificador es ideal para
productos líquidos densos o viscosos como s"ampoo, yogurt, salsa de
tomate, $ales, compotas.
5igura 8. 3osificador a pistón
5uente1 'escovo. 7istemas de envasado
• 3osificador por gravedad. onsiste en un tanque en donde se ubica el
líquido que es normalmente alimentado por un tanque principal mediante
un flotador que tiene en el interior, que "abilita o des"abilita la
alimentación del mismo. En la parte inferior posee una llave de paso ue
es controlada por la envasadora, la cual permite el paso del líquido en el
momento preciso. 7e utili*a únicamente para productos líquidos como
agua, $ugos, salmuera y vinos.
5igura 9. 3osificador por gravedad
5uente1 'escovo, sistemas de envasado.
• 3osificador por medio de balan*a multicabe*al. Es el sistema m!s preciso
y r!pido en la actualidad para el dosificado de sólidos "omogéneos y no
"omogéneos. 3ada su gran velocidad, este tipo de dosificador no puede
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 6/12
ser alimentado de forma manual, es obligatorio para el uso de un
elevador de producto. onsiste de múltiples recipientes donde se alo$a el
producto a envasar, éstos contienen celdas de carga en su interior para
medir el peso que contienen. ada recipiente tiene un peso menor que el
del envase, mediante la me$or combinación de los distintos pesos quecontiene se logra llegar al peso buscado para el envase. 7e utili*a para
envasar todo tipo de sólidos "omogéneos y no "omogéneos como
legumbres en general, snacs, confites, caramelos, gomitas y tornillos.
5igura :. 3osificador de balan*a multicabe*al
• 3osificador a tornillo y balan*a. 7e utili*a para polvos con difícil fluide* ,
por lo general se usa una combinación de tornillo y balan*a. El método de
funcionamiento es el siguiente1 uando se requiere "acer el dosificado
del producto se envía una se+al de start al tornillo para que comience a
girar y este va depositando el producto sobre una celda de carga. #a
celda se encarga de enviarle una se+al al # de la envasadora como
aviso de que se "a llegado al peso deseado, a continuación, se envía una
se+al de stop al tornillo para que éste de$e de girar. 3e este modo se
garanti*a el dosificado de forma muy precisa, alrededor del ;,:< del
margen de error.
5igura =. 3osificador a tornillo y balan*a
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 7/12
• 3osificador de canales vibratorios. 7e utili*a en productos de f!cil caida
como pasta, caramelos, productos des"idratados. El dosificador vibratorio
est! compuesto por una tolva vibratoria de acero inoxidable y canales
vibratorios grandes y c"icos que va dosificando el producto
continuamente a una balan*a, sincroni*ados autom!ticamente con cada
ciclo de m!quina. #a cantidad de con$untos de canales > balan*as
depende del producto y la producción buscada.
5igura ?. 3osificador de canales vibratorios
4. METODOLOGÍA INVESTIGATIVA
ara el desarrollo del proyecto se desarrollaron las siguientes fases1
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 8/12
• @ecopilación de información sobre los tipos de dosificadores m!s
empleados a nivel industrial y sus aplicaciones.
• Elaboración de los bocetos de la tolva, dosificador, aspa y dem!s
componentes del sistema.
• onstrucción mec!nica de las partes del dosificador para granos.
• 4mplementación de los motores y del sistema neum!tica al dosificador.
. RESULTADOS ESPERADOSroporcionar un sistema de dosificación para granos automati*ado de ba$o
costo y de gran precisión.
!. DESARROLLO DEL PROYECTO
omo primera actividad se desarrollaron los bocetos de las partes que
conforman el sistema de dosificación, como son1 aspa, tolva, dispensador y
los accesorios externos a este mecanismo.
5igura A. (spa 3osificador
5igura B. ontenedor de botes
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 9/12
5igura 6;. Estructura para el dosificador
El plano del circuito neum!tico elaborado para el dosificador se elaboro en
fluidsim v 9.; y se aprecia a continuación.
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 10/12
5igura 66. ircuito neum!tico para el dosificador
>29'
;'
6C2
C&
CU
CD
2C2 C&
CU
CD
D6
(6
(2
D2
(6
(2
D8
(6
(2
D9
(6
(2
9 2
:
6
8
26 22
9 2
:
6
8
66 62
6C2 2C2
6(6 2( 6
C6 C&
CU
CD
C2 C&
CU
CD
C8 C&
CU
CD
D:
(6
(2
D=
(6
(2
D?
(6
(2
D2
69
66
D=
69
66
DB
69
66
D:
69
66
6(6> 6( 6F
D:
29
26
66 62 26 22
D9
69
66
2(6> 2( 6F
DB
29
26
6'6 2'6
D?
69
66
D=
29
26
D?
22
26
76
68
69
72
86
82
DA
(6
(2
DA
69
66
DB
(6
(2
DA
29
26
D6
69
66
D8
69
66
6'2 6'8 2'2 2'8
6C6 2C6
2C6
9
6
6C6
9
6
signal input signal processing and output
; 6 2 8 9
C6
C2
C8
6(6
2(6
3esignation
6 2 9 : ? B 66 68 69 6: 6= 6? 6A 6B
6: 6? 6: 6B 6=
6A
6=
6A
6=6A 69
6:
6=
6A
El funcionamiento del sistema dosificador es de la siguiente manera1
• Gal y como se aprecia en la siguiente figura, a través de una banda
transportadora, llegan los recipientes vacíos para ser llenados con la
cantidad establecida por el operario.
5igura 62. Canda transportadora de envases.
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 11/12
• or intermedio de una pin*a los recipientes o envases son tomados de
la banda transportadora y ubicados sobre una b!scula.
5igura 68. in*a de accionamiento neum!tico
• 3espués de detectar la presencia del envase, comien*an a giras los
motores que "acen mover las aspas que dosifican el grano contenido
8/16/2019 PI 2011 II Sistemas
http://slidepdf.com/reader/full/pi-2011-ii-sistemas 12/12
en la tolva. or intermedio de una b!scula digital, se envía una se+al
al autómata programable indicando que se "a llegado a la cantidad
establecida.5igura 68. 7istema dosificador para granos
• or último, la pin*a toma nuevamente el envase lleno y lo envía a una
estación de tapado.
". BIBLIOGRAFIA
ara la implementación del proyecto se consulto la siguiente Heb grafía."ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJ=bGm?He=UH(KfeatureJrelated
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJ55sL7MNb7KfeatureJrelmfu
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJlu0ocOgP*4
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJ$Eel"0v:x4cK&@J6
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJ(e&CgPg4MKfeatureJrelated
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJQy*N56$A(:KfeatureJrelated
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJ4su68m7E*U
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJ4su68m7E*U
"ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/vJFnRyy#c5ENcKfeatureJrelated
"ttp1IIHHH.cepillostampico.com.arIcepillosFindustriales."tml "ttp1IIHHH.youtube.comIHatc"/
vJr*gv$bgNHKfeatureJrelated.