136454
Páginas: 80 (19980 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2015
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MEZCLADORA
DE CEMENTO REFRACTARIO PARA UNA POTENCIA
DE 5 HP
CARLOS ERIEL ARDILA VILLARREAL
JHON ALEXÁNDER BUITRAGO DÍAZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2.010
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MEZCLADORA
DE CEMENTO REFRACTARIO PARA UNA POTENCIA
DE 5 HP
CARLOS ERIEL ARDILA VILLARREALJHON ALEXÁNDER BUITRAGO DÍAZ
Trabajo de Grado para optar al título de
Ingeniero Mecánico
Director
RICARDO ALFONSO JAIMES ROLON
Ingeniero Mecánico
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2.010
3
4
5
6
DEDICATORIA
A Dios Padre, a quien reconozco como el principal causante de este triunfo,
A mi esposa, contodo mi amor y que siempre me dio su apoyo,
A papá y mamá, que han sido incondicionales e incansables luchadores,
A mi bebita preciosa, mi angelito,
A mis hermanos y amigos.
Carlos Eriel
7
DEDICATORIA
Dedico este triunfo a mi familia quienes han puesto su confianza en mi
trabajo y me han brindado todo su apoyo durante estos años de preparación,
a mi compañero y amigo Carlos Eriel por suesfuerzo y tenacidad.
A Dios Padre por que sin él nada es posible.
Jhon Alexánder
8
AGRADECIMIENTOS
Al ingeniero Ricardo Alfonso Jaimes Rolón, director del proyecto, por su
respaldo, confianza, inmediatez y colaboración oportuna.
A Bienestar Universitario, con mención especial de “Jaime”, quienes me
brindaron su apoyo durante toda mi carrera para el servicio de comedores,
sin lugar a dudas, unagran ayuda para toda la carga académica y económica
que implicaba cada semestre.
A mis padres, hermanos y mi novia quien finalmente se convirtió en mi
esposa.
A Jhon Alexander, mi compañero de proyecto y amigo. Y en general, a todos
mis amigos y compañeros de estudio quienes estaban pendientes de “esto”.
Por supuesto que a la empresa INDCO LTDA y toda su planta de personal,
quienes atentamenteapoyaron al desarrollo del proyecto.
Carlos Eriel
9
AGRADECIMIENTOS
Al ingeniero Ricardo Alfonso Jaimes Rolón, director del proyecto, por su
respaldo, confianza, inmediatez y colaboración oportuna.
A mis padres y familiares.
A todos mis amigos.
Al grupo de la empresa INDCO LTDA por su presta colaboración y apoyo.
Jhon Alexánder
10
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
24
1.
28
EL CEMENTOREFRACTARIO
1.1. GENERALIDADES
28
1.2. CLASIFICACION
29
1.2.1.
Concretos sílico-aluminosos
29
1.2.2.
Concretos de alta alúmina
31
1.2.4.
Concretos de ultrabajo cemento
33
1.2.5.
Concretos aislantes
34
1.3. USOS E INDUSTRIA
35
2.
37
MEZCLADORAS DE CEMENTO
2.1. CLASIFICACION DE LAS MEZCLADORAS
38
2.2. MEZCLADORAS DE CONCRETO REFRACTARIO
46
2.3. ABRASIÓN
48
3.
50
CONCEPCIÓNDEL DISEÑO DE LA MEZCLADORA
3.1. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
50
3.2. EVALUACION PRELIMINAR DEL DISEÑO
51
3.3. SUBSISTEMAS DE LA MÁQUINA
53
4.
55
DISEÑO DEL SISTEMA DE POTENCIA
4.1. DETERMINACION DE LA VELOCIDAD DE GIRO
55
4.2. DISEÑO Y SELECCIÓN DE LAS CORREAS
57
4.3. DISEÑO DE ENGRANAJES
64
4.4. CÁLCULO DE FUERZAS Y TORQUES EN POLEAS
76
11
4.5. CÁLCULO DE FUERZAS Y TORQUES ENENGRANAJES RECTOS 78
4.6. CÁLCULO DE FUERZAS Y TORQUES EN ENGRANAJES CÓNICOS 79
4.7. ESTADOS DE CARGA EN LOS EJES
80
4.8. DIMENSIONAMIENTO DE LOS EJES
88
5.
89
DISEÑO DEL SISTEMA DE MEZCLADO
5.1. DISEÑO DE HÉLICES DE MEZCLA
89
5.2. DISEÑO DE BRAZOS DE MEZCLADO
96
5.3. DISEÑO DE PALETAS DE MEZCLADO
98
5.4. VERIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD DE MEZCLADO
100
5.5. TANQUE DE MEZCLA
102
6.
106DISEÑO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
6.1. ESTRUCTURA
106
6.2. SELECCIÓN DE RUEDAS Y COJINETES
108
6.3. ELEMENTOS DE SUJECIÓN
110
6.4. SISTEMA DE ANCLAJE Y DE TRANSPORTE
112
7.
114
CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE
7.1. CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURA
114
7.2. MAQUINADO DE EJES
118
7.3. CONSTRUCCIÓN DEL CONJUNTO DE MEZCLADO
120
7.4. MONTAJE
127
8.
133
PRUEBAS Y PINTURA
8.1. LUBRICACIÓN EN...
DE CEMENTO REFRACTARIO PARA UNA POTENCIA
DE 5 HP
CARLOS ERIEL ARDILA VILLARREAL
JHON ALEXÁNDER BUITRAGO DÍAZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2.010
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MEZCLADORA
DE CEMENTO REFRACTARIO PARA UNA POTENCIA
DE 5 HP
CARLOS ERIEL ARDILA VILLARREALJHON ALEXÁNDER BUITRAGO DÍAZ
Trabajo de Grado para optar al título de
Ingeniero Mecánico
Director
RICARDO ALFONSO JAIMES ROLON
Ingeniero Mecánico
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO – MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2.010
3
4
5
6
DEDICATORIA
A Dios Padre, a quien reconozco como el principal causante de este triunfo,
A mi esposa, contodo mi amor y que siempre me dio su apoyo,
A papá y mamá, que han sido incondicionales e incansables luchadores,
A mi bebita preciosa, mi angelito,
A mis hermanos y amigos.
Carlos Eriel
7
DEDICATORIA
Dedico este triunfo a mi familia quienes han puesto su confianza en mi
trabajo y me han brindado todo su apoyo durante estos años de preparación,
a mi compañero y amigo Carlos Eriel por suesfuerzo y tenacidad.
A Dios Padre por que sin él nada es posible.
Jhon Alexánder
8
AGRADECIMIENTOS
Al ingeniero Ricardo Alfonso Jaimes Rolón, director del proyecto, por su
respaldo, confianza, inmediatez y colaboración oportuna.
A Bienestar Universitario, con mención especial de “Jaime”, quienes me
brindaron su apoyo durante toda mi carrera para el servicio de comedores,
sin lugar a dudas, unagran ayuda para toda la carga académica y económica
que implicaba cada semestre.
A mis padres, hermanos y mi novia quien finalmente se convirtió en mi
esposa.
A Jhon Alexander, mi compañero de proyecto y amigo. Y en general, a todos
mis amigos y compañeros de estudio quienes estaban pendientes de “esto”.
Por supuesto que a la empresa INDCO LTDA y toda su planta de personal,
quienes atentamenteapoyaron al desarrollo del proyecto.
Carlos Eriel
9
AGRADECIMIENTOS
Al ingeniero Ricardo Alfonso Jaimes Rolón, director del proyecto, por su
respaldo, confianza, inmediatez y colaboración oportuna.
A mis padres y familiares.
A todos mis amigos.
Al grupo de la empresa INDCO LTDA por su presta colaboración y apoyo.
Jhon Alexánder
10
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
24
1.
28
EL CEMENTOREFRACTARIO
1.1. GENERALIDADES
28
1.2. CLASIFICACION
29
1.2.1.
Concretos sílico-aluminosos
29
1.2.2.
Concretos de alta alúmina
31
1.2.4.
Concretos de ultrabajo cemento
33
1.2.5.
Concretos aislantes
34
1.3. USOS E INDUSTRIA
35
2.
37
MEZCLADORAS DE CEMENTO
2.1. CLASIFICACION DE LAS MEZCLADORAS
38
2.2. MEZCLADORAS DE CONCRETO REFRACTARIO
46
2.3. ABRASIÓN
48
3.
50
CONCEPCIÓNDEL DISEÑO DE LA MEZCLADORA
3.1. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
50
3.2. EVALUACION PRELIMINAR DEL DISEÑO
51
3.3. SUBSISTEMAS DE LA MÁQUINA
53
4.
55
DISEÑO DEL SISTEMA DE POTENCIA
4.1. DETERMINACION DE LA VELOCIDAD DE GIRO
55
4.2. DISEÑO Y SELECCIÓN DE LAS CORREAS
57
4.3. DISEÑO DE ENGRANAJES
64
4.4. CÁLCULO DE FUERZAS Y TORQUES EN POLEAS
76
11
4.5. CÁLCULO DE FUERZAS Y TORQUES ENENGRANAJES RECTOS 78
4.6. CÁLCULO DE FUERZAS Y TORQUES EN ENGRANAJES CÓNICOS 79
4.7. ESTADOS DE CARGA EN LOS EJES
80
4.8. DIMENSIONAMIENTO DE LOS EJES
88
5.
89
DISEÑO DEL SISTEMA DE MEZCLADO
5.1. DISEÑO DE HÉLICES DE MEZCLA
89
5.2. DISEÑO DE BRAZOS DE MEZCLADO
96
5.3. DISEÑO DE PALETAS DE MEZCLADO
98
5.4. VERIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD DE MEZCLADO
100
5.5. TANQUE DE MEZCLA
102
6.
106DISEÑO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
6.1. ESTRUCTURA
106
6.2. SELECCIÓN DE RUEDAS Y COJINETES
108
6.3. ELEMENTOS DE SUJECIÓN
110
6.4. SISTEMA DE ANCLAJE Y DE TRANSPORTE
112
7.
114
CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE
7.1. CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURA
114
7.2. MAQUINADO DE EJES
118
7.3. CONSTRUCCIÓN DEL CONJUNTO DE MEZCLADO
120
7.4. MONTAJE
127
8.
133
PRUEBAS Y PINTURA
8.1. LUBRICACIÓN EN...
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