Ingeniero

DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UNA MÁQUINA AUTOMATIZADA ALIMENTADORA
DE CAOLÍN

JORGE EDIMER RIAÑO MONTAÑO

UNIVERIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
BOGOTÁ D.C.
2006

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DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UNA MÁQUINA AUTOMATIZADA ALIMENTADORA
DE CAOLÍN

JORGE EDIMER RIAÑO MONTAÑO

Asesores:
Ing. HUGO ALEJANGRO MACÍAS
Ing. PEDRO NEL MARTINEZ
Lic. AMANDA MOYATRABAJO DE GRADO

UNIVERIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
BOGOTÁ D.C.
2006

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Nota de aceptación:
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Firma del presidente del jurado

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Firma deljurado

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Firma del jurado

Bogotá D.C.

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Dedico este trabajo a mis padres José y Martha, quienes con su apoyo, cariño y
educación formaron a una persona con ansias de superación, lucha y deseo del
saber.
JORGE EDIMER RIAÑO MONTAÑO

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AGRADECIMIENTOS

Agradezco a mis padres por todo el apoyo moral y económico que he recibido, a
mi prima Diana LuzDari por permitirme usar su computador, al Ing Pedro Nel
Martínez y al Ing Hugo Macias por sus importantes asesorías.

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CONTENIDO
Pág.

INTRODUCCIÓN _________________________________________________ 14
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA _______________________________ 15
1.1 ANTECEDENTES _____________________________________________ 15
1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA_________________ 16
1.3 JUSTIFICACIÓN ______________________________________________ 17
1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN______________________________ 18
1.4.1 Objetivo general ______________________________________________ 18
1.4.2 Objetivos específicos __________________________________________ 18
1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO _____________________ 18
1.5.1Alcances.___________________________________________________ 18
1.5.2 Limitaciones. ________________________________________________ 19
2. MARCO DE REFERENCIA _______________________________________ 20
2.1 MARCO CONCEPTUAL ________________________________________ 20
2.2 MARCO LEGAL O NORMATIVO__________________________________ 22
2.3 MARCO TEÓRICO_____________________________________________
2.3.1 Proceso de produccióndel caolín ________________________________
2.3.2 Diseño de silos y tolvas________________________________________
2.3.3 Fricción entre las partículas ____________________________________

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3. METODOLOGÍA________________________________________________ 29
3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN _______________________________ 29
3.2 LÍNEA DEINVESTIGACIÓN______________________________________ 29
3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN __________________ 29
3.4 HIPÓTESIS __________________________________________________ 30
4. DESARROLLO INGENIERIL ______________________________________ 31
4.1 DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA TOLVA ___________________________
4.1.1 Dimensiones de la tolva. _______________________________________
4.1.2 Cargas sobre el recipiente._____________________________________
4.1.3 Peso de la estructura. _________________________________________
4.1.4 Diseño de las paredes laterales y placas de fondo.__________________

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4.2 DISEÑO DE LA ARTESA________________________________________ 44
4.3 POTENCIA NECESARIA PARA DESPLAZAR EL MATERIAL ___________ 47
4.4 DISEÑO DEL REDUCTOR DE VELOCIDAD ________________________51
4.4.1 Diseño de los engranajes 2 y 3 __________________________________ 52
4.4.2 Diseño de los engranajes 4 y 5 __________________________________ 57
4.5 DISEÑO DE LOS EJES _________________________________________ 62
4.5.1 Diseño eje del “a” ____________________________________________ 62
4.5.2 Diseño del eje “b” ____________________________________________ 72
4.6 DISEÑO DE LOS...