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DISEÑO BANDA TRANSPORTADORA DE LLANTAS PARA LA EMPRESA
BRIDGESTONE DE COLOMBIA MEDIANTE METODOLOGIA DE DISEÑO QFD
OSCAR GIOVANNY SIERRA
ZAMIR ALEJANDRO TORRES
Universidad Distrital “Francisco José de Caldas”
Agosto de 2015
Resumen
En este articulo se quiere desarrollar para la
empresa Bridgestone de Colombia la
respuesta a una de sus necesidades presentadas
en la bodega de la ciudad de Barranquilla, ya
que por ser una multinacional de neumaticos
con presencia en el pais netamente comercial
su logistica debe ser optima para el
abastecimiento en la industria y su red de
distribuidores.
1. Introduccion.
En bien conocido que el almacenaje y
distribucion son considerados procesos
logisticos y estrategicos ya que la adecuada
administracion,personal y maquinaria hace
que se convierta en un proceso mas
automatizado.
Al iniciar un proyecto de diseño para una
empresa o cliente que tiene una necesidad se
debe contemplar los requerimientos que se
proponen para dar una solucion a dicho
problema, tales como los que Bridgestone nos
propucieron y asi a base de lo aprendido
durante la carrera poder ofrecer un diseño de
una Banda de rodamiento que cumpla con
caracteristicas propuestas por el ingeniero
acargo de este proyecto:Nevardo Porras quien
es el gerente del area de ingenieria.
El proyecto se desarrollara para una de las
bodegas de la empresa ubicada en la zona
franca de la ciudad de barranquilla en donde
llega todo el producto y es distribuido por el
pais, por ello la necesidad de una banda que
tranporte las llantas desde el camion hasta las
jaulas de organización en tipo de medida y
diseño, como lo son neumaticos para carro,
camioneta y camion.
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2. Planteamiento del problema.
2.1 Contexto mundial
Para la percepción del público en general, un
invento o avance deja de ser tenido en cuenta
e incluso se enfrenta a una pérdida de valor en
el mismo instante que ese invento pasa a
formar parte de la vida cotidiana, en el mismo
momento que adquiere una rutina
estandarizada en la que sin lugar a dudas, sus
beneficios son mayores en términos de
productividad de forma creciente mientras que
su valoración toma una pendiente decreciente.
Un ejemplo drástico de ello en el mundo del
sector industria propiamente dicho se
encuentra en la historia de las cintas
transportadoras.
La creación de las cintas transportadoras
supuso un cambio completo en cuanto a las
formas de trabajar en diferentes industrias,
sectores y empresas, el transporte en cortas
distancias, dentro de una misma línea
productiva había cambiado por completo.
Entre los cambios que trajo consigo cabe
destacar en primer lugar la capacidad de carga,
además de los tiempos de distribución y
transporte entre dos puntos; a partir de ahí es
clara la revolución, en la que liberar a recursos
humanos de tareas de carga y transporte a la
vez que dichas actividades consumían un
menor tiempo, dotaba de más capacidad
productiva a cada centro de trabajo.
La evolución fue tal que a día de hoy el uso de
cintas transportadoras es una opción a tener en
cuenta en el sector agrario, en todo tipo de
producto, en el sector metalúrgico y
producción de productos terminados y todas
aquellas empresas que necesitan de la
producción en línea y distribución física entre
plantas.
Todo ello genera una propia industria, los
fabricantes de cintas transportadoras, que
también se especializan en todo tipo de
transportes, como tornillo sinfin, espirales,
cinta para carga de barcos o redlers. Dentro de
este tipo de especialistas en maquinaria de
transporte y espirales vamos a hacer mención
al grupo Chía, especialistas de gran trayectoria
desde hace décadas cuyos trabajos aumentan
la productividad a clientes de toda Europa.
A lo largo del mundo podemos encontrar
distintos ejemplos de bandas transportadoras:
Boddington mina de bauxita en Australia
Occidental es reconocido oficialmente como
la banda transportadora más larga, con una
longitud de 31 km cinta de alimentación un
cinturón largo de 20 km. En Asia encontramos
otra cinta, consta de unos 17 km de largo y
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transporta caliza y esquisto a una velocidad de
960 toneladas/hora, de la cantera de la India a
una fábrica de cemento en Bangladesh. La
cinta fue construida por AUMUND (Francia).
El transportador es accionado por 3 unidades
de accionamiento sincronizados para una
potencia total de aproximadamente 1,8 MW
suministrado por ABB. La cinta
transportadora se fabrica en longitudes de 300
metros en el lado indio y longitudes de 500
metros en el lado de Bangladesh, y se instaló
en el lugar por NILOS India. Los rodillos del
sistema son únicos, están diseñados para dar
cabida a las curvas horizontales y verticales a
lo largo del terreno. Vehículos fueron
diseñados para el mantenimiento de la cinta
transportadora, que siempre está a una altura
mínima de 5 metros por encima del suelo para
evitar ser inundada durante períodos del
monzón.
2.2 Contexto nacional.
Las bandas transportadoras en la gestión de
almacenes en Colombia, puede ser
considerado un proceso logístico estratégico y
crítico en la cadena de comercialización de
llantas, que a través del desarrollo de
diferentes tipos de operaciones y uso de
recursos contribuye a mejorar la logística de
una compañía.
Dentro de la gestión de almacenes en la
comercialización de llantas, las bodegas de
almacenamiento cobran un papel importante
en la regulación de la oferta y demanda, la
atención de los pedidos el adecuado manejo de
inventario, costos logísticos y gestión del
transporte. Esta situación, se evidencia en la
estructura de la cadena de suministro, donde
dicha bodega, se encarga de distribuir las
llantas para su comercialización a nivel
nacional. Finalmente, se debe clarificar que la
gestión de la bodega de acopio o
almacenamiento se convierte en un proceso
logístico que permite agrupar las llantas de
importación y facilitar el desarrollo de
procesos de transporte en la red de
distribución de Bridgestone Colombia.
En la gestión de almacenes y bodegas de
almacenamiento, específicamente, se pueden
desarrollar operaciones como: recepción,
acomodo, almacenaje, preparación de pedidos
y despachos las cuales, se apoyan en el uso de
recursos como: personas, montacargas, bandas
transportadoras, las cuales no son muy
sofisticadas, pero a su vez cumplen con la
tarea para lo que fueron diseñadas.
2.3 Contexto local.
En Bogota se encuentran varias compañias
que diseñan y fabrican bandas transportadoras
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como Inversiones Robila, la compañía se
encarga del diseño de bandas para transportar
productos empacados y a granel, con
componentes SIMET como motores,
rodamientos, entre otros.
2.4 Problema.
La automatización industrial juega un papel
importante en esto dias y es una de las areas de
trabajo mas importantes en la industria, por
esta razon el deber de los ingenieros es de
crear soluciones a problemas o precesos que se
requiera mejorar mediante el uso de esta
tecnologia.
El problema a desarrollar es diseñar una banda
transportadora de llantas para la empresa
Bridgestone de Colombia, que debe contar la
cantidad de elementos que pasen y con el uso
de una interfaz visual mostrar este numero de
llantas descargadas.
2.5 Estado del arte.
En las distintas referencias que se encontraron,
se pudo evidenciar que la mayoria de los
autores se enfocaron en diseñar una banda
transportadora de acuerdo a ciertos parametros
ya definidos, pero ninguno de ellos plantea la
metodologia de diseño QFD (Despliegue de la
función calidad). Este método de gestión de
calidad basado en transformar las demandas
del usuario en la calidad del diseño,
implementar las funciones que aporten más
calidad, e implementar métodos para lograr
calidad del diseño en subsistemas y
componentes, y en última instancia a los
elementos específicos del proceso de
fabricación.
Cintas transportadoras primitivas se utilizaron
desde el siglo 19. En 1892, Thomas Robins
comenzó una serie de invenciones que
llevaron al desarrollo de una cinta
transportadora que se utiliza para llevar el
carbón, los minerales y otros productos. En
1901, Sandvik inventó y comenzó la
producción de cintas transportadoras de acero.
En 1905 Richard Sutcliffe inventó las
primeras cintas transportadoras para su uso en
las minas de carbón que revolucionó la
industria de la minería. En 1913, Henry Ford
introdujo las líneas de montaje de cinta
transportadora en Highland Park de Ford
Motor Company, la fábrica de Michigan. En
1972, la sociedad francesa REI creado en
Nueva Caledonia el transportador lineal
cinturón entonces más largo del mundo, con
una longitud de 13,8 km. Hyacynthe Marcel
Bocchetti fue el diseñador de concepto. En
1957, la BF Goodrich Company patentó una
cinta transportadora que pasó a producir la
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cinta transportadora Facturación. La
incorporación de un medio giro, que tenía la
ventaja sobre los cinturones convencionales
de una vida más larga, ya que podría exponer
a la totalidad de su superficie al desgaste.
Mbius cinturones tiras ya no se fabrican,
porque los cinturones trenzados modernos se
pueden hacer más duradera mediante la
construcción de ellos de varias capas de
diferentes materiales. En 1970, Intralox, una
empresa con sede en Luisiana, registró la
primera patente para todo el plástico, bandas
modulares.
En otras referencias consultadas el autor del
proyecto “Diseño de bandas tubulares”, Byron
Basurto de la universidad de Guayaquil,
Ecuador, diseña una cinta transportadora
tubular, la cual transporta mateial por medio
de una banda de caucho,y esta a medida que
recorre los rodillos toma forma tubular. La
conclusion de el autor es que este tipo de
banda, proporciona una mayor angulo de
inclinacion que las bandas convencionales, a
diferencia de las bandas convencinales, estas
generan menos perdida de material que a su
vez reducen los costos.
Estas referencias pueden ser de gran utilidad a
la hora de seleccionar los componentes
adecuados, en cuanto al material de la banda,
los calculos necesarios para el diseño,
selección de los componentes motrices entre
otros.
2.6 Justificacion.
Bridgestone de Colombia, una empresa
vanguardista con tecnología avanzada de
manufactura de llantas y con una creciente
producción. Llegando actualmente a más de
45000 llantas mensualmente; lo que hace
necesario encontrar una manera mas rapida de
descargar estos elementos con mayor agilidad
y control.
El continuo y apresurado crecimiento de la
empresa ha hecho que en algunas partes de la
línea de descarga del producto importado, no
se haya planificado de forma eficiente, como
parte de esto la utilización de una banda
transportadora es de vital importancia para la
compañía.
3. Objetivos.
3.1 Objetivo general.
Diseñar una banda transportadora
capaz de mover llantas descargadas de
un contenedor a la bodega destinada
para su almacenaje, dependidendo de
los requerimientos del cliente.
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3.2 Objetivos especificos.
• Establecer las alternativas de diseño
mediante la metodologia de diseño.
• Diseñar la banda trasportadora
teniendo en cuenta las cargas,
geometria, materiales y sus distintos
componentes teniendo en cuenta
calculo de elementos finitos para
algunos de ellos.
• Realizar los planos de fabricación y
montaje
• Presentar un analisis economico al
cliente
• Realizar manuales de operación y
mantenimiento.
4. Marco teorico.
4.1 Banda transportadora
Es un sistema de transporte continuo
formado básicamente por una banda
continua que se mueve entre dos tambores.
Existen bandas transportadoras para uso
ligero y uso pesado. La banda es arrastrada
por la fricción por uno de los tambores,
que a su vez es accionado por un motor.
Esta fricción es la resultante de la
aplicación de una tensión a la banda
transportadora, habitualmente mediante
un mecanismo tensor por husillo o tornillo
tensor. El otro tambor suele girar libre, sin
ningún tipo de accionamiento, y su
función es servir de retorno a la banda. La
banda es soportada por rodillos entre los
dos tambores. Denominados rodillos de
soporte.
Debido al movimiento de la banda el
material depositado sobre la banda es
transportado hacia el tambor de
accionamiento donde la banda gira y da la
vuelta en sentido contrario. En esta zona el
material depositado sobre la banda es
vertido fuera de la misma debido a la
acción de la gravedad y/o de la inercia.
Las bandas transportadoras se usan
principalmente para transportar materiales
granulados, agrícolas e industriales, tales
como cereales, carbón, minerales, etcétera,
aunque también se pueden usar para
transportar personas en recintos cerrados
(por ejemplo, en grandes hospitales y
ciudades sanitarias).
4.1.1 Partes
4.1.1.1 Banda
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La Banda al cumplir la función de transportar,
está sometida a la acción de las siguientes
influencias.
• De las fuerzas longitudinales, que
producen alargamientos
• Del peso del material entre las ternas
de rodillos portantes, que producen
flexiones locales, tanto en el sentido
longitudinal como en el transversal, y
ello a consecuencia de la adaptación de
la banda a la terna de rodillos.
• De los impactos del material sobre la
cara superior de la banda, que
producen erosiones sobre la misma.
Para soportar adecuadamente las influencias
anteriores, la banda está formada por dos
componentes básicos:
1. El tejido o Carcasa, que transmite los
esfuerzos.
2. Los recubrimientos, que soportan los
impactos y erosiones.
El tejido, como es bien sabido, consta de la
urdimbre o hilos longitudinales, y de la trama
o hilos transversales; las posiciones relativas
de urdimbre y trama.
La urdimbre, que soporta los esfuerzos de
tracción longitudinales, es en general bastante
más resistente que la trama, la cual solo
soporta esfuerzos transversales secundarios,
derivados de la adaptación a la forma de artesa
y de los producidos por los impactos. La
rigidez transversal de la trama, no debe ser
excesiva, con el fin de que la banda pueda
adaptarse bien a la artesa formada por la terna
de rodillos
Los recubrimientos o partes externas están
formados por elastómeros (caucho natural),
plastómeros (pvc), u otros materiales.
4.1.1.2 Bandas transportadoras
modulares.
Es un transportador muy apropiado
cuando se requiere salvar grandes
desniveles con una extensión en planta
muy limitada.
El transportador de banda modular TBM
es un conjunto formado por un bastidor,
de chapa plegada arriostrada con perfiles
transversales o celosía ligera (pudiéndose
ejecutar en acero carbono o acero
inoxidable). Las bandas modulares están
formadas por módulos que unidos entre sí
mediante varillas de articulación,
conforman su superficie de transporte. Su
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configuración modular permite realizar su
banda a medida. Dispone de un sistema de
retención por tapa o clip extraíbles y
reutilizables, siendo sumamente fácil el
montaje y desmontaje de la banda, así
como la reutilización de las varillas de
articulación (no requiere ni materiales
adicionales ni maquinaria especial para su
empalme).
La amplia gama de series y modelos,
combinados con sus diversos accesorios y
materiales, dan respuesta a la práctica
totalidad de las necesidades del
transporte. Los anchos son adaptables a
todo tipo de necesidades, así como las
capacidades y rendimientos.
Este tipo de transportadores tienen las
siguientes ventajas:
El bajo peso de la banda, permite el
empleo de estructuras de soporte livianas,
de fácil manejo, con equipos motores de
menor potencia con un menor coste y
gasto energético.
Mínimo coeficiente de fricción que evita
los rociados de lubricación tradicionales,
mejorando las condiciones de trabajo,
reduciendo el mantenimiento y
eliminando el problema de productos
mojados.
Presentan un excelente comportamiento
frente a la agresión de los agentes
químicos.
4.1.1.3 Rodillos y Soportes.
Los rodillos son uno de los componentes
principales de una cinta transportadora, y
de su calidad depende en gran medida el
buen funcionamiento de la misma. Si el
giro de los mismos no es bueno, además
de aumentar la fricción y por tanto
el consumo de energía, también se
producen desgastes de recubrimientos de
la banda, con la consiguiente reducción de
la vida de la misma.
La separación entre rodillos se establece
en función de la anchura de la banda y de
la densidad del material transportado.
Funciones De Los Rodillos
Las funciones a cumplir son
principalmente tres:
1. Soportar la banda y el material a
transportar por la misma en el ramal
superior, y soportar la banda en el
ramal inferior; los rodillos del ramal
superior situados en la zona de carga,
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deben soportar además el impacto
producido por la caída del material.
2. Contribuir al centrado de la banda, por
razones diversas la banda esta
sometida a diferentes fuerzas que
tienden a decentarla de su posición
recta ideal. El centrado de la misma se
logra en parte mediante la adecuada
disposición de los rodillos, tanto
portantes como de retorno.
3. Ayudar a la limpieza de la banda
,aunque la banda es limpiada por los
rascadores, cuando el material es
pegajoso pueden quedar adheridos
restos del mismo, que al entrar en
contacto con los rodillos inferiores
pueden originar desvíos de la misma;
para facilitar el desprendimiento de
este material se emplean rodillos con
discos de goma (rodillos
autolimpiadores).
Tipos De Rodillos
Los más utilizados son:
• Rodillos de Alineación, sirven para
alinear la banda dentro de la propia
instalación.
• Rodillos de Impacto; recubiertos
de discos de goma para absorber
los golpes provocados por la caída
de bloques en las tolvas de
recepción.
• Rodillos de Retorno; los cuales
están formados con discos de
goma.
• Rodillo cilíndrico; con la
superficie exterior lisa, tal como la
obtenida mediante el empleo de
tubos de acero; es el más
empleado.
• Rodillo cilíndrico con aros de
goma; son adecuados para soportar
los fuertes impactos del material en
las zonas de carga, mientras que si
se montan en los rodillos de
retorno, deben ser adecuados para
facilitar la limpieza de la banda.
4.1.1.4 Tambores.
Los tambores están constituidos por un eje
de acero, siendo el material del envolvente
acero suave y los discos, ya sea de acero
suave o acero moldeado.
La determinación de los diámetros del
tambor depende del tipo de banda
empleado, el espesor de las bandas o el
diámetro del cable de acero, según sea el
caso; a su vez estos espesores o diámetros
dependen de la tensión máxima en la
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banda. Por lo tanto el diámetro exterior
depende de la tensión en la banda.
Principales Componentes.
• Envolvente cilíndrica y discos
laterales, formando un solo cuerpo.
• Eje.
• Elementos de Unión.
• Recubrimientos.
Tipos De Tambores y Funciones Que
Realizan.
a) Desde el punto de vista de las
funciones a desempeñar, haremos
dos grandes grupos:
• Tambores MOTRICES ,que
transmiten la fuerza tangencial a la
banda
• Tambores NO MOTRICES, los
cuales realizan la función
de cambio de trayectoria de la
banda y las cuales pueden dividirse
en ( Reenvió ,Tensores ,Desvió
,Presión)
b) b. Dependiendo de la magnitud de
la tensión
• Tambores Tipo A: Tambores
motrices de alta tensión de la
banda, con ángulo abrazado mayor
de 30° (tambores motrices).
• Tambores Tipo B: Tambores en
zona de baja tensión con ángulo
abrazado mayor de 30° (tambores
de cola).
• Tambores Tipo C: Tambores con
ángulo abrazado menor de 30°
(tambores de desvió).
4.1.1.5 Tensores De Banda.
Funciones Principales.
Los Dispositivos de tensado cumplen las
siguientes funciones:
• Lograr el adecuado contacto entre
la banda y el tambor motriz.
• Evitar derrames de material en las
proximidades de los puntos de
carga, motivados por falta de
tensión en la banda.
• Compensar las variaciones de
longitud producidas en la banda,
estas variaciones son debidas a
cambios de tensión en la banda.
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• Mantener la tensión adecuada en el
ramal de retorno durante el
arranque.
4.1.1.6 Bastidores.
Los bastidores son estructuras metálicas
que constituyen el soporte de la banda
transportadora y demás elementos de la
instalación entre el punto
de alimentación y el de descarga del
material.
Se compone de los rodillos, ramales
superiores e inferior y de la
propia estructura soporte.
Los bastidores son el componente más
sencillo de las cintas, y su función es
soportar las cargas del material, banda,
rodillos y las posibles cubiertas de
protección contra el viento.
Clasificación De Los Bastidores.
Pueden clasificarse los bastidores en los
siguientes tipos:
Bastidor formado por 2 largueros
metálicos.
Generalmente son perfiles de acero
laminado en U. Estos perfiles se apoyan en
patas que acostumbran ser del mismo
perfil que los largueros, siendo la unión
entre ambos rígida; esta disposición
constructiva es la más corriente, siendo la
adecuada para el montaje de soportes de
rodillos, empleada en cintas de gran
anchura de banda.
Bastidor tubular.
Formado por tubos cuadrados o redondos,
que se apoyan en patas Construidas
también por tubos o por perfiles
laminados.
Tolvas De Carga y Descarga.
La carga y descarga de las cintas son
dos operaciones a las cuales no se les
concede la debida importancia, pese a que
de ellas depende el que el material a
transportar inicie adecuadamente su
recorrido a través de la instalación.
4.1.1.6 Acoplamientos.
Entre el motor eléctrico y el reductor se
dispone de un acoplamiento que sirve para
amortiguar las vibraciones y sobrecargas y
asegurar un arranque progresivo.
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4.1.1.7 Reductores.
Se emplean dos tipos de reductores en las
cintas de gran potencia:
• Reductores Suspendidos: Son de
montaje flotante.
Esta disposición presenta la
ventaja de precisar un espacio
reducido, suprimiendo la
alineación entre el tambor y
reductor, el inconveniente es el de
tener que desmontar el conjunto
cuando se tiene que sustituir el
tambor.
• Reductores Clásicos:
Estos reductores son utilizados en
las grandes instalaciones. La
variante en reducción planetaria
presenta la ventaja de un espacio
mas reducido.
Esta disposición con acoplamiento
de dientes mecanizados permite,
mediante el desacoplamiento, la
intervención rápida sobre
un grupo y la marcha a bajo
régimen del otro grupo , en el caso
de un tambor motriz con grupos
dobles de accionamiento.
4.2 Metodologías para el diseño
El desarrollo de un proyecto de diseño
se efectúa por medio de una
metodología, que proporciona las
herramientas para llevar a cabo un
proceso investigativo que arroja
resultados. Según la RAE la
metodología se define como el
“conjunto de métodos que se siguen en
una investigación científica o en una
exposición doctrinal.” (Real Academia
de la Lengua Española). A
continuación se definen algunas
metodologías de diseño conocidas.
Six Thinking Hats
Metodología consolidada por Edward
De Bono y descrita en su libro Six
Thinking Hats: An Essential Approach
to Business Management (1988), es
más conocida como la metodología de
los seis sombreros y se basa en la
observación grupal de un tema por
medio de la estructuración del proceso
de pensamiento en fases para llegar a
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soluciones innovadoras. La idea de los
sombreros es, en esencia, un cambio de
perspectiva desde el que se observa
una situación, razón por la cual cada
sombrero está enfocado hacia un
aspecto específico de la situación
presentada.
Blue Ocean
En el libro Blue Ocean Strategy,
publicado por W. Chan Kim y Renee
Mauborgne en 2004, se propone
innovar por medio de una competencia
constructiva entre empresas planteada
a través del análisis de nuevos
mercados para los productos
existentes. El objetivo es que la
competencia se convierta en un punto
irrelevante en la comercialización del
producto por medio de la
diferenciación del producto (mediante
cambios en la percepción del valor del
mismo) y de una reducción de los
costos de producción.
Para conseguir este objetivo se
relacionan tres ideas principales: (1) el
objetivo, que se basa en el punto focal
al cual se aspira llegar; (2) la
divergencia, que son aquellas
cualidades que pude poseer el
producto que lo diferencie
completamente de cualquier otro
producto; y (3) la claridad del mensaje
que se envía al consumidor.
Brainstorming
En 1938 Alex Faickney Osborn
desarrolló la metodología de
Brainstorming en su libro Imaginación
Aplicada, a partir de la búsqueda de
ideas novedosas que termina
desarrollándose por un grupo de
personas, de forma que no sólo genera
ideas si no que mejora las existentes, y
a una velocidad mayor de la que podría
efectuar el ejercicio de un solo
individuo.
Básicamente es una metodología para
la generación de ideas rápidas y
contrastadas que se desarrolla
grupalmente en un ambiente disipado.
Sus aplicaciones varían de acuerdo al
tema que se quiere abordar y su
aplicación es principalmente para la
generación de ideas en la solución de
problemas específicos.
4.3 Metodología de diseño QFD
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Despliegue de la función calidad (QFD) es un
método de gestión de calidad basado en
transformar las demandas del usuario en la
calidad del diseño, implementar las funciones
que aporten más calidad, e implementar
métodos para lograr calidad del diseño en
subsistemas y componentes, y en última
instancia a los elementos específicos del
proceso de fabricación.
Áreas de aplicación
Se aplica en una amplia variedad de servicios,
productos de consumo, necesidades militares
y los productos de las nuevas tecnologías. La
técnica también se utiliza para identificar y
documentar las estrategias competitivas de
marketing y técnicas. Está también implicada
en la nueva norma ISO 9000:2000, que se
centra en la satisfacción del cliente.
Los resultados de esta técnica se han aplicado
en Japón dentro del despliegue de los factores
controlables de alto impacto en
la planificación estratégica y Gestión
estratégica (también conocido como Hoshin
Kanri, Planificación Hoshin, o despliegue de
políticas).
La adquisición de las necesidades del mercado
al escuchar la Voz del Cliente (VOC - Voice
of Customer, por sus siglas en inglés), la
clasificación de las necesidades, priorizarlas
numéricamente (usando técnicas tales como
el Proceso Analítico Jerárquico) son las tareas
iniciales de QFD. Tradicionalmente, ir a
la Genba ("el lugar real", donde se crea valor
para el cliente) es donde estas necesidades de
los clientes están evidenciadas y compiladas.
5 Diseño de la banda transportadora
Mediante la metodologia de diseño QFD, se
plantean los requerimientos del cliente y los
requerimientos de diseño que debe tener la
banda transportadora.
5.1 Requerimientos del cliente.
Al encuestar al cliente sobre los
requerimientos necesarios para el diseño de la
maquina se obtuvieron los siguientes:
• Posibilidad de alargar la banda
• Que se pueda mover al lugar requerido
• Menor número de controles para
operar
• Contar las llantas transportadas
• Bajo Peso
• Resista las cargas requeridas
• Resistencia al medio ambiente
• Fácil de operar
• Segura
• Fácil mantenimiento
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• Buena relación costo/beneficio
• Repuestos económicos
5.2 Requerimientos de diseño.
Se tuvieron en cuenta los siguientes
reqeurimientos de diseño.
• Geometria de la banda
• Peso de las llantas
• Torque alto
• Velocidad de entrega de llantas
• Resistencia de los materiales al peso
• Indicador de conteo de llantas
• Pocas piezas
• Piezas faciles de reemplazar
• Piezas economicas
• Piezas faciles de adquirir en el
mercado.
Teniendo en cuenta los requerimientos de
diseño y del cliente se procede a realizar un
estudio de mercado, este con el fin de
encontrar 2 alternativas que se encuentren
comercialmente y que puedan cumplir con los
requerimientos del cliente y de diseño, luego
se aplicara la metodologia QFD para comparar
estas bandas con el diseño propuesto, para
escoger la alternativa que se adapte mejor a las
necesidades del cliente.
5.3 Alternativas encontradas
localmente
La empresa Aguila ascensores ofrece una
banda transportadora con las siguientes
caracteristicas:
• Con o sin rodillos de alivio para
movimiento de bultos, cajas, paquetes
y otros.
• Capacidad de carga hasta 1000 kilos.
• Desplazamiento de gran variedad de
productos: Atóxicos, Medicamentos,
desechos, cajas, bultos, sacos y
accesorios varios.
• Fabricación según requerimiento:
• Acero estructural, banda de caucho
con refuerzo de dos, tres o cuatro
lonas, rodamientos de alta gama.
• Acero inoxidable, banda antifricción
Atoxica de PVC, Caucho, teflón o
Nylon.
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Figura 1. Alternativa banda trasnportadora 2.
Por otra parte la empresa Diseyco Ltda tiene
en el mercado la siguiente banda
transportadora:
Con cadenas en acetal o acero inoxidable de 3
¼ ", 4 ½ " o 7 ½ ", con velocidades fijas o
variables, que permiten el desplazamiento de
envases llenos o vacíos . Además cuentan con
soportes de altura variable y guías de
barandillas ajustables. Longitudes modulares
de 1.22 m. 1.52 m, 2.44 m y 3.05 m que
permiten la fabricación con facilidad de varias
combinaciones posibles.
Figura 2. Alternativa banda transportadora 3
5.4 Alternativa de diseño. Esta alternativa se plantea teniendo en cuenta los requerimientos del cliente y de diseño, estas son las características de la banda:
• Posee ruedas que permiten el
movimiento • Sensor fotoeléctrico para
realizar el conteo de las llantas • Resistente a las cargas
requeridas • La cinta transportadora
utilizara plástico modular, que además de una serie de ventajas reduce el ruido, no requiere mantenimiento y es fácil de cambiar al momento de fallar.
Figura 3. Diseño Banda transportadora 1.
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5.5 Matriz QFD.
Tabla 1. Ponderación requerimientos del cliente.
Clasifiación % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 total pond porcentaje
1 Posibilidad de alargar la banda 1,52 1 - 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0,015152 1,52%
2 Que se pueda mover al lugar requerido 10,61 2 1 - 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 7 0,106061 10,61%
3 Menor número de controles para operar 6,06 3 1 0 - 0 1 0 0 1 0 1 0 0 4 0,060606 6,06%
4 Contar las llantas transportadas 10,61 4 1 0 1 - 1 0 1 1 0 1 1 0 7 0,106061 10,61%
5 Bajo Peso 9,09 5 1 1 0 0 - 1 0 1 0 1 1 0 6 0,090909 9,09%
6 Resista las cargas requeridas 13,64 6 1 1 1 1 0 - 1 1 0 1 1 1 9 0,136364 13,64%
7 Resistencia al medio ambiente 6,06 7 0 0 1 0 1 0 - 0 0 0 1 1 4 0,060606 6,06%
Ergonómicos 8 Fácil de operar 7,58 8 1 0 0 0 0 0 1 - 0 1 1 1 5 0,075758 7,58%
9 Segura 16,67 9 1 1 1 1 1 1 1 1 - 1 1 1 11 0,166667 16,67%
10 Fácil mantenimiento 6,06 10 1 0 0 0 0 0 1 0 0 - 1 1 4 0,060606 6,06%
11 Buena relación costo/beneficio 3,03 11 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 - 0 2 0,030303 3,03%
12 Repuestos económicos 9,09 12 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 - 6 0,090909 9,09%
66 1,000000 100,00%total
Requerimientos del cliente
Funcional
Físico
Confiabilidad
Económicos
18
Tabla 2. Matriz QFD.
Clasifiación %
1 Posibilidad de alargar la banda 1,52 RC RD
2 Que se pueda mover al lugar requerido 10,61 9 9 0 0 9 0 3 0 0 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
3 Menor número de controles para operar 6,06 13,64 13,64 0,00 0,00 13,64 0,00 4,55 0,00 0,00 0,00
4 Contar las llantas transportadas 10,61 3 9 0 0 3 0 3 3 0 0
5 Bajo Peso 9,09 31,82 95,45 0,00 0,00 31,82 0,00 31,82 31,82 0,00 0,00
6 Resista las cargas requeridas 13,64 3 0 3 3 0 9 9 0 0 0
7 Resistencia al medio ambiente 6,06 18,18 0,00 18,18 18,18 0,00 54,55 54,55 0,00 0,00 0,00
Ergonómicos 8 Fácil de operar 7,58 0 0 0 9 0 9 0 0 0 0
9 Segura 16,67 0,00 0,00 0,00 95,45 0,00 95,45 0,00 0,00 0,00 0,00
10 Fácil mantenimiento 6,06 9 9 3 0 9 0 3 3 9 0
11 Buena relación costo/beneficio 3,03 81,82 81,82 27,27 0,00 81,82 0,00 27,27 27,27 81,82 0,00
12 Repuestos económicos 9,09 3 9 9 0 9 0 3 3 3 0
40,91 122,73 122,73 0,00 122,73 0,00 40,91 40,91 40,91 0,00
3 3 0 0 0 0 0 0 0 0
% 18,18 18,18 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
1 Geometria de la banda 277,27 3 0 0 0 0 9 0 0 0 0
2 Peso de las llantas 390,91 22,73 0,00 0,00 0,00 0,00 68,18 0,00 0,00 0,00 0,00
3 torque alto 204,55 3 3 0 0 9 0 3 3 3 0
4 velocidad de entrega de llantas 113,64 50,00 50,00 0,00 0,00 150,00 0,00 50,00 50,00 50,00 0,00
5 Resistencia de los materiales al peso 400,00 0 0 0 0 0 0 3 3 0 0
6 Indicador de conteo de llantas 218,18 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 18,18 18,18 0,00 0,00
7 Pocas piezas 254,55 0 3 3 0 0 0 0 3 9 9
8 Piezas faciles de reemplazar 259,09 0,00 9,09 9,09 0,00 0,00 0,00 0,00 9,09 27,27 27,27
9 Piezas Economicas 281,82 0 0 3 0 0 0 3 9 9 9
10 Facil de adquirir en el mercado 109,09 0,00 0,00 27,27 0,00 0,00 0,00 27,27 81,82 81,82 81,82
9
3
1
Altamente relacionado
Relacionado
Baja relación
Relaciones
5
Grado de
satifacción
No satisface
Satisface no completamente
Satisface aceptablemente
Satisface bien
Satisface completamente
1
2
3
4
Diseño 3Diseño 1 Diseño 2
218,18 254,55 259,09 281,82 109,09TOTAL 277,27 390,91 204,55 113,64 400,00
8
9
10
11
12
7
8 9 10
1
2
3
4
5
6
Matriz Requerimientos de diseño
1 2 3 4 5 6 7
Requerimientos del cliente
Funcional
Físico
Confiabilidad
Económicos
Requerimientos de diseño
19
Requerimientos del cliente
Clasificación Requerimientos del cliente %
Funcional
1 Posibilidad de alargar la banda 1,52 2 Que se pueda mover al lugar requerido 10,61 3 Menor número de controles para operar 6,06 4 Contar las llantas transportadas 10,61
Físico 5 Bajo Peso 9,09 6 Resista las cargas requeridas 13,64 7 Resistencia al medio ambiente 6,06
Ergonómicos 8 Fácil de operar 7,58
Confiabilidad 9 Segura 16,67
10 Fácil mantenimiento 6,06
Económicos 11 Buena relación costo/beneficio 3,03 12 Repuestos económicos 9,09
Tabla 3. Requerimientos del cliente
Requerimientos de diseño.
Requerimientos de diseño % 1 Geometría de la banda 277,27 2 Peso de las llantas 390,91 3 torque alto 204,55 4 velocidad de entrega de llantas 113,64 5 Resistencia de los materiales al peso 400,00 6 Indicador de conteo de llantas 218,18 7 Pocas piezas 254,55 8 Piezas fáciles de reemplazar 259,09 9 Piezas Económicas 281,82
10 Fácil de adquirir en el mercado 109,09 Tabla 4. Requerimientos de diseño
20
5.5 Diseño de la banda.
5.5.1 Cálculos y selección de componentes. Para estos cálculos se tendrá como base el manual de ingeniería Habasitlink plastic modular belts, en este se especifican distintos tipos de banda modular para diferentes aplicaciones, se seleccionara inicialmente una referencia que cumpla con la aplicación.
Tabla 5. Referencias bandas modulares recomendadas para la elaboración de llantas.
Según la aplicación se recomienda las referencias M2420 y M2470, se procederá con la
referencia M2420 inicialmente elaborada en Polioximetileno Acetal (POM).
. Habasit propone los siguientes procedimientos para el cálculo: Paso Procedimiento Formula
1
Calcular la fuerza de tracción efectiva (tirón de la correa) F’E, generada durante el proceso de transporte cerca del piñón de accionamiento, teniendo en cuenta el peso del producto, el peso de la correa, los valores de fricción, la inclinación altura y la acumulación de producto.
F’E = (2 mB + mP) lo · μG · g
2
Calcular la fuerza de tracción ajustada (tirón de la correa) F’s multiplicando por el factor de servicio adecuado de su aplicación, teniendo en cuenta frecuentes inicios / paradas, unidad arranque directo o blando.
F’S = F’E · Cs [N/m]
3
Calcular la fuerza de tracción admisible FADM. La velocidad y la temperatura alta o baja pueden limitar el máximo.
F’adm = F’N · Ct · Cv [N/m]
21
4 Verificar la fuerza de la correa seleccionada por comparación de F’S con la fuerza admisible F’adm.
F’S ≤ F’adm [N/m]
5 Compruebe el dimensionamiento del eje de accionamiento y el piñón.
F = 5/384 · Fw · lbᶟ / (E · I) [mm] TM = F’s · b0 · dp/2 [Nm]
6 Calcular la potencia requerida en el eje de accionamiento PM= F’s · b0 · v / 60 [W]
7 Revise su diseño de banda, si este cumple todos los requisitos calculados.
Tabla 6. Procedimientos para el cálculo de bandas modulares horizontales.
Se tendrán en cuenta los siguientes datos
tomados con la ayuda del cliente:
Peso de la llanta = 70 Kg
Diámetro de la llanta = 1.2 m
Alto de la llanta = 0.28 m
Longitud de la banda = 6 m
Ancho de la banda = 1,2 m
Paso 1.
Donde: F’e= Fuerza de tracción efectiva [N/m] mb= Masa de la banda [Kg/m² ] (Anexo 1) mp= Masa del producto [Kg/m² ] lo= longitud de la banda [m] µG= Coeficiente de fricción banda soportes (Anexo 2) g= Aceleración (9,81 m/s²) mp= peso de llanta/diámetro llanta² mp= 70Kg/1,44[Kg/m²] mp= 48,61 Kg/m² F’e=[(2* 8,1 + 48,6)5.673*0,1*9,81] [N/m] F’e= 360,63 N/m
Paso 2.
Donde F’s = Fuerza de tracción ajustada [N/m] F’e= Fuerza de tracción efectiva [N/m] Cs= Factor de servicio (anexo 3) F’s= 360,63*1,2 F’s= 432,75 N/m Paso 3
Donde F’n= Resistencia nominal tracción [N/m] (Anexo 1) CT= Factor de temperatura Cv= Factor de velocidad El factor de velocidad se haya mediante la velocidad de la banda: Según la necesidad del cliente la entrega de llantas seria de 3 llantas por minuto, entonces la velocidad de la banda seria: VBanda= (Diametro de llanta + 0.1)*3/60 [m/s] Vbanda= (1,2+0,1)*3/60 [m/s] Vbanda= 0,065 [m/s] o 3,90 [m/min]
22
Figura 4. Factor de velocidad.
Según la velocidad de la banda obtenemos un Factor de velocidad de 1. Factor de temperatura Dependiendo del material de la banda Polioximetileno Acetal (POM) el factor de temperatura es de 0,95.
Figura 5. Factor de temperatura.
Esfuerzo nominal de tracción F’n El modulo escogido para esta aplicación está fabricado en Polioximetileno Acetal (POM), y según la combinación para esta aplicación se utilizara un esfuerzo de 28800 N/m. F’adm= F’n*CT+Cv F’adm= 28800*0,95*1 [N/m] F’adm= 27360 N/m
Paso 4. El modulo seleccionado es adecuado para la aplicación, si la fuerza ajustada de tensión (F 'S) es menor o igual a la fuerza de tracción admisible (F’adm ).
432,75≤27360 El modulo seleccionado es el indicado para la aplicación. Paso 5 Primero se calculara la deflexión del eje, que va a llevar 2 rodamientos:
Donde: Fw= Carga en el eje = F’s*bo bo= largo de banda lb=Distancia entre rodamientos Fw= F’s*bo Fw= 432,75*1.2 [N] Fw= 551,76 N lb=1375 mm Modulo de elasticidad acero al carbón 1045 E= 206000 N/mm² Inercia de eje cuadrado con espesor 2mm
23
I=(H⁴/12)-(h⁴/12) mm⁴
I =40
12−36
12
I= 73365 mm⁴ f= 5/384*Fw*lbᶟ/(E*I) [mm] f= (5/384)*551,76+1375ᶟ/(206000*73365)[mm] f= 1,24 mm
Luego se calcula el torque efectivo:
Donde: dp= Diámetro de paso de piñón Tm= 432,75*1,275*0,1483 [N/m] Tm= 754 N/m Calculo del número de piñones
Se seleccionaran los piñones adecuados para esta banda, según la recomendación del fabricante, el material y la medida del ancho del eje. (Anexo 4.)
Tabla 7. Disponibilidad de piñones
El Piñón escogido es el M24S1840Q8, que cuenta con un diámetro de paso de 148,3 mm. Tm= 432,75*1,275*0,1483 [N/m] Tm= 754 N/m Calculo del número de piñones
Paso 6.
24
PM= 432,75*1,275*3,9 [w] PM= 2151,85 w De acuerdo a la potencia requerida por la banda, se revisa un catálogo de proveedor y se selecciona la referencia de moto reductor SA77/TDRS90L4/TF (Anexo 5.) que cumple con la potencia requerida. Paso 7. Según los cálculos realizados los componentes seleccionados cumplen con los requerimientos del cliente. Selección de rodamientos. La selección de los rodamientos se basó en la carga que soporta el eje, esta es de 551,76 N. Basados en el catálogo de SKF, se selecciona la referencia FYT 2.3/16 TF (Anexo), esta cumple con los parámetros de diseño propuestos.
5.6.2. Sistema de conteo de llantas
El conteo de las llantas se realizara
mediante un sensor fotoeléctrico de
barrera, estos sensores basan su
funcionamiento en los diodos emisores de
luz, aprovechando la capacidad de estos
semiconductores que emiten luz cuando
una corriente eléctrica los atraviesa. Esta
luz emitida puede ser visible o invisible, y
ello dependerá de la longitud de onda del
haz emitido. El circuito se completa con un
fototransistor, que es el encargado de
recibir la luz emitida y convertir esta señal
en una corriente eléctrica nuevamente.
Todo el conjunto permitirá detectar la
presencia de un objeto cuando éste
interrumpa la emisión del haz en el
conjunto emisor-receptor.
Figura 6. Sensor fotoeléctrico contador de llantas.
5.6.3. Análisis de la estructura por elementos finitos. Para la optimización de la estructura se tienen en cuenta las siguientes variables discretas, para minimizar el peso de la estructura:
Nombre Tipo Valor (mm) Espesor estructura Valores discretos 0.892, 1.22, 1.52
Largo estructura Valores discretos 25.4, 31.75, 40, 60
Ancho estructura Valores discretos 40
Espesor travesaño Valores discretos 0.892, 1.22, 1.52
Longitud travesaño Intervalo con paso Mín:12.7 Máx:38.1 Paso:6.35
Tabla 8. Variables Discretas.
25
Estas variables están dadas por las medidas de las tuberías encontradas en el comercio. La estructura estará fabricada en perfil cuadrado estructural de acero A36 y las uniones de los travesaños con las columnas serán atornilladas para permitir el desarme de los componentes.
Figura 7. Agujero avellanado uniones.
Adicionalmente se tendrá la restricción de un factor de seguridad mínimo de 1.2 y máximo de 1.8. Los travesaños soportaran 900 N cada uno, para una carga total de 7200 N en total, suponiendo que el cliente requiera transportar el doble de llantas permitidas. Se ejecutaron 180 iteraciones para encontrar una combinación adecuada, la cual soporte las cargas requeridas y sea la que menor peso tenga. A continuación se muestran algunos resultados del análisis.
Esfuerzo de Von Mises
Figura 8. Esfuerzo de Von Mises.
Deformación total de la estructura.
26
Figura 9. Deformación de la estructura.
Factor de seguridad.
27
Figura 10. Factor de seguridad.
Luego del estudio se encontró la siguiente iteración, esta cumple con los requisitos anteriormente planteados.
Nombre del componente Unidades
Óptimo
Espesor estructura mm 0.892 Largo estructura mm 40 Ancho estructura mm 40 Espesor travesaño mm 1.52
Longitud travesaño mm 38.1 Factor de seguridad mínimo1 1.313174 Factor de seguridad mínimo2 1.389808
Masa g 14510.3630072 Tabla 9. Combinación óptima.
Basados en esta optimización se utilizara un perfil estructural cuadrado de calibre
20 para la estructura y un perfil calibre 16 para los travesaños.
28
5.7 Diseño final de la banda.
El diseño de la banda transportadora cumplirá con los requisitos del cliente y de diseño, adicionalmente con la
optimización realizada se logró bajar el peso de la banda utilizando un perfil de menor peso.
Figura 11. Diseño Final banda transportador
29
5.7. Análisis económico. A continuación se muestra el costo de los materiales, materia prima y mano de obra necesarias para la construcción de la banda.
UN. MATERIAL UNIDAD
DE MEDICION
ANCHO -
DIAM LONG ESP
PESO(Kg)
CANTIDAD TOTAL
$ UNITARI
O $ OBSERVACIONES
1 TUBO RECTANGULAR HR 60 X 40 CAL 16 m 39 39 $ 9.500 $ 370.500 ESTRUCTURA
2 LAMINA A36 mm 250 185 9,525 3,5 7,0485 $ 1.853 $ 13.061 PLATINA SOPORTE EJES CONDUCIDOS
2 LAMINA A36 mm 250 185 9,525 3,5 7,0485 $ 1.853 $ 13.061 PLATINA SOPORTE EJE CONDUCTOR
32 PLATINA HR DE 1/4" X 1 1/2" unidad 0,09 2,88 $ 5.250 $ 15.120 PLATINAS INT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
32 PLATINA HR DE 1/4" X 1 1/2" Unidad 0,09 2,88 $ 5.250 $ 15.120 PLATINAS EXT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
8 TUBO CUADRADO HR DE 1 1/2" CAL 14 Unidad 1,3 10,4 $ 5.200 $ 54.080 TUBOS CENTRALES SOPORTE U´S
13 LAMINA A36 Mm 85 3048 1,52 3,2 40,9553664 $ 1.853 $ 75.890 U´S 1
13 LAMINA A36 Mm 85 2552 1,52 2,6 34,2907136 $ 1.853 $ 63.541 U´S 2
13 LAMINA HD 3/8" Mm 0,09 1,17 $ 117.419 $ 137.380 TEFLON MEDIO INF.
13 LAMINA HD 3/8" Mm 0,09 1,17 $ 117.419 $ 137.380 TEFLON MEDIO CENTRAL.
13 LAMINA HD 3/8" Mm 0,09 1,17 $ 117.419 $ 137.380 TEFLON MEDIO SUP.
2 BARRA MACIZA 1045 Mm 40 75 0,8 1,507964474 $ 4.538 $ 6.843 EJE CONDUCIDO (PUNTAS)
1 TUBO CUADRADO HR DE 1 1/2" CAL 14 Unidad 1,3 1,3 $ 5.200 $ 6.760 EJE CONDUCIDO
2 LAMINA A36 Mm 38,1 38,1 9,525 0,1 0,221225364 $ 1.853 $ 410 TAPAS EJE CONDUCIDO
30
1 BARRA MACIZA 1045 Mm 40 75 0,8 0,753982237 $ 4.538 $ 3.422 EJE CONDUCTOR (PUNTA 1)
1 BARRA MACIZA 1045 Mm 40 200 2,0 2,010619298 $ 4.538 $ 9.124 EJE CONDUCTOR (PUNTA 2)
1 TUBO CUADRADO HR DE 1 1/2" CAL 14 Mm 1,3 1,3 $ 5.200 $ 6.760 EJE CONDUCTOR
2 LAMINA A36 Mm 38,1 38,1 9,525 0,1 0,221225364 $ 8.000 $ 1.770 TAPAS EJE CONDUCTOR
4 CHUMACERA PLASTICA CON RODAMIENTO INOXIDABLE PARA EJE DE 35mm
Unidad 4 $ 67.620 $ 270.480 CHUMACERAS
24 PIÑON MOLDEADO EN ACETAL 12 DIENTES EJE CUADRADO DE 40mm
Unidad 24 $ 129.000 $
3.096.000 PIÑONES
1
BANDA MODULAR EN POLIPROPILENO BLANCO CON EMPUJADORES TIPO CUHARA CADA 4OOMM, PARADES LATERALES Y SUJETADORES INFERIORES DE 7930X1277mm.
Unidad 1 $
22.743.000 $
22.743.000
BANDA TRANSPORTADORA
1 MOTOREDUCTOR SINFÍN CORONA 3 HP - 16 RPM - BRAZO DE TORQUE
Unidad 1 $
3.400.000 $
3.400.000 REDUCTOR
1 LAMINA INOX 304 Mm 1104 283 1,52 3,8 3,79917312 $ 7.900 $ 30.013 GUARDAMOTOR
2 LAMINA INOX 304 Mm 310 530 1,52 2,0 3,995776 $ 7.900 $ 31.567 LAT. GUARDAMOTOR
1 LAMINA INOX 304 Mm 585 335 1,52 2,4 2,383056 $ 7.900 $ 18.826 TAPA GUARDAMOTOR
8 LAMINA INOX 304 Mm 100 70 3,5 0,2 1,568 $ 13.000 $ 20.384 TAPA PATAS
8 NIVELADOR EN CAUCHO M16 X 100 INOX
Unidad 8 $ 35.280 $ 282.240 NIVELADORES
12 LAMINA A36 Mm 60 40 9,52 0,2 2,193408 $ 1.853 $ 4.064 PLATINA SOPORTE RODILLOS
6 RODILLO INOXIDABLE CAL 16, EJE HEXAGONAL DE 7/16" INOXIDABLE, BALINERA PLÁSTICA.
unidad 6 $ 52.000 $ 312.000 RODILLOS
78 PINTURA ELECTROSTATICA LONGITUD unidad 78 $ 3.500 $ 273.000 PINTURA
COSTO MATERIA PRIMA $
31.549.177
ABRASIVOS $ 94.648
TORNILLERIA $ 63.098
31
COSTO MATERIA PRIMA TOTAL $
31.706.923
Tabla 10. Costos materia prima.
UN. PROCESOS UNIDAD
DE MEDICION
CANTIDAD TOTAL $ UNITARIO $ OBSERVACIONES
1 CORTE INOX CAL 16 Unidad 52 52,0 $ 368 $ 19.136 ESTRUCTURA
104 ARGON Unidad 0,12 12,5 $ 9.345 $ 116.626 ESTRUCTURA
2 PLASMA Unidad 0,56 1,1 $ 2.415 $ 2.705 PLATINA SOPORTE EJES CONDUCIDOS
6 HORA FRESADORA Hr 0,333333333 2,0 $ 31.920 $ 63.840 PLATINA SOPORTE EJES CONDUCIDOS
2 ARGON Unidad 0,18 0,4 $ 9.345 $ 3.364 PLATINA SOPORTE EJES CONDUCIDOS
2 PLASMA Unidad 3,556 7,1 $ 2.415 $ 17.175 PLATINA SOPORTE EJE CONDUCTOR
2 HORA FRESADORA Hr 1 2,0 $ 31.920 $ 63.840 PLATINA SOPORTE EJE CONDUCTOR
2 ARGON Unidad 0,18 0,4 $ 9.345 $ 3.364 PLATINA SOPORTE EJE CONDUCTOR
32 DESTIJERE INOX CAL ¼ Unidad 1 32,0 $ 350 $ 11.200 PLATINAS INT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
32 TALADRADO Unidad 2 64,0 $ 210 $ 13.440 PLATINAS INT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
32 ARGON Unidad 0,076 2,4 $ 9.345 $ 22.727 PLATINAS INT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
32 DESTIJERE INOX CAL ¼ Unidad 1 32,0 $ 450 $ 14.400 PLATINAS EXT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
32 TALADRADO Unidad 2 64,0 $ 210 $ 13.440 PLATINAS EXT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
32 ARGON Unidad 0,076 2,4 $ 9.345 $ 22.727 PLATINAS EXT. SOPORTE TUBOS CENTRALES
8 DESTIJERE INOX CAL 16 Unidad 1 8,0 $ 315 $ 2.520 TUBOS CENTRALES SOPORTE U´S
13 CORTE INOX CAL 16 Unidad 2 26,0 $ 368 $ 9.568 U´S 1
13 DOBLEZ INOX CAL 16 Unidad 2 26,0 $ 945 $ 24.570 U´S 1
13 ARGON Unidad 0,02 0,3 $ 9.345 $ 2.430 U´S 1
13 CORTE INOX CAL 16 Unidad 2 26,0 $ 368 $ 9.568 U´S 2
13 DOBLEZ INOX CAL 16 Unidad 2 26,0 $ 945 $ 24.570 U´S 2
13 ARGON Unidad 0,06 0,8 $ 9.345 $ 7.289 U´S 2
13 TALADRADO Unidad 2 26,0 $ 210 $ 5.460 TEFLON MEDIO INF.
32
13 TALADRADO Unidad 6 78,0 $ 210 $ 16.380 TEFLON MEDIO CENTRAL.
13 TALADRADO Unidad 1 13,0 $ 210 $ 2.730 TEFLON MEDIO SUP.
2 HORA TORNO Hr 2,5 5,0 $ 26.880 $ 134.400 EJE CONDUCIDO (PUNTAS)
2 HORA FRESADORA Hr 0,666666667 1,3 $ 31.920 $ 42.560 EJE CONDUCIDO (PUNTAS)
1 HORA TORNO Hr 3 3,0 $ 26.880 $ 80.640 EJE CONDUCTOR (PUNTA 1)
1 HORA FRESADORA Hr 0,666666667 0,7 $ 31.920 $ 21.280 EJE CONDUCTOR (PUNTA 1)
1 CORTE INOX CAL 16 Unidad 2 2,0 $ 368 $ 736 GUARDAMOTOR
1 DOBLEZ INOX CAL 16 Unidad 4 4,0 $ 945 $ 3.780 GUARDAMOTOR
1 TALADRADO Unidad 6 6,0 $ 210 $ 1.260 GUARDAMOTOR
1 ARGON Unidad 0,764 0,8 $ 9.345 $ 7.140 GUARDAMOTOR
2 CORTE INOX CAL 16 Unidad 2 4,0 $ 368 $ 1.472 LAT. GUARDAMOTOR
2 ARGON Unidad 0,25 0,5 $ 9.345 $ 4.673 LAT. GUARDAMOTOR
1 CELOSIAS Unidad 1 1,0 $ 10.000 $ 10.000 LAT. GUARDAMOTOR
1 CORTE INOX CAL 16 Unidad 2 2,0 $ 368 $ 736 TAPA GUARDAMOTOR
1 DESTIJERE INOX CAL 16 Unidad 4 4,0 $ 315 $ 1.260 TAPA GUARDAMOTOR
1 DOBLEZ INOX CAL 16 Unidad 4 4,0 $ 945 $ 3.780 TAPA GUARDAMOTOR
1 ARGON Unidad 0,06 0,1 $ 9.345 $ 561 TAPA GUARDAMOTOR
1 TALADRADO Unidad 4 4,0 $ 210 $ 840 TAPA GUARDAMOTOR
1 HORA FRESADORA Hr 33,9 33,9 $ 31.920 $ 1.082.088 ADICIONALES
1 HORA TORNO Hr 20,5 20,5 $ 26.880 $ 551.040 ADICIONALES
COSTO MANUFACTURA $ 2.441.314
Tabla 11. Costos de manufactura
MANO DE OBRA CARGO HORAS VALOR HORA $ OBSERVACIONES
DISEÑO JEFE DISEÑO 64 $ 16.625 $ 1.064.000
TRAZADO DOBLADOR 3 $ 8.708 $ 26.124
SOLDADURA SOLDADOR 80 $ 13.460 $ 1.076.800
AUXILIAR METAL-MECÁNICO AUXILIAR 80 $ 7.520 $ 601.600
33
MONTAJE FUERA DE BOGOTÁ AUXILIAR 72 $ 15.158 $ 1.091.376
COSTO MANO DE OBRA $ 3.859.900
Tabla 9. Costo de mano de obra.
COSTO MATERIA PRIMA $ 31.706.923 COSTO MANUFACTURA $ 2.441.314 COSTO MANO DE OBRA $ 3.859.900
COSTO DE FABRICACION $ 38.008.137 Tabla 12. Costo de fabricación
6. Referencias BANDA TRANSPORTADORA MODULAR. Recuperado el 25 de Julio de 2015 de, http://www.bandascortes.com/transportadorasmodulares.php BANDAS TRASNPORTADORAS. Recuperado el 25 de julio de 2015 de, http://www.aguilaascensores.co/bandas-transportadoras.html
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BASURTO, Byron. Diseño de bandas
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superior politécnica del litoral, Guayaquil,
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srl.com.ar/revistas/ie/269/sensores
SERVICIOS, recuperado el 17 de mayo de
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servicios.htm
7. Anexos Anexo 1. Ficha técnica banda modular M2420.
Anexo 2. Coeficiente de friccion entre la banda y los soportes.
Anexo 3. Factor de servicio
Anexo 4. Piñones para la banda.
Anexo 5. Motoreductor seleccionado
Anexo 6. Manual de instalacion, operación y mantenimiento.
INTRODUCCION El objetivo de este manual de instalación y montaje es el de proporcionar, tanto al fabricante como al usuario, una visión general exhaustiva, aunque resumida, de los aspectos más importantes de la instalación. Se ha puesto énfasis en las recomendaciones sobre procedimientos de instalación, mantenimiento y limpieza de la banda, así como en el almacenamiento de la propia transportadora.
Una completa lista de comprobación para la resolución de problemas proporciona ayuda a los instaladores y al personal del servicio técnico para adoptar las medidas adecuadas si surgen problemas de guiado.
Instalación de los piñones Alineación de los piñones en los ejes: Los dientes correspondientes deben de estar alineados axialmente, compruebe con la marca de alineación. Si el agujero es cuadrado y el número de dientes es un múltiplo de 4, es posible que no haya una marca.
Posicionamiento de los piñones: Coloque los piñones dentro del espaciado máximo y mínimo (a). Respete las distancias de borde XL y XR. El desplazamiento (e) viene dado por el diseño del eje. Fije solamente el piñón en el centro dejando una pequeña holgura.
Comprobar el correcto engranaje del piñón:
Los dientes del piñón deben encajar correctamente en la banda. El reverso de la banda está en contacto con la superficie del piñón.
Instalación de la varilla (retención de la varilla Smart Fit): Utilice una varilla sin cabeza de Ø4.5 mm con arandela de retención y extremo biselado. Si la banda se suministra en secciones, únalas alternando la orientación de la cabeza de la varilla, por ejemplo, en una sección ponga todas las varillas con la cabeza en el lado izquierdo y en la siguiente, póngalas en el lado derecho.
Junte las secciones de la banda
Inserte la varilla. La varilla puede instalarse más fácilmente si el extremo está biselado.
Introduzca la cabeza de la varilla
Compruebe que la cabeza de la varilla está totalmente insertada. Extracción de la varilla (sistema de retención de varilla Smart):
Extracción de la varilla utilizando un destornillador.
Aplique el destornillador en la hendidura dispuesta en el reverso de la banda (lado de retención de la varilla). También puede utilizar un destornillador acodado. La banda no debe estar sometida a tensión. Extracción de la varilla (con martillo y punzón) La varilla se puede extraer de la arandela de retención golpeando el extremo de la misma con un martillo y un punzón. Sujete el extremo del módulo en el lado opuesto. La banda no debe estar sometida a tensión.
Mantenimiento
Las bandas modulares HabasitLINK® están diseñadas para requerir el menor mantenimiento posible. No obstante, como es habitual en toda maquinaria dinámica, las bandas transportadoras están expuestas a golpes, abrasión y desgaste que requieren atención.
¿Qué incidentes debo notificar?
• En el caso de daños en los bordes de la banda, es necesario llevar a cabo una investigación inmediata de las causas para evitar daños más graves.
• La falta de alineación o de engranaje de los piñones, así como el desgaste excesivo deben corregirse a la mayor brevedad posible. De lo contrario podrían dañar gravemente el equipo.
• Adopte las oportunas medidas correctivas en el caso de que falten o estén dañados los rodillos, las zapatas o las guías de deslizamiento.
• Los módulos de banda dañados o que faltan deben reemplazarse o agregarse inmediatamente. Aunque es probable que la banda siga funcionando correctamente, este tipo de daño puede afectar a su integridad y provocar nuevos daños en la banda o el producto transportado.
• Sustituya inmediatamente las varillas que sobresalgan (o falten) de la banda.
Inspección después del primer mes de funcionamiento
Tras un mes de funcionamiento, se recomienda comprobar el comportamiento
y la instalación de la banda de la forma siguiente:
• Compruebe la altura de la comba catenaria y ajústela si el necesario. Tal vez deba retirar una o más hileras de módulos para ajustar la longitud normal de la banda después de su puesta en servicio.
• Compruebe la existencia de daños o desgaste (cortes, estrías, etc.) en la banda (superficie superior e inferior), los piñones y las guías de deslizamiento.
• Compruebe el correcto engranaje de los piñones y su posición transversal en los ejes.
• Controle el sistema de retorno de la banda comprobando si rodillos, zapatas y guías de deslizamiento están dañados o desgastados.
• Compruebe la existencia de daños o de desgaste excesivo en las varillas de conexión.
Investigue la causa de cualquier desgaste prematuro y planifique los ajustes necesarios o adopte las oportunas acciones correctivas.
Para prolongar al máximo la vida útil del sistema se recomiendan inspecciones mensuales. Esto le permitirá identificar tendencias de desgaste y familiarizarse plenamente con las características operativas de su banda. La observación, la notificación oportuna de los problemas de funcionamiento y la inspección y el mantenimiento regulares, cada treinta días, garantizarán la máxima vida útil de su equipo.
Limpieza
Para evitar la contaminación, la acumulación de restos o la abrasión provocada por los productos transportados, se recomienda la limpieza frecuente del equipo. La contaminación puede aumentar el desgaste de la banda modular, los piñones y las guías de deslizamiento. Por esta razón, es fundamental una limpieza regular y minuciosa.
Las bandas transportadoras que se mantengan inactivas durante largo tiempo, antes de su puesta en servicio deben cubrirse para evitar la acumulación de suciedad y residuos sobre la cadena y las guías.
Directrices generales sobre los productos de limpieza:
Se recomienda un pH de 4-10.
Evite el cloro y el yodo.
Con el POM y el PA evite el empleo de ácidos fuertes como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido fosfórico.
Operación 1. Compruebe que la banda se
encuentra conectada a una fuente de energía.
2. Oprima el botón verde circular ON, para encender la máquina.
3. Oprima el botón rectangular ON, para encender el sistema contador de llantas.
4. Para su comodidad la banda maneja únicamente una velocidad.
5. En caso de emergencia presione el botón STOP.
6. Para restaurar el conteo de llantas oprima el botón RESET.
7. Oprima el botón OFF para apagar la máquina.
ON
OFF
RESET
ON OFF STOP
0000
1
2
3
4
5
6
7
1. Botón de encendido banda transportadora 2. Apagado 3. Parada de emergencia 4. Botón reset, reinicia el contador de llantas 5. Apaga el sistema contador 6. Enciende el sistema contador 7. Display, muestra el número de llantas.
Anexo 7. Rodamiento SKF FYT 2.3/16 TF
Anexo 8. Planos de fabricación.
8. Autores Oscar Giovanny Sierra Boyacá, Técnico ingeniero de ventas, Tecnólogo mecánico Universidad Distrital Francisco José de Caldas, con intereses en diseño y maquinas térmicas.
Zamir Alejandro Torres Clavijo, Estudiante último semestre Ingeniería mecánica, Tecnólogo mecánico Universidad Distrital Francisco José de Caldas, con intereses en el diseño, mantenimiento de componentes mecánicos y en mecánica de fluidos.
