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a Módulo 1 Ciencia y Tecnología de la Madera Pabellón de Tecnología de la Madera (PTM) TRANSFORMACIÓN PRIMARIA Y SECUNDARIA DE LA MADERA. INFORME: PARÁMETROS Y TIPOS DE ELEMENTOS DE CORTE RELACIÓN CONSUMO DE ENERGÍA Y PROPIEDADES DE LA MADERA. Profesor: Ing. Gerson Rojas Espinoza Elaborado Por: Claudia Marcela Pacheco Nancy Fernanda Romero Pablo M. Negrete Naranjo Guillermo González Cardozo Víctor Eduardo Quintero González Concepción, Enero 22 de 2013

Informe Aserrado

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a Módulo 1 Ciencia y Tecnología de la Madera

Pabellón de Tecnología de la Madera (PTM)

TRANSFORMACIÓN PRIMARIA Y SECUNDARIA DE LA MADERA.

INFORME: PARÁMETROS Y TIPOS DE ELEMENTOS DE CORTE

RELACIÓN CONSUMO DE ENERGÍA Y PROPIEDADES DE LA

MADERA.

Profesor: Ing. Gerson Rojas Espinoza

Elaborado Por: Claudia Marcela Pacheco

Nancy Fernanda Romero

Pablo M. Negrete Naranjo

Guillermo González Cardozo

Víctor Eduardo Quintero González

Concepción, Enero 22 de 2013

Page 2: Informe Aserrado

CONTENIDO

Introducción

Objetivos

Procedimiento

Metodología

Resultados

Conclusiones

Bibliografía

INTRODUCCIÓN

En el desarrollo del módulo Ciencia y Tecnología de la Madera, nos corresponde asistir a

las clases teóricas prácticas de transformación primaria y secundaria de la madera, donde se

conceptúan las incidencias directas de la tecnología en los procesos de transformación para

un buen aprovechamiento de la materia prima, a partir de las propiedades de la madera.

Todos los actores de la cadena forestal conocen y saben que una de las falencias grandes de

todo aserradero grande o pequeño son los afilados y puesta a punto de las herramientas de

corte con los equipos y su incidencia se hace mayor cuando hablamos de calidad, sin

desconocer los grandes desafíos al querer bajar los desperdicios con el fin de maximizar

utilidades.

En el siguiente desarrollo presentamos las resultantes, conclusiones y datos de las prácticas

planteadas.

OBJETIVOS

Contribuir al conocimiento básico de los procesos de corte, identificando los instrumentos

de corte y la influencia de las propiedades de la madera en el proceso de corte.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Reconocer los parámetros lineales y angulares que definen un instrumento de

corte.

- Identificar la influencia del tipo de madera sobre el consumo de energía

METODOLOGÍA

El trabajo de laboratorio se desarrolló en dos etapas:

- Etapa No 1: consistió en el análisis de los parámetros de tres herramientas de

corte, a partir de destacar sus características y su incidencia en la función

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asignada para cada una de ellas ( Un trozo de sierra cinta, sierra circular y

cuchillas planas o cuchillo cepillador ) para ello utilizamos calibradores

digitales, reglas metálicas certificadas en su numeración para ubicar y definir los

ángulos y cortes de inclinación

- Etapa No 2: se verificaron las variables de mayor incidencia monitoreando un

equipo de cepillado, en primer instancia en vacío para medir sus revoluciones

por minuto y luego se cepillaron especies de diferente densidades que nos

permitieron conocer y medir las velocidades de corte y avance

RESULTADOS

1- Sierra circular de puntas calzadas; Son usadas especialmente en máquinas rea

serradoras con altura de corte más bien limitada. Cualquier sierra de acero normal

puede tener dientes de puntas calzadas, las que van soldadas al resto de dientes. Las

sierras de diente con puntas calzadas han encontrado una amplia utilización por la

mayor duración en el trabajo. Sin embargo, la necesidad de contar con personal

calificado para efectuar la operación de soldar las puntas al diente y el afilado de

este, ha impedido una mayor expansión.

Disco sierra con dientes de tungsteno

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Parámetros de la sierra circular

Descripción Simbología Valor medido, mm

Diámetro de la sierra Ds 299,5

Diámetro del porta eje D 30,02

Espesor de la hoja s 2,10

Desviación del diente s’ 31

Ancho de corte b 2,72

Número de dientes z 48

Paso t 19,47

Alto del diente h 9,73

Relación alto del diente - paso h/t 0,50

Superficie de la garganta Fn 156,10 mm2

Radio de curvatura de la garganta r 2,535

Coeficiente de perfil (Fn /t2) ɵ 41,178

Ángulo de incidencia o alivio α 21

Ángulo de perfil β 30

Ángulo de ataque x 39

Muestra de diferentes cuerpos de sierras cónicas

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Sierra circular de puntas calzadas: son usadas especialmente en máquinas re-aserradoras

con altura de corte más bien limitada. Cualquier sierra de acero normal puede tener dientes

de puntas calzadas, las que van soldadas al resto del diente.

Las sierras de diente con pintas calzadas han encontrado una amplia utilización por la

mayor duración en el trabajo, sin embargo, la necesidad de contar con personal calificado

para efectuar la operación de soldar las puntas al diente y el afilado de éste, ha impedido

una mayor expansión.

CONCLUSIONES:

- Nos correspondió analizar un disco de sierra con diente de tungsteno con

posibilidad de afilado, su cuerpo central es de material ferroso acerado según

bibliografía consultada; de diámetro de 30 cms aproximadamente para un

equipo con eje de 30 mm, su desviación del diente es de 2.10, no siendo pareja

por su deficiente afilado, de tal manera que las medidas encontradas entre el

ancho del corte y el espesor de la hoja son variables debido a su deficiente

cuidado en el uso; posiblemente a sufrido recalentamientos, paradas forzadas

debido a una débil potencia del motor frente a un madera de alta densidad y

espesor, lo cual no lo hace apto para futuras faenas.

- Los tungstenos o dientes se encuentran morros o sea sin filo y además

despicados lo cual se aprecia a simple vista.

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2. Parámetros de la sierra cinta

Descripción Simbología Valor medido, mm

Ancho de la sierra B 155,72

Espesor de la hoja s 1,38

Desviación del diente s’ 0,545

Ancho del corte b 2,47

Paso t 45,

Alto del diente H 5,25

Relación alto del diente - paso h/t 0,116

Superficie de la garganta Fn 214,5

Radio de curvatura de la garganta r 2,17

Coeficiente de perfil (Fn /t2) ɵ ,1059

Angulo de incidencia o alivio α 18°

Angulo de perfil β 29°

Angulo de ataque

x 43°

Las sierras cintas o huinchas deben tener el paso del diente en relación al tipo de madera,

velocidad de la hoja, velocidad de alimentación y de la profundidad de corte. Un paso

demasiado grande aumenta la carga de cada diente, lo que producirá un deterioro rápido de

la sierra.

La altura del diente debe estar en relación al paso. Si ésta es demasiado alta producirá

vibraciones en la parte dentada y la sierra se desviará del corte. La experiencia muestra que

una altura del diente equivalente a un tercio del paso es lo más adecuado en el caso de

sierras de dientes recalcados.

Diente lomo quebrado ( KV ) Se le designa como KV y es recomendado para

semiduras, presentando mayor resistencia que el diente recto.

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Diente de lomo curvo (PV) Conocido como PV, se recomienda para maderas duras.

Diente de lomo recto (NV) Según el nuevo sistema internacional se le designa como NV.

Recomendado para maderas blandas, presenta menor resistencia dado su perfil y permite un

mayor ángulo de incidencia

VALORES DE ANGULOS DE LOS DIENTES SEGUN SU PERFIL

Perfil del diente A (*) B (*) y (*)

NV 30 40 20

KV 15 40 35

PV 15 40 35

A : ángulo de incidencia

B : ángulo de perfil

Y: ángulo de ataque

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Los ángulos A, B, Y se muestran esquemáticamente en la siguiente figura.

Ángulos de los dientes

CONCLUSIONES

- Analizado el material recibido, encontramos que nos correspondió una cinta de

aproximadamente 70 cms de longitud por un ancho de 156 mm de una distancia

entre dientes o paso de 45 mm y desviación del diente de ,55 mm, producto del

espesor de la hoja y del ancho del corte.

- La cinta en mención nunca fue afilada, simplemente era un pedazo nuevo, pero

cabe comentar que este tipo de cintas una vez soldadas a la longitud entre

volantes, debe ser preparada primero con los rodillos de laminado para un mejor

acoplamiento a la base del volante o convexo del mismo; luego debe ser

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despalmada y afilada para recalcar al ancho de corte requerido en la faena; por

último se debe emparejar el recalcado según la densidad de la madera.

- Debemos destacar que la cinta analizada en uno de sus extremos posee soldada

en el diente original, (dientes de tungsteno), dicho de forma diferente el

extremo del diente original fue cambiado y en su lugar instalado un diente de

tungsteno, lo cual nos enseña otra alternativa de uso de las sierras cintas o

huinchas; consideramos este último modelo, bastante riesgoso por el posible

daño que pueda ocasionar el desprendimiento de uno o de varios elementos ante

la dureza de una pieza de madera, lo que ocasionaría posiblemente problemas,

además se necesitaría bastante experticia para ubicar estas piezas que

garantizaran un ancho de corte perfecto y aceptable.

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VALORES DE ALGUNOS PARAMETROS PARA DIVERSOS TIPOS DE DIENTES

EN SIERRAS HUINCHAS AMPLIAS

Parámetros de cuchillo plano

Descripción Simbología Valor medido, mm

Largo del cuchillo L 407,5

Ancho del cuchillo B 30

Espesor del cuchillo s 3,03

Angulo de perfil β 47,05

CONCLUSIÓN

- El cuchillo analizado corresponde a una cuchilla defectuosa por afilado, sus

alturas o anchos no están a la misma medida, siendo el promedio de ella de 30

mm, su ángulo que equivale a una inclinación de 47,05 grados.

3. Parámetros de proceso de cepillado

Descripción Simbología Valor medido, mm

Ancho de corte b

Altura de corte de la sierra h´

Angulo del perfil β 30°

Revoluciones (seg-1) n 6290

Velocidad de corte (m/seg) Vc 23,054

Velocidad de avance (m/min) Va 10,467

Potencia consumida (Watt) Nc Pino

Radiata

Eucalipto

Nitens

1,505 1,14

Medida Inicial

Tipo de madera

Espesor pieza

mm

Ancho Pieza

mm

Largo Pieza

mm

Humedad

%

Pino radiata 25,2 112,06 1001 9.4

Eucalipto Nitens 21,94 107,8 1000 10,5

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Medida final

Tipo de madera

Espesor pieza

mm

Ancho Pieza

mm

Largo Pieza

mm

Humedad

%

Pino radiata 20,77 111,68 1001 9.4

Eucalipto Nitens 17,73 107 1001 10,5

Tipo de madera

Volumen Inicial Volumen final

Pino radiata 0,002827 0,002322

Eucalipto Nitens 0,002365 0,001899

Tipo de madera

Diferencia de volumen Altura de corte

cepillado

Pino radiata 0,000505 4,43

Eucalipto Nitens 0,000466 4,21

Tipo de madera

Perdida de espesor % perdida de volumen%

Pino radiata 17,57 17,85

Eucalipto Nitens 19,18 19,70

CONCLUSIONES

- Realizamos observación directa en condiciones de maquinado o cepillado a

partir de una misma velocidad de alimentación, diferentes profundidades de

corte y sobre la rugosidad superficial de dos piezas de madera de la especie

Pino Radiata y Eucalipto Nitens, ambas en similares condiciones de humedad

homogéneo.

- Las maderas tomadas presentaban defectos de nudos muertos y deficiente

secado, y los cepillos dejaban líneas en alto relieve, demostración de un perfil

poco parejo y sin filo del cuchillo.

- Se pudo observar que las especies sometidas al cepillado en iguales condiciones

y sobre las misma variable da como resultado un mejor cepillado en la especie

de Eucalipto Nitens, aquí consideramos se presenta mejor comportamiento de

fibra, presentándose una menor rugosidad superficial.

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- Al comparar la viruta encontramos una mejor formación en la viruta del pino

radiata, cuando la profundidad de corte fue mayor, para los otros pasos la

profundidad de corte fue superficial y de manera forzada.

- Frente a la potencia consumida y observada en el variador de frecuencia,

podemos concluir que tiene una mayor incidencia de consumo en el Pino

Radiata frente al Eucalipto Nitens, pero también aclarar en cuanto para la

primera madera (Pino) la profundidad de corte fue mayor, presentándose

perturbaciones a su paso, de allí que el Pino Radiata de menor densidad

aparezca con un mayor consumo; cuando debería ser lo contario frente al

Eucalipto Nitens por ser de mayor densidad. Consideramos que los parámetros

para este ejercicio no estaban debidamente reglados.

BIBLIOGRAFIA

INFOR, manual No 16. Principios de organización y operación del aserradero, Instituto

forestal – Corporación de fomento de la producción, 1989.