FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

“Lavadora semiautomática de contenedores”

Curso :

Física III

Docente :

Delfin Narciso

Integrantes :

Acevedo Celis, Pedro

Aliaga Chávez, Karen

Narciso Aguilar, Brenda

Pachamango Luis, Randy

Ramírez Chinchayán, Ángel

Römer Vigo, Fiorella

Römer Vigo, Josselyn

TRUJILLO – PERÚ

2011

ÍNDICE

RESUMEN ............................................................................................................................................ 5

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 6

1. PROBLEMA .................................................................................................................................. 7

1.1. Situación Problemática ....................................................................................................... 7

1.1.1. Problema ..................................................................................................................... 7

1.1.2. Hipótesis ..................................................................................................................... 7

2. OBJETIVOS ................................................................................................................................... 7

2.1. General ................................................................................................................................ 7

2.2. Específicos ........................................................................................................................... 7

3. MARCO TEORICO ........................................................................................................................ 8

3.1. Definición de Términos Básicos ......................................................................................... 8

3.1.1. Engranaje: ................................................................................................................... 8

3.1.2. Bomba de agua: .......................................................................................................... 8

3.1.3. Motor: ......................................................................................................................... 8

3.1.4. Fajas Transportadoras: ............................................................................................... 9

3.1.5. Sistema semiautomático: ........................................................................................... 9

3.1.6. Eficiencia: .................................................................................................................... 9

3.1.7. Velocidad: ................................................................................................................... 9

4. Teorías que influyen en el problema ....................................................................................... 10

4.1. Ley de Ohn: ....................................................................................................................... 10

4.2. Intensidad o corriente eléctrica: ...................................................................................... 11

5. MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................................... 13

5.1. Equipos y Materiales ........................................................................................................ 13

5.2. Métodos (proceso) ........................................................................................................... 14

5.2.1. Funcionamiento: ....................................................................................................... 14

5.2.2. Recorrido de las cajas: .............................................................................................. 14

5.2.3. Aplicación: ................................................................................................................. 15

6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................................... 15

6.1. Lavado por medio de un sistema de intervalos de tiempos ........................................... 15

6.1.1. Ventajas: ................................................................................................................... 15

6.1.2. Desventajas: .............................................................................................................. 15

6.2. Lavadora semiautomática de contenedores de botellas en un proceso continuo: ....... 16

6.2.1. Ventajas: ................................................................................................................... 16

6.2.2. Desventajas: .............................................................................................................. 17

CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 17

BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFÍA ......................................................................................................... 18

ANEXOS ................................................................................................. Error! Bookmark not defined.

INFORMACIÓN DEL GRUPO

INTEGRANTES Códigos Escuela

Acevedo Celis, Pedro 50653 Ing. Industrial

Aliaga Chávez, Karen 50889 Ing. Industrial

Narciso Aguilar, Brenda 51041 Ing. Industrial

Pachamango Luis, Randy 51522 Ing. Industrial

Ramírez Chinchayán, Angel 50586 Ing. Industrial

Romer Vigo, Fiorella 50826 Ing. Industrial

Romer Vigo, Joselyn 50824 Ing. Industrial

RESUMEN

El presente proyecto tiene como finalidad disminuir el tiempo que se emplea en un

proceso de lavado de cajas mediante el diseño y construcción de una máquina. Ésta

consta de un sistema semiautomático, en el cual los contenedores pasan por medio de

una faja transportadora de manera continua a un proceso de lavado a presión, cepillado,

enjuague y secado en los cuales se implementará un sistema de reciclaje que permita la

retroalimentación del agua en el proceso (específicamente en el lavado y enjuague).

INTRODUCCIÓN

Desde la mitad del siglo XVIII y comienzos del siglo XIX el mundo estaba experimentando

un gran cambio: La Revolución Industrial. En ese periodo de tiempo empezó a surgir la

producción en serie y en grandes masas y además, planteo el desafío de innovar, y crear

nuevos productos y maquinarias que pudieran hacer ese gran trabajo. Esto condujo que

un gran número de inventores e ingenieros pongan en práctica no solo su imaginación,

sino también el uso de una de las más principales y valiosas ciencias que tiene la

humanidad: la física. Basándose en aquellos principios fue como aparecieron grandes

maquinarias que hacían cosas impresionantes para ese entonces pero que hoy forman

parte de la vida cotidiana de la humanidad, tomando la ciencia un aspecto casi

omnipotente no solo en la naturaleza, sino en el desarrollo de nuestras vidas. Desde que

nos levantamos y calentamos agua en un microondas y tostamos un pan, hasta en los

aparatos electrónicos que nos diviertan y que hacen el desarrollo de nuestra vida más

fácil.

Es así que, conociendo la importancia de la física y su presencia en los procesos

productivos y, formándonos como ingenieros industriales damos paso a este proyecto que

sirve de enlace entre nuestra carrera y el beneficio que esta puede obtener gracias a la

física.

1. PROBLEMA

1.1. Situación Problemática 1.1.1. Problema

¿De qué manera un sistema semiautomático permitirá reducir el tiempo

empleado en un proceso de lavado de contenedores de botella?

1.1.2. Hipótesis Se lograría disminuir el tiempo empleado en un proceso de lavado de cajas si

se cuenta con un sistema continuo.

2. OBJETIVOS

2.1. General

Reducir el tiempo del proceso mediante un sistema semiautomático

continuo.

2.2. Específicos

Determinar los tiempos mínimos necesarios para cada etapa del proceso.

Realizar el diseño y la construcción de la lavadora de cajas.

3. MARCO TEORICO

3.1. Definición de Términos Básicos

3.1.1. Engranaje:

Sistema mecánico que transmite el movimiento de rotación desde un

eje hasta otro mediante el contacto sucesivo de pequeñas levas

denominadas dientes. Los dientes de una rueda dentada pueden ser

cilíndricos o helicoidales.

3.1.2. Bomba de agua:

El dispositivo capaz que hace circular el líquido refrigerante en el

sistema de refrigeración del motor. Es accionada por una correa de

transmisión y sólo funciona cuando el motor se encuentra encendido.

3.1.3. Motor:

Es la parte de una máquina de transformar cualquier tipo de energía

(eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de

realizar un trabajo.

3.1.4. Fajas Transportadoras:

Sirven para transportar diversos objetos a diferentes partes. Estas se

utilizan en múltiplos procesos especialmente industriales, sus

principales características son de realizar los procesos de forma

cómoda, limpia, económica y rápida.

3.1.5. Sistema semiautomático:

Un sistema semiautomático, es hacer mención de un proceso en el cual

influye tanto la mano del hombre como las maquinas para llegar a un

fin en común que consiste en lograr formar un producto optimo para la

industria.

3.1.6. Eficiencia:

Se define como la capacidad de disponer de alguien o de algo para

conseguir un efecto determinado. Por otro lado la eficacia es la que se

define como la capacidad de lograr el efecto que se desea o se espera.

Eficiencia en términos de la Física: En física, la eficiencia de un proceso o

de un dispositivo es la relación entre la energía útil y la energía invertida.

3.1.7. Velocidad:

Es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el

desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo.

4. Teorías que influyen en el problema

4.1. Ley de Ohn:

La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico

es directamente proporcional a la tensión (diferencia de potencial) e

inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura

se mantenga constante.

La ecuación matemática que describe esta relación es:

Donde:

I: Es la corriente que pasa a través del objeto, se mide en amperios (A=1C/S).

V: Es la diferencia de potencial de las terminales del objeto, se mide en voltios

(V).

R:Es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R

en esta relación es constante.

La ecuación general sería la siguiente:

4.2. Intensidad o corriente eléctrica:

La intensidad de corriente eléctrica está dada en la variación de carga

eléctrica “q” por unidad de tiempo. La intensidad es la misma en todos los

puntos a lo largo del hilo, porque la intensidad al igual que el agua no se crea

ni se destruye, simplemente se mantiene circulando

1

Par hacer fluir una corriente por un material conductor se necesita una

diferencia de potencial (V) dicha diferencia de potencial es siempre

proporcional a la intensidad de la corriente.

dq

dt

I

=

V

q

La constante de proporcionalidad se llama resistencia

Esta ecuación se conoce como Ley de Ohm

La ley de Ohm no es una ley fundamental de la naturaleza como la segunda

ley de newton o la ley de la conservación de la energía, no se cumple en

todas las situaciones pero es una regla de gran utilidad en la mayoría de las

situaciones practicas.

La corriente o intensidad eléctrica, se debe a un movimiento de los

electrones en el interior del material, ya que está definida por convenio en el

sentido contrario al desplazamiento de los electrones.

5. MATERIALES Y MÉTODOS

5.1. Equipos y Materiales

Potenciómetro

Motor 1/8 HP

Engranajes

Faja transportadora

PBC

Baldes

Cepillos

Láminas de Fierro

Secadora

Bomba inyectora de agua a presión

5.2. Métodos (proceso)

5.2.1. Funcionamiento:

La lavadora semiautomática de contenedores de botellas es una máquina muy sencilla de usar.

En primer lugar lo que se necesita hacer es dar poder a la fuente de energía que alimentará a los motores, activando

de esta manera el proceso, el cual se ha programado a través de las siguientes funciones: lavado, cepillado, enjuague y

secado, las que a su vez se realizarán de manera continua, obteniendo así una caja limpia y lista para nuevo uso de la

empresa.

5.2.2. Recorrido de las cajas:

1° Colocar la caja que se va a lavar en la faja transportadora para que ésta la posicione en el lugar respectivo al

primer motor. Allí por medio de una bomba de agua, saldrá agua con detergente a presión. Aquí empieza el

lavado.

2° Después de un tiempo determinado, es decir mientras la caja está haciendo su recorrido por la zona de lavado,

la faja volverá a hacer su trabajo para llevar a la caja a la zona del cepillado.

3° Luego la faja transportará a la caja a la zona de enjuague por medio de otra bomba de agua, la cual será

reciclada.

4° La caja será transportada con ayuda de la faja transportadora a la zona del secado, en donde las secadoras

harán su trabajo respectivo.

5° Tenemos las cajas limpias para el uso de las empresas.

5.2.3. Aplicación:

Es una máquina que será totalmente útil básicamente a las empresas industriales, las que podrán contar con un

sistema semiautomático de lavado de contenedores. Lo cual les será de gran ayuda porque les permitirá ahorrar

tiempo y dinero a la vez.

6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

6.1. Lavado por medio de un sistema de intervalos de tiempos

6.1.1. Ventajas:

Le da tiempo al personal de control arreglar posibles interferencias.

Evita el desperdicio de agua.

6.1.2. Desventajas:

Posibilidad de dañar el contenedor.

Es un proceso más lento y por lo tanto menos eficiente.

6.2. Lavadora semiautomática de contenedores de botellas en un proceso continuo:

6.2.1. Ventajas:

La problemática actual exige al industrial hacer frente al problema de lavar recipientes de proceso o productos de

elaboración cuya cantidad y variedad va en constante aumento, tanto como las exigencias de los controles de calidad

internos o externos.

La solución conlleva un imprescindible análisis de costos, ineludible a la hora de establecer la posibilidad de competir.

Se puede observar que los métodos de lavado existentes pertenecen a uno de dos grupos bien definidos: manuales o

artesanales y automatizados; donde las ventajas del segundo son evidentes:

Producción:

Hay una posibilidad de lavar más unidades/hora con la misma eficiencia de lavado.

Homogeneidad:

Se asegura una calidad mínima de lavado siempre por encima del valor impuesto, independiente del factor

humano. Esto implica el aseguramiento de las normas de calidad exigidas por el mercado, es decir las normas ISO

9000 – 14000 (Normas para sistemas de gestión de la calidad y de gestión ambiental).

Costo:

Disminución de las horas/hombre y del menor consumo de agua, productos de limpieza, sanitizantes y fluidos

energéticos para la misma producción y calidad.

Espacio:

El espacio ocupado por las máquinas automáticas es sensiblemente menor al requerido por los métodos

artesanales, ya que estas permiten una óptima organización del proceso.

Imagen:

El mejoramiento de la imagen de la empresa resulta de integrar el proceso de lavado a la línea de producción,

dejando ya de ser un punto oscuro en la planta.

6.2.2. Desventajas:

No limpia la parte inferior de la caja.

Este tipo de proceso implica un alto coste económico.

Por ser un proceso continuo, el intervalo de tiempo del lavado es mínimo.

No podemos detener la máquina, en caso de alguna equivocación en vista de que es un proceso continuo.

Debido al uso de energía en el lavado de cajas, si es que se va la luz tendríamos que parar todo el proceso.

CONCLUSIONES

Con el proceso de lavado semiautomático que hemos realizado se reducirá los costos y el tiempo para la empresa.

Se tiene que tomar en cuenta que para su mejor funcionamiento es importante la calibración.

BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFÍA Hans Ohanian,Física para ciencias e ingeniería Vol 2,Mc. Graw Hill

http://www.lindo.com/index.php?option=com_content&view=article&id=34&Itemid=15

http://linux0.unsl.edu.ar/~fisica/applets/applets.htm

http://www.fisicarecreativa.com/