Diseño y simulación de una laminadora de sobremesa con capacidad de 10 kg para la producción de films biodegradables, mediante un software especializado para el laboratorio de materiales de la Carrera de Ingeniería Mecánica
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Date
2021-09
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
To define the design of the laminating equipment, in the production of biodegradable
films (films), which is an alternative in the packaging or packaging of food products,
a weighting technique (prioritization matrix) is applied based on several variables or
design parameters. In order to determine the parameters of the starch mixture,
information was collected concerning its characteristics, origin and chemical
properties.
Shigley's mechanical engineering design book was used to determine or calculate
design parameters such as roller diameter, conveyor belt speeds and central shafts,
shear forces, bending moments, torques and loads acting on the transmission system.
The raw material for the structure of the equipment, rollers, shafts, steel plates were
extracted from catalogs of suppliers in the country, which are detailed in the respective
section.
An analysis and simulation of the thermal flow that acts in the rolling mill, as well as
in the drying process of the film that occurs after the exit of the equipment was carried
out. With this, a comparison was made between the results of the specialized software
and calculations made. For a future process of construction of the equipment, the cost
of the project and the generation of plans were realized.
Description
Para definir el diseño del equipo laminador, en la elaboración de films (películas)
biodegradables, que es una alternativa en el empaquetado o embalaje de productos
alimenticios se aplica una técnica de ponderación (matriz de priorización) en base a
varias variables o parámetros de diseño. Para determinar los parámetros de la mezcla
a base de almidón, se recopiló información referente a sus características, origen y
propiedades químicas.
Para determinar o calcular parámetros de diseño, como el diámetro de los rodillos,
velocidades en la banda transportadora y ejes centrales, fuerzas cortantes, momentos
flectores, torques y cargas que actúan en el sistema de transmisión, se utilizó el libro
de diseño en ingeniería mecánica de Shigley. La materia prima para la estructura del
equipo, rodillos, ejes, planchas de acero fueron extraídos de catálogos de proveedores
en el país, que se detallan en la sección respectiva.
Se realizó un análisis y simulación del flujo térmico que actúa en el rodillo de
laminación, así como, en el proceso de secado del film que ocurre posterior a la salida
del equipo. Con ello se elaboró un comparativo entre los resultados del software
especializado y cálculos realizados. Para un proceso futuro de construcción del equipo
se realizó el coste del proyecto y la generación de planos.
Keywords
DISEÑO MECÁNICO, FILM BIODEGRADABLE, ALMIDÓN, LAMINACIÓN, LAMINADORA DE SOBREMESA