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MAQUINA AUTOMATIZADA PARA LA ELABORACIÓN DE LADRILLOS ECOLÓGICOS








DISEÑO E INTEGRACION DE AUTOMATISMOS MECATRONICOS










HENRY ARMANDO MADROÑERO
YILSON FERNEY GALEANO VEGA
DIEGO BURBANO CARDENAS
FRANCISCO ALEXANDER NOGUERA BELTRAN










FICHA: 36495










PASTO-NARIÑO






2011






















INTRODUCCION




El proyecto consta en automatizar una maquina elaboradora de ladrillos la cual funcionara en tres procesos el primero de trituración, en donde la maquina tomara residuos sólidos que mas tarde serán desintegrados. El segundo un proceso de mezclado en donde el material se adicionara cemento al material triturado, y el último proceso será el de compactación y moldeado, dejando surgir un bloque más eficiente económico y competente en el mercado.
Solucionando problemáticas a las cuales se enfrentan los obreros proporcionándoles una herramienta de mas fácil manejo y viable para el desarrollo de una mejor producción.
En las últimas décadas el mundo está sufriendo de un alto índice poblacional, esto lo enfrenta a grandes desafíos, entre ellos, salvaguardar los bosques para evitar en lo posible el crecimiento del deterioro ambiental, particularmente la erosión del suelo causada por la pérdida de cubierta vegetal, la cual en parte ha sido provocada por la explotación de los bosques para la fabricación de ladrillos de barro cocido, a pesar de esto, en la actualidad es uno de los productos de mampostería más utilizado en la construcción de viviendas. Así mismo, el desarrollo demográfico acelerado demanda la necesidad de crear viviendas que sean seguras y económicas.
Es así, que a medida que transcurre el tiempo se encuentran nuevos y modernos procedimientos de fabricación de productos para la construcción, así como nuevas alternativas que incluyan diferentes y mejores materiales para la elaboración de estos productos.
Teniendo en cuenta los reportes de los grandes desperdicios que surgen de minas, (aproximadamente 25 millones de toneladas al año). Material que puede ser reutilizable, también las toneladas de escombros que resultan de construcciones y demoliciones, las miles de toneladas de papel que resultan de las grandes ciudades también son reutilizables, el vidrio, la paja, cascaras de maní, cascaras de arroz, ceniza etc.
El propósito, es tomar un pensamiento ambientalista en donde se reutilicen todos estos materiales, se procesen y con la adición de cemento se puede lograr un ladrillo más consistente, compacto y con un mejor acabado proporcionando mas vida a la tierra fértil, y preservando nuestros recursos naturales ya que no tendrá la necesidad de ser quemado.














PRESENTACION


Nos referimos a una máquina para la fabricación de ladrillos que permite realizarlos en un ciclo continuo intentando evitar un gran porcentaje de la operatividad manual, ya que la mayoría de casas productoras siguen los estándares antiguos durante la creación de los mismos, las cuales tienen un alto nivel de nocividad para el medio ambiente; para nombrar algunos:
-la evidente tala de árboles que utilizan los trabajadores para ser utilizados como alimentadores del fuego para la quema de los ladrillos.
-el desperdicio de la tierra fértil la cual es la encargada de generar la vida vegetal, dejando incalculables estragos en la sobrevivencia de los animales por lo tanto del hombre además de causar erosión e inminente nula fertilidad de la tierra.
-la gran cantidad de emisión de gases durante el quemado causando daños irremediables a la capa de ozono y produciendo daños de efecto invernadero.
La maquina por lo contario tendría un efecto bastante positivo ya que tomara gran cantidad de residuos, tales como:
  • vidrio
  • papel
  • carbón
  • escombros
  • cal
  • Arena
  • Tierra erosionada
  • ceniza


Elementos que mezclados con una proporción adecuada de cemento, (aproximadamente un 40% de cemento 60 % de residuos), dejara como resultado un bloque más liviano, resistente y con un acabado más limpio.
Tampoco será quemado ya que solo necesitara del secado al ambiente, evitando así la deforestación y la emisión de gases.


En si la maquina constara de tres procesos:


Trituración: en este proceso propondríamos utilizar una tolva en donde se depositen todos los elementos reciclables utilizando como herramienta principal una extrusora que se encargue de triturar dichos elementos ya mencionados.


Mezcla: en este proceso la maquina se encargaría de mezclar todo el material triturado con una porción exacta de cemento, una solución posible, eficaz y económica para el desarrollo de este proceso seria la utilización de otra tolva que se seria instalada en la parte de abajo de la primera tolva la cual recibiría el material triturado para posteriormente ser mesclado con el cemento.


Compactación y moldeo: luego de obtener la mescla, esta será llevada a otro nivel donde con ayuda de cilindros neumáticos y una plancha ejerzan cierta presión para el moldeado y posterior des moldeado, dejando surgir el bloque para su recolección.
Se procurara hacer la maquina con un funcionamiento continuo, para una buena producción final de ladrillos.
Para lograr llevar a cabo el proyecto se requerirá hacer una investigación exhaustiva primero que todo en el campo de la industria ladrillera, escuchar opiniones para hacer mejoras en funcionamiento en producto y el manejo, brindando la mayor cantidad de ventajas posibles colaborando al mismo tiempo con el ambiente y obteniendo mejores fines.




REQUISITOS FUNDAMENTALES


  1. ECONOMIA: En nuestro producto el cliente va a obtener un gran ahorro en la compra del ladrillo, por lo tanto esto se verá reflejado en la poca inversión en la compra de materiales para la construcción del inmueble.
  2. CALIDAD: nuestro proyecto dará a nuestros clientes la mejor garantía en cuanto a la resistencia y manejo del producto.
  3. FACL MANEJO: al ser automatizada el operario encontrara gran facilidad en la elaboración de su producto.
  4. PRODUCCION: reducción de tiempo en procesos manuales. Aprovechamiento del mismo para aumentar cantidad en días laborados.


FACTIBILIDAD
El objetivo principal a la hora de realizar el proyecto es ahorrar al máximo en costos dándole varios usos a elementos proporcionados tales como los cilindros el motor, etc. para que sean multifuncionales, aunque el proyecto es complejo no tendrá altos costos para su realización además será un producto que generara grandes ganancias.


OBJETIVO GENERAL
Automatizar maquinaria ladrillera brindando facilidades en cuanto a su uso,economía y producción ya que será asequible.
Con nuestro proyecto lo que se busca es hacer un buen uso de los recursos que se desechan tales como: Escombros de construcción, ceniza, papel, cascaras secas de vegetales etc.
Esto influirá tanto en el medio ambiente como en el aspecto socioeconómico de los usuarios.
teniendo también en cuenta la facilidad que le dará al operario para su manejo y mantenimiento.
Haciendo uso de herramientas de comunicación que propaguen información al usuario.


FINES QUE PERSIGUE EL PROYECTO


  • -Innovar tecnológica y ambientalmente en la producción ladrillera.
  • -utilizar materia prima reciclable para ahorrar costos y obteniendo un mejor resultado.
  • -preservar el medio ambiente.
  • -crear facilidad para los operarios.
  • -desarrollar una maquina que dé lugar a la competitividad dentro del mercado industrial.





ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PROYECTO


Nuestro proyecto será capaz de triturar, mezclar y moldear los residuos que se han reciclado los cuales darán como resultado ladrillos ecológicos, por medio de la implementación de conocimientos tales como neumáticos, mecánicos, electrónicos funcionamiento y uso de materiales.



UBICACIÓN DEL SISTEMA: nuestro proyecto será ubicado en un entorno de formación didáctica el cual será objeto de estudio por parte de los aprendices y también del instructor. De esta forma se mostraría la funcionalidad de la maquina su manejo y el resultado final que será el ladrillo ecológico. El cual será conveniente tanto para el aprendiz como para el medio ambiente.



CARACTERISTICAS GLOBALES
FUNCIONES
  • Dentro de la recolección de los materiales reciclables se encuentra la trituración del material mencionado.
  • Tendremos como siguiente paso y función, la mescla en donde con un estudio exhaustivo tendremos la cantidad necesaria que se deberá utilizar en este proceso.
  • La principal función de nuestra maquina será la de elaborar ladrillos a partir de materiales reciclables que han venido contaminando el planeta.




SEÑALES E INTERFACES EXTERNAS
En esta máquina las interacciones que entran serán dadas por medio de sensores adaptados al panel de control donde también irán botones de mando, que serán manipulados por el operario el cual sera responsable del funcionamiento de la maquina.


ASIGNACIÓN DE FUNCIONES


FUNCIÓN HARDWARE
  • soportar condiciones ambientales.
  • Soportar componentes de forma solida y segura.
  • Entregar productos con normas NSR-10 (normas sismo resistentes).
  • Medir Tiempo
FUNCIÓN SOFTWARE:
  • Ejecutar programación.
  • Brindar Interfaz amigable con el usuario.
  • Gestionar la operación del sistema en tiempo real.
  • Ejecutar plan de actividades


CRITERIOS DE VALIDACION


FRONTERAS DE COMPORTAMIENTO: Durante el proceso de fabricación se pueden generar algunas fallas, que pueden alterar el producto final


CLASES DE PRUEBA Y RESPUESTA ESPERADA:
La maquina tendrá tres clases de prueba como son.
  1. Trituración: en esta prueba se debe tener en cuenta que los materiales empleados terminen de forma óptima para que siga al siguiente proceso.
  2. Mezcla: en este proceso el material óptimo (polvillo) pasa a su etapa de combinación de materiales. Que deberá dar como resultado una masa homogénea.
  3. Compactación: después de obtener una masa homogénea seguirá una prueba la cual consistirá en compactar tal producto mediante fuerzas de presión utilizando herramientas hidráulicas para el moldeo y desmoldé.
En nuestro proyecto la respuesta esperada será el buen funcionamiento de la maquina y el acabado del producto


CONSIDERACIONES ESPECIALES:
Se deberá tener algunas consideraciones con el manejo de la maquina y los productos que se van a utilizar en los procesos para la elaboración del producto. Pero la más importante deberá ser la investigación de las materias primas.


PRESENTACIONES EN MODALIDAD FUNCIONAL DE LA MAQUINA
· Apropiado para fabricar bloques entrelazados con 60% de materiales reciclados y 40% de cemento combinado
· Placas internas de desgaste de los moldes endurecidas
· Cualquier tipo de molde requerido.
· Dos estaciones accionados por una fuente de energía
· Cada estación (molde) tiene una propia válvula operada por pulsadores para activar el prensado y los cilindros de tapa. El fin seria automatizar estos procesos para facilitar el desarrollo del mismo.
· Destinada a triturar y moler con perfección pedazos de tierra,

  • Preparando la mezcla: tierra seleccionadaarcillacemento, para
  • Proporcionar un mejor acabado a los ladrillos, aumentando la
Productividad. Economiza cemento y mano de obra. Beneficia en gran medida la capitalización en la industria.






RECURSOS:
  • equipos de computo con acceso a internet
  • Asesoría pedagógica
  • Ambientes de aprendizaje mecatronica y electrónica
  • Documentos
  • Orientaciones para formulación de proyectos

RECURSOS HUMANOS
  • Asesoría pedagógica
  • Cuerpo de investigación y de trabajo
  • Aprendices Sena con capacitación en los diferentes temas
EQUIPOS:
  • Materiales eléctricos
  • Materiales electrónicos
  • Materiales de control


HERRAMIENTAS SOFTWARE
  • AutoCAD
  • Suite de office
  • Internet
  • Solid edge
  • Compiladores PIC
  • Isis proteus
  • Lab view
MATERIAS PRIMAS:
Herramienta metalmecánica (metal, hierro, tornos, seguetas, limas, etc.)
Elementos reciclables para la fabricación del producto (vidrio, cemento, tierra etc.…)


OTROS
  • Pinturas
  • Guantes carnaza
  • Gafas protectoras
  • Overoles
  • Tapabocas
RESTRICCIONES
  1. TECNICAS:
  • ENTORNO: limitación a condición a ambientales
  • INTERFACES: al desarrollo didáctico
  • DISEÑO: Limitación a herramientas propias del Sena


2. ADMINISTRATIVAS:
  • RECURSOS HUMANOS: falta de expertos en el tema relacionado con la fabricación de ladrillos ecológicos
  • COSTOS: presupuesto limitado
  • TIEMPO: límite de 10 meses