Procedimientos de construcción

Estructura base del sistema despulpador

En el laboratorio de soldadura se toma el material, tubería cuadrada cold rolled de 1 ½ in, calibre 16 y se cortan según las dimensiones de los planos.

Ilustración 90 Material de la estructura

Fuente: Elaboración propia

En sus extremos se realiza el corte a 45° generando una mayor estabilidad y estética, el procedimiento es ejecutado con pulidora y disco de corte para metal, seguidamente se debe eliminar la rebaba producida por el corte utilizando una lima media caña con esto se asegura el contacto de las superficies.

Ilustración 91 Corte y unión de los marcos

145 Se une la estructura con puntos de soldadura, se verifica que sus esquinas tengan los 90° con la escuadra y se procede a soldar con electrodos 6013 Lincoln con una intensidad eléctrica de 75 V toda la estructura, las etapas de fabricación anteriores se repitieron para obtener la estructura base.

Ilustración 92 Unión de la estructura

Fuente: Elaboración propia

Despues de obtener la estructura se fabrican los soportes de las ruedas de friccion que irán unidas a la misma, se toman las piezas y se taladran en la fresadora con una broca de 16 mm, luego son cortadas según las dimesiones, se elimina la rebaba puliendo las esquinas.

Ilustración 93 Soportes del cilindro

146 Cilindro despulpador

En la fabricaciondel cilindro despulpador se utilizaron los siguientes materiales: Angulo inoxidable 304 de 1in * 1/8 in , el cual fue rolado en otras instalaciones ya que la univeridad no cuenta con maquinaria que permitiese la manufactura del mismo, este presentaba algunas irregularidades debido al proceso, por lo tanto fueron corregidas usando el martillo y el yunque

Ilustración 94 Ángulos rolados

Fuente: Elaboración propia

El paso anterior se realizó en las 2 circunferencias las cuales darán rigidez al cilindro, después de revisar que los diámetros fueran los adecuados se realizó la soldadura con un equipo AC Lincoln, debido a que los MIG y TIC no están en funcionamiento, los cuales entregarían una mayor estética al acabado del cordón.

Ilustración 95 Soldadura de las tapas

147 La malla electro expandida inoxidable 304 es el cuerpo del cilindro, se unen sus puntas dándole la cilindricidad, con el mismo equipo, usando soldadura 308L * 3/32 para inoxidable igual que en los ángulos roldados, empleando estos se cubren las puntas de la maya obtenido el cilindro.

Ilustración 96 Fabricación del cilindro

Fuente: Elaboración propia

Se toman tramos de tubería cuadrada de ¾ in calibre 16 acero inoxidable 304 y se unen a la malla por medio de soldadura a los ángulos o tapas del cilindro, de esta forma se refuerza la estructura y cumplirán con la función de remover la fruta cuando entre al cilindro.

Ilustración 97 Refuerzo del cilindro

Fuente: Elaboración propia

Usando la varilla o eje de acero inoxidable 304 de ½ in se cortan 3 radios de igual longitud los cuales serán unidos al eje de trasmisión del cilindro con una

148 distribución igual dentro de la circunferencia, el conjunto será punteado luego se rectificaran las distancias y ángulos , comprobando las medidas se procede a soldar toda la pieza.

Ilustración 98 Fabricación de los radios del cilindro

Fuente: Elaboración propia

Después de obtener la pieza encargada de trasmitir la potencia al cilindro ésta se une por medio de soldadura donde luego se verifican las dimensiones y se obtiene el conjunto encargado de separar la semilla.

Ilustración 99 Cilindro despulpador

149 Estructura de corte

La estructura de corte posee una longitud de 1.03 m como se indica en los planos, está fabricada en tubería cuadrada de 1In en acero cold rolled calibre 16, se realizan los cortes respectivos de un tramo de 6m.

Ilustración 100 Fabricación de la estructura de corte

Fuente: Elaboración propia

Después de realizar los cortes se une con soldadura los sub-grupos de la estructura, se efectúa la verificación de sus dimensiones con el flexómetro y con la escuadra su respectiva alineación.

Ilustración 101 Unión de los sub grupos

Fuente: Elaboración propia

Después se unen los brazos que darán soporte en la estructura base y centrarán el sistema de corte respecto al cilindro.

150 Ilustración 102 Soportes laterales

Fuente: Elaboración propia

Se cortan y unen los puentes donde irán los brazos de los discos posicionándolos en una prensa de precisión para ángulos, donde se busca obtener una estructura escuadrada y derecha.

Ilustración 103 Fabricación de los brazos de corte.

Fuente: Elaboración propia

Ruedas de fricción: tomando como materia prima una barra de acero AISI1045 de 50,8 milímetros de diámetro y una longitud de 60 milímetros se procedió a realizar cortes cada 20 mm para obtener tres secciones del material para luego ser mecanizados de la siguiente manera.

Se generan dos piezas con la mismas especificaciones y una con una operación adicional; las piezas de características iguales se mecanizaron iniciando con un

151 refrentado para nivelar las caras, se realiza sobre los materiales hasta dejarlos de la medida indicada en el cálculo de cada uno; luego de esto se procedía a ejecutar perforaciones hasta alcanzar la medida de diseño establecida; por último se realizó un redondeo de bordes para evitar accidentes a la hora de ser sujetado por los usuarios; adicionalmente se repite el proceso mencionado en la segunda pieza

Ilustración 104 Perforación de ruedas de fricción

Fuente: elaboración propia

Terminado esto, se repite el procedimiento anterior en el tercer objeto, se realiza un cilindrado tal que brinde como resultado un ángulo de 10 grados en la superficie del cuerpo, para esto la torreta del torno usado presenta una herramienta en forma de regla que permite realizar modificaciones en su orientación para acceder al cilindrado angular y que las piezas trabajadas obtengan la forma cónica deseada, ya que esta rueda muy importante dada su posición en la estructura y su función como punto de apoyo esencial para el giro del tambor

Ejes para rodamientos 163110: estos ejes estaban hechos de acero AISI 1045 con diámetro de 20,63mm y 100 milímetros de longitud, para completar un total de 3 ejemplares, teniendo esta información como referencia se procede a realizar cilindrado en cada uno de los 3 cuerpos hasta alcanzar un diámetro de 15.95mm dejando un margen de 0.05mm de ajuste, terminado el cilindrado se realiza un refrentado para reducir la longitud del material hasta 91mm y como última actividad se mecaniza un pequeño redondeo de bordes para evitar accidentes y para lograr que no se presenten obstáculos entre el material y el rodamiento donde va a introducirse

Eje principal de cilindro giratorio: el material en bruto era una barra solida de 25,4 milímetros de diámetro con una longitud de 95mm en acero inoxidable 304, para dicha tarea se usa un buril de punta de tungsteno, se inicia por realizar

152 refrentados en los extremos del material para crear caras planas y simétricas, hasta alcanzar una longitud de 90mm, terminado esto se procede realizar un cilindrado de 60mm de longitud y obtener un diámetro de 25mm con 0.05mm de ajuste, que permita la instalación adecuada sobre el centro de un cojinete tipo chumacera, ajustado esto se procede a crear un cajeado dicho cajeado tendrá una profundidad de 4mm y una longitud de 30mm sobre el cilindrado de 25mm, en dicho procedimiento se usa un escariador de 7.93mm o también visto 5/16 pulgadas; dada la forma cilíndrica uniforme se puede situar en cualquier parte de la periferia del extremo para adicionar una chaveta que permita la sujeción adecuada para el tipo de trabajo al que estará sometido el material además de brindar estabilidad el ser sujetada en el cojinete

Ilustración 105 Escariado de eje principal para chavetera

Fuente: elaboración propia

Ejes de cojinetes tipo chumacera de 5/8: se utilizó acero AISI 1045 para un eje el material en bruto tenía 230 mm de longitud y para el segundo eje el material tenía 300mm de longitud

Primero se mecanizo el eje de menor longitud, el primer paso fue refrentar para garantizar una longitud de eje de 220 milímetros, luego se pasó a cilindrar el material hasta alcanzar un diámetro requerido, dicho cilindrado se ejecutó luego de haber hecho una perforación con broca de centros para punto giratorio, como siguiente medida se pasó a cilindrar los extremos del eje, se realizó un cilindrado a con una longitud de 30 mm desde el extremo hacia el centro en cada una de las puntas

153 Ilustración 106 Cilindrado eje para cojinete tipo chumacera

Fuente: elaboración propia

Luego se tomó el segundo cuerpo -el de 300mm- se refrentó a una longitud de 280mm para esto se realizó el procedimiento anterior a cilindrar los extremos, uno de ellos se cilindró a un diámetro establecido en los cálculos y a una longitud de 30mm desde el exterior hacia el centro; en el siguiente extremo se realizó un cilindrado a un diámetro establecido y una longitud de 90mm desde el exterior hacia el centro, como último paso se cilindro el resto del eje hasta alcanzar un diámetro apropiado para sujeción; dichos ejes cumplen la función de dar vida a la cinta transportadora.

Ilustración 107 Ensamble ejes-cojinetes

154 Polea: encontrada la relación de poleas a ser usadas en el acople motor-tambor se observa que el centro de la polea con mayor diámetro no alcanza a ser soportada en el eje principal del tambor por lo que se decide expandir la perforación a 25mm y que pueda ser acoplada; cabe resaltar que el materia que compone la polea es aluminio; para realizar dicha expansión se usa un buril de interiores hasta alcanzar la medida ya mencionada, adicionalmente luego de ser desmontada del torno y se sujeta en la fresa universal para crear un chavetera de medida 6.35 milímetros de diámetro y con el lograr crear una guía para terminar el proceso como un perfil cuadrado, para ello haciendo uso de una lima cuadrada y una prensa se logra el proceso.

Ilustración 108 Mecanizado de interior de polea

Fuente: elaboración propia

Adicionalmente se le realiza una perforación en la zona más extensa del eje centrar de la polea, con una broca de 6,35mm de diámetro y un taladro manual, para seguidamente realizar un roscado con un macho de 7,93mm o 5/16 pulgadas tipo rosca ordinaria en la parte interna a dicha perforación y así adicionar un tornillo prisionero que permita un acople polea-eje óptimo para el trabajo a realizar

155 Ilustración 109 Sujeción de polea

Fuente: elaboración propia

Piñones: dado que los piñones que estarán en la banda transportadora; comercialmente se adquieren con un cuerpo adicional que permite el mecanizado, se mecanizo la parte interna con una broca de 12.7mm en un torno para luego continuar mecanizando con la herramienta de corte dispuesta para interiores (buril) hasta alcanzar un diámetro interno de 19,02 milímetros y así lograr ajustar cada piñón a cada uno de los dos ejes pues se cuenta con dos piñones con los que se va a proceder de la misma manera.

Ilustración 110 Expansión de agujero de piñón

156 Terminado esto se pasa a uno de los taladros fresadores y se procede a realizar perforaciones de 6,35mm de diámetro que lleguen a una profundidad del centro de la pieza donde se encuentra la perforación dispuesta para el eje, se realizan dos penetraciones en el material que se encuentran a 90 grados una de la otra para asegurar la efectividad del tornillo prisionero que luego será instalado en dichas perforaciones, continuamente después de revisado esto se pasa a realizar un roscado con un conjunto de machos de 5/16 pulgadas con tipo de rosca ordinaria, medida que corresponde a 7,93mm en unidades del sistema internacional, con esto para finalizar el procedimiento

Ilustración 111 Roscado de perforación para eje prisionero

Fuente: elaboración propia

Abrazadera en “U”: se usó una lámina calibre 16 que permitía ser doblada en “U” y así realizar un acople tipo abrazadera que permitía unir el sistema de corte y bandeja de entrada con la estructura del cilindro; para esto se realizaron perforaciones de 9,6 milímetros en los costados laterales de la lámina luego de ser doblada haciendo uso de la maquina dobladora que se encuentra situada en el laboratorio de soldadura

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Fuente: Elaboración propia

Ilustración 113 Acople de abrazadera a estructura

Fuente: Elaboración propia

Perforación brazos de los discos de corte: para realizar esta operación se tuvo en cuenta el eje que iba a sostener los discos por lo que se decidió perforar en uno de los brazos con una broca de 9,5mm de diámetro, en el brazo restante se perforó con una broca de 8mm de diámetro para hacer que el sistema de eje obtenga una sujeción que se estabilice por medio de “topes” y el sistema de anclaje de los brazos de los discos a la estructura de corte se acopló por medio de una perforación de 12,7mm de diámetro que se le hizo a uno de los extremos de un tubo cuadrado designado como soporte de los brazos de los discos que se encuentran soldados en el extremo contrario al de la perforación.

158 Ilustración 114 Perforación para acople de brazo de disco

Fuente: Elaboración propia

Eje retenedor de resortes: se inició por analizar la separación apropiada entre los resortes y los discos, una distancia que cumpla con mantener firme el disco en su posición inicial y con una tensión constante para que pueda alcanzar su función de corte de frutos, para esto se estableció un eje de 9mm de diámetro y 22 milímetros de longitud, luego de esta selección se procedió a realizar perforaciones pasantes de manera normal al largo del eje, haciendo uso de un taladro fresador y una broca de diámetro 2/16 de pulgada o 3,175 milímetros; sosteniendo la barra en la prensa y usando una regla nivel se constató el grado de inclinación para poder proceder con las perforaciones que fueron situadas a diez milímetros desde cada extremo hacia el centro del objeto para ser usados como sujetadores de los resorte; el proceso se repitió nuevamente para el siguiente eje situado en el extremo inferior del sujetador de disco

Eje soporte de brazos de los discos: para este eje se utilizó una “camisa” de recubrimiento para situar un tornillo pasante que cumpliera con los requerimientos de la operación, por lo que se usó un tubo de 13 milímetros de diámetro, hueco, en acero inoxidable, para luego ser ajustado a un diámetro de 12,7 milímetros que se acomoda a las perforaciones en las platinas sujetadoras del brazo del disco

159 Ilustración 115 Acople brazo de corte - platina

Fuente: Elaboración propia

Eje soporte de discos: para esto se usó una barra de 9,5 milímetros de diámetro con una longitud de 85 milímetros de los cuales 30 milímetros se dejaron en su estado inicial y 55 milímetros fueron cilindrados a un diámetro de 8mm para ajustarse un rodamiento seleccionado que sirve como soporte de giro del disco en cuestión

Chaveta: se usó una barra cuadrada de 7mm de lado, en acero 1045 dicha barra se cortó a las distancias requeridas y adicionalmente se ajustó a los espesores requeridos de cada uno de los chaveteros realizados anteriormente, como por ejemplo en las poleas, ejes conductores y eje conducido como lo es el caso del eje principal adaptado al cilindro giratorio

Perforación para rodamientos en discos: usando un escariador de 22 mm de diámetro y haciendo uso de la fresadora universal que se encuentra en el taller de máquinas y herramienta del taller de mecánica de la facultad tecnológica se marcó la centralidad del disco y luego de tener el montaje del escariador se sujetaron los discos de empac con bridas, luego de ser debidamente ajustadas dichas bridas y de estar seguros de no se interpusieran el camino del escariador se procedió a penetrar el material, cabe resaltar que el material ya contaba con una perforación lo que permitía a la herramienta en uso devastar material sin complicaciones hasta al punto de llegar al otro lado del disco, cabe resaltar que el disco cuenta con cerca de 20 milímetros de espesor

160 Ilustración 116 Perforación para rodamientos de discos de corte

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