Diseño de una máquina briqueteadora de aserrín
El presente documento tiene como propósito la elaboración de un diseño de una máquina briqueteadora de aserrín, con el fin de abordar la creciente demanda de soluciones sostenibles en la industria de la biomasa y la gestión de residuos[1]. En un contexto mundial donde la conciencia ambiental y la ne...
- Autores:
-
Moncaleano Bermúdez, Juan Pablo
Onofre López, Manuel Ricardo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/4400
- Palabra clave:
- Máquina briqueteadora de aserrín - Diseño
Briqueteadora
Biomasa
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El presente documento tiene como propósito la elaboración de un diseño de una máquina briqueteadora de aserrín, con el fin de abordar la creciente demanda de soluciones sostenibles en la industria de la biomasa y la gestión de residuos[1]. En un contexto mundial donde la conciencia ambiental y la necesidad de reducir la huella de carbono están en constante aumento, la fabricación de briquetas a partir de aserrín se ha convertido en una opción atractiva. En el desarrollo del documento, se expondrán los principales cálculos de los sistemas que componen la máquina, su respectivo diseño en Fusión 360 y la proyección de costos para la fabricación y ensamblaje de la máquina, además se caracterizara la materia prima a utilizar (aserrín de cedro) Esto permitirá no solo asegurar la eficiencia de la briqueteadora, sino también evaluar el comportamiento de su producto final “briquetas de aserrín de cedro” ya que al evaluar las condiciones de dicha materia prima bindan información importante a la hora de implementar variables en el proceso. |
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Moncaleano Bermúdez, J. P. & Onofre López, M.R. (2024). Diseño de una máquina briqueteadora de aserrín. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4400 |
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P. P. Fernández Soria, “Transformación y uso sostenible de los residuos maderables y agrícolas en briquetas en Leoncio Prado - Perú.,” Universidad Nacional Agraria de la Selva, 2015, Accessed: Apr. 07, 2024. [Online]. Available: http://repositorio.unas.edu.pe/handle/20.500.14292/930 E. Lab, “INFORMACIÓN TECNICA SOBRE GASES DE EFECTO INVERNADERO Y EL CAMBIO CLIMÁTICO.” Accessed: Jul. 18, 2023. [Online]. Available: https://www.academia.edu/30089751/INFORMACI%C3%93N_TECNICA_SOBRE_GASES_DE_EFECTO_INVERNADERO_Y_EL_CAMBIO_CLIM%C3%81TICO U. Carrera En and L. A. Fao, “Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura Oportunidades para el personal internacional y local”. El Cotidiano”, Accessed: Apr. 24, 2023. [Online]. Available: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=32512739009 “ENERGIA RENOVABLE DE BRIQUETAS DE BIOMASA Y AGLUTI... - REVISTA DE INGENIERIA DYNA.” Accessed: Aug. 26, 2022. [Online]. 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Robert, “Briquette machine,” Aug. 1933. “Machine for producing briquettes,” Dec. 1955. “Máquina briquetadora de aserrín a la venta, precio bajo.” Accessed: Apr. 04, 2024. [Online]. Available: https://www.briquette-machine.com/sawdust-briquetting-machine.html “Fabricantes de máquinas briquetadoras con prensa de rodillos de China, fábrica - Precio bajo - MIKIM.” Accessed: Apr. 04, 2024. [Online]. Available: https://es.mikim-machinery.com/briquette-making-machine/ball-briquette-machine/roller-press-briquette-machine.html “Briquetadora de Pistón Mecánica para Biomasa BL 95 | Briquetadora de Pistón Mecánicas | Briquetas de biomasa | Compactación | Productos | Lippel.” Accessed: Apr. 04, 2024. [Online]. Available: https://www.lippel.com.br/briquetadora-de-piston-mecanicas/briquetadora-de-piston-mecanica-para-biomasa-bl-95/?lng=es N. Serret-Guasch, G. Giralt-Ortega, and M. Quintero-Ríos, “Caracterización de aserrín de diferentes maderas,” Tecnología Química, vol. 36, no. 3, pp. 395–405, 2016, Accessed: Jul. 04, 2024. [Online]. Available: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2224-61852016000300012&lng=es&nrm=iso&tlng=es D. Del Tolima, “MANUAL PARA LA IDENTIFICACIÓN DE MADERAS QUE SE COMERCIALIZAN EN EL.” [Online]. Available: www.cortolima.gov.co “Catalogo-de-maderas-de-Colombia”. “ANSI/ASAE S319.4 FEB2008 (R2017ED) Method of Determining and Expressing Fineness of Feed Materials by Sieving American Society of Agricultural and Biological Engineers”. “D1348 Métodos de prueba estándar para humedad en celulosa.” Accessed: Apr. 14, 2024. [Online]. Available: https://www.astm.org/d1348-94r03.html “TGA ¿Qué es el análisis termogravimétrico?” Accessed: Apr. 11, 2024. [Online]. 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Araque de los rios, Oscar Javier6a2542fe-6722-44c2-9e21-719921fe1d38-1Moncaleano Bermúdez, Juan Pablo45c61693-68ee-4eae-a460-da5768059bdbOnofre López, Manuel Ricardo42b10a38-43ba-4fd8-ace0-19f957ec94a7Perez Ruiz, Eduardo Albertoaddf2b54-15ed-4434-bc08-da1ab304f7a1-12024-08-26T20:35:17Z2024-08-26T20:35:17Z2024El presente documento tiene como propósito la elaboración de un diseño de una máquina briqueteadora de aserrín, con el fin de abordar la creciente demanda de soluciones sostenibles en la industria de la biomasa y la gestión de residuos[1]. En un contexto mundial donde la conciencia ambiental y la necesidad de reducir la huella de carbono están en constante aumento, la fabricación de briquetas a partir de aserrín se ha convertido en una opción atractiva. En el desarrollo del documento, se expondrán los principales cálculos de los sistemas que componen la máquina, su respectivo diseño en Fusión 360 y la proyección de costos para la fabricación y ensamblaje de la máquina, además se caracterizara la materia prima a utilizar (aserrín de cedro) Esto permitirá no solo asegurar la eficiencia de la briqueteadora, sino también evaluar el comportamiento de su producto final “briquetas de aserrín de cedro” ya que al evaluar las condiciones de dicha materia prima bindan información importante a la hora de implementar variables en el proceso.The purpose of this document is to develop a design for a sawdust briquetting machine, in order to address the growing demand for sustainable solutions in the biomass and waste management industry [1]. In a global context where environmental awareness and the need to reduce the carbon footprint are constantly increasing, the manufacture of briquettes from sawdust has become an attractive option. In the development of the document, the main calculations of the systems that make up the machine will be presented, their respective design in Fusion 360 and the cost projection for the manufacture and assembly of the machine, in addition the raw material to be used will be characterized (sawdust). cedar) This will allow not only to ensure the efficiency of the briquetter, but also to evaluate the behavior of its final product “cedar sawdust briquettes” since evaluating the conditions of said raw material gives us important information when implementing variables in the process.PregradoIngeniero MecánicoResumen.....5 Abstract.....5 Tabla de contenido.....6 Tabla De Figuras.....8 Tabla de tablas.....9 Introducción.....10 Objetivos.....12 • Objetivo general.....12 • Objetivos específicos.....12 1. Metodología.....13 1.1. Trabajos previos.....13 1.1.1. Nacionales.....13 1.1.2. Internacionales.....14 1.2. Prototipos encontrados en patentes.....14 1.2.1. Prototipo 1 del año 1926.....15 1.2.2. Prototipo 2 del año 1933.....16 1.2.3. Prototipo 3 del año 1955.....17 1.3. Tipos de máquinas briqueteadora en el mercado.....18 1.3.1. Máquinas briqueteadora de tornillo de 1 extrusor......18 1.3.2. Máquinas briqueteadora de rodillo/ Máquinas hidráulicas......18 1.4.3. Máquinas briquetadoras de pistón/Máquinas mecánicas......19 1.4. Caracterización y variables del aserrín.....20 1.4.1. Tamaño de partícula.....21 1.4.2. Contenido de humedad.....22 1.4.3. Prueba de flexión.....23 1.4.4. Prueba de tensión.....24 1.5. Pruebas de fabricación de briquetas.....25 1.5.1. Procedimiento.....26 1.5.2. Niveles de variables escogidos.....28 1.5.3. Prueba de compresión.....29 1.5.4. Prueba de durabilidad mecánica.....31 1.6. Especificaciones de Diseño y Selección de Alternativas.....32 1.6.1. Especificaciones del diseño.....33 1.6.2. Descripción de alternativas de diseño.....33 1.6.3. Características Generales de la alternativa A.....33 1.6.4. Características Generales de la alternativa B.....34 1.6.5. Características Generales de la alternativa C.....34 1.6.6. Selección de alternativa de diseño.....35 2. Definición de la arquitectura del diseño.....36 2.1. Arquitectura funcional integral.....37 2.1.1. Descripción funcional.....37 2.2. Caracterización geométrica.....39 2.2.1. Base.....39 2.2.2. Tolva.....40 2.2.3. Sistema de compresión.....41 2.2.4. Sistema hidráulico.....42 2.3. Material.....44 2.3.1. Propiedades Mecánicas Acero estructural A36.....45 2.3.2. Aplicaciones.....45 2.4. Ergonomía y seguridad en el diseño.....46 2.4.1. Seguridad del diseño.....46 2.4.2. Ergonomía del diseño.....47 2.5. Cálculos.....49 2.5.1. Cálculos del diseño de la base.....49 3. Resultados y discusión.....51 3.1. Contenido de humedad.....51 3.2. Tamaño de partícula.....52 3.3. Pruebas de fabricación de briquetas.....53 3.4. Pruebas de compresión.....53 3.5. Prueba de durabilidad mecánica.....53 3.6. Evaluación de costos.....54 3.6.1. Relación de costos.....55 4. Conclusiones y recomendaciones.....58 5. Referencias.....59 6. Anexo.....61 Anexo 1. cálculos.....61 Anexo 1.1. Cálculos de la base.....61 Anexo 1.2. Cálculo de tornillería.....69 Anexo 1.3. Cálculo del sistema hidráulico.....73 Anexo 1.4. Calculó del sistema de compactación.....76 Anexo 1.5. Análisis en software de simulación.....79 Anexo 2. Ergonomía.....8390 páginasapplication/pdfMoncaleano Bermúdez, J. P. & Onofre López, M.R. (2024). Diseño de una máquina briqueteadora de aserrín. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4400https://hdl.handle.net/20.500.12313/4400spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaP. P. Fernández Soria, “Transformación y uso sostenible de los residuos maderables y agrícolas en briquetas en Leoncio Prado - Perú.,” Universidad Nacional Agraria de la Selva, 2015, Accessed: Apr. 07, 2024. [Online]. Available: http://repositorio.unas.edu.pe/handle/20.500.14292/930E. Lab, “INFORMACIÓN TECNICA SOBRE GASES DE EFECTO INVERNADERO Y EL CAMBIO CLIMÁTICO.” Accessed: Jul. 18, 2023. [Online]. Available: https://www.academia.edu/30089751/INFORMACI%C3%93N_TECNICA_SOBRE_GASES_DE_EFECTO_INVERNADERO_Y_EL_CAMBIO_CLIM%C3%81TICOU. Carrera En and L. A. Fao, “Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura Oportunidades para el personal internacional y local”.El Cotidiano”, Accessed: Apr. 24, 2023. [Online]. Available: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=32512739009“ENERGIA RENOVABLE DE BRIQUETAS DE BIOMASA Y AGLUTI... - REVISTA DE INGENIERIA DYNA.” Accessed: Aug. 26, 2022. [Online]. Available: https://www.revistadyna.com/busqueda/energia-renovable-de-briquetas-de-biomasa-y-aglutinantes-organicosH. Sampaio, W. Monteiro Ambros, B. Grigore Cazacliu, O. Araque, N. Arzola, and L. Gallego, “Mechanical Behavior of Briquettes Made from a Mixture of Sawdust and Rice Husks for Commercialization,” Resources 2022, Vol. 11, Page 32, vol. 11, no. 3, p. 32, Mar. 2022, doi: 10.3390/RESOURCES11030032.A. Felipe and N. Cano, “Caracterización de propiedades físicas y mecánicas de briquetas de biomasa de aserrín de pino y cascarilla de arroz,” 2019.T. Usm, “UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA Repositorio Digital USM https://repositorio.usm.cl”, Accessed: Apr. 07, 2024. [Online]. Available: http://hdl.handle.net/11673/23023M. Eduardo García Alama, “DISEÑO DE PROCESO Y DE PLANTA PILOTO PARA FABRICACIÓN DE BRIQUETAS DE ASERRÍN,” 2014.“UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE”.W. C. Carpenter, S. %22%, Y. Al Z9%, and S. As, “Fuel-briquette machine,” Mar. 1926.Robert, “Briquette machine,” Aug. 1933.“Machine for producing briquettes,” Dec. 1955.“Máquina briquetadora de aserrín a la venta, precio bajo.” Accessed: Apr. 04, 2024. [Online]. 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Acheampong, “Strength properties and calorific values of sawdust-briquettes as wood-residue energy generation source from tropical hardwoods of different densities,” Biomass Bioenergy, vol. 85, pp. 144–152, Feb. 2016, doi: 10.1016/J.BIOMBIOE.2015.12.006.P. Carlos and M. Lázaro, “CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y MECÁNICA DE LA MADERA CEDRO (Cedrola odorata L.) PROVENIENTE DEL DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA”.T. Usm, “UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA Repositorio Digital USM https://repositorio.usm.cl.” [Online]. Available: http://hdl.handle.net/11673/23023“Plegado de chapa metálica industrial, procesos y tipos. - Benseny.” Accessed: Apr. 19, 2024. [Online]. Available: https://benseny.com/es/plegado-de-chapa/“ASTM A36 Acero Propiedades & Ficha Tecnica: Fy, Dureza, Densidad.” Accessed: Apr. 21, 2024. [Online]. Available: https://www.materialmundial.com/acero-astm-a36-propiedades-ficha-tecnica-estructural/“ERGOMETAL. 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