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LABORATORIO DE DISEÑO Y DISTRIBUCION
No3
CARLOS ARTURO SALINAS B.
JESUS OSPINA O.
EN PLANTA
cmo de 0ccidentcSecrión Siblrotero
a" l-
qi-75!I
---'rai
t8f lrlluuüifiiljüiüunulll
CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE
DIVISION DE INGENIERIAPROGRAMA DE INGENfER.IA INDUSTRIAL
Cal i , 1.986
-
w\ñ!LLif'
-
I6z/:74,¿;-, |;1-(1;-'l 'vr!4
Aprobado por e1 Comité de Trabaiode Grado en cumplimiento de los
/requisitos exigidos por 1a Corporación Universitaria Autónoma
deOccidente para otorgar el títulode Ingeniero Industrial.
Pres i dente Jurado
Jurado
Cal i , 1.986
III
J urado
-
AGRADEC IMI ENTOS
Al culminar una etapa más de mi vida, es mi obligación de
jar en mi corazón, agradecimientos perennes a todas aque-
llas personas que tanto me ayudaron a lo largo de eSte duro
sendero; en especial: a mi esposa e hiias, porque ellas
en forma si I enci osa y frecuente ' cambi aron horas de
espar
cimiento y compañía por horas de soledad; a mi padre y her
manos, porque ellos me hicieron llegar su voz de ayuda y
de apoyo , en momentos di fíci I es ; a nueStro Dj rector de
Te
sis, porque su orientación y experiencia, hicieron posible
el éxito alcanzado.con el proyecto; a profesores y compa
ñeroS porque f ueron sei s añOs de 'l uchas comparti das '
que
dejaron en ¡¡i, enseñanzas y lecciones invaluables; pero'
en primera y última instancia, el ofrecimiento de este re
sultado lo hago a Dios, gestor y artifice de mis victorias
y derrotas.
Carl os Arturo
IV
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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
MANUAL DE LA PRACTICA
1.1 CAS0: EMPRESA METALICAS ANDINA S.A.
1.1.1 0bjetivos1.1.2 Pl anteami ento. del Caso1.1.3 Descri pci
ón del Producto1.1.4 Descripción del Proceso de Fabricación1.1.5
Descripción de la Máquinaria1.1.5.1 Messer1:1.5.2 Prensa de Pi
cado1.1.5.3 Rodillo1.1.5.4 Equi po de Sol dadura Automáti ca Longi
tu
dinal
1.1.5.5 Equipo de Soldadura Automática Circular1. 1 . 5.6 Máqui
na Ul trasoni do1 . 1 .5. 7 Zona de Prueba Hi drostáti ca1.1.5.8
Zona de Rá'yos X
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I
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7
7
9
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15
L7
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23
25
26
26
7
V
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1 . 1. 5.9 Limpi eza con Granal I a1.1.5.10 Equipo de
Pintura1.1.5.11 EsmerilL.l.5.LZ Cizalla o Guil'lotina1. 1.5.13
Cizal 1 a Dobl e1. 1. 5. 14 Rebordeadora1.1.5.15 Polipasto1. 1. 5.
16 Puentegrúa
1.1.6 Elementos de Trabaio del LaboratorioL.1..7 Metodol og
ía1.1.8 Presentaci ón de Resul tados del Caso1.1.9 Informaci ón Adi
ci onal1.1.9.1 Elementos Básjcos para e'l Cálculo de Diá
metro de Tuberías
1..L.9 .2 Caudal1. 1.9.3 Densi dad y Factores de Conversi
ón1.1.9.4 Equi po Requeri do para el Estudi o de I a
Parte El éctri ca
1. 1 .9.4. 1 Procedimi ento para el Cál cul o de transfo rmado
res
1.1.9 .4.2 Conceptos Sobre Potenci a1. 1.9 .4.2.1 Potenci a
Aparente1.1.9.4.2.2 Potencia Activa1.1.9 .4.2.3 Potencia
Reactiva1.1.9 .4.2.4 Amperaje de Línea
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70
VI
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pag
752 MANUAL DEL PROFESOR
2.L OBJETIVO
2.2. I'TATERIALES QUE C0NF0RMAN EL LABoRAToRI0
2.3 ORGANIZACION DEL TRABAJO
2.4 METODOLOGIA
2.4.5.1 t'láqui nas y Si stemas que Requierende Diámetros de
Tubería
2.4.5.1.1 Prensa de Pi cado2.4.5.L.2 Limpieza de Granalla
(aire)
2.4.5. 1.3 EquiPo de Pintura2.4.5.1.4 Esmeriles
Hidroneumáticos2.4.5.1.5 Cizalla o Guillotina - Cizalla2.4.5.1.6
Rebordeadora2.4.5.L.7 Rodillo2.4.5. 1.8 Equ'ipo de Limpieza
(agua)
2.4.5.2 Conceptos Sobre Potenci a
2.4.5.2.I Potencia AParente2.4.5.2.2 Potencia Activa2.4.5.2.3
Potencia Reactiva2.4.5.2.4 Amperaie de Línea
Cál cul os
Dobl e
75
75
76
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82
B2
83
83
B4
84
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87
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BB
8B
VII
-
pág
932.5 Sol ución a los Requerimientos del Caso
VIII
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LISTA DE TABLAS
TABLA 1 Elementos de Trabajo del Laboratorio
TABLA 2 Elementos de Trabaio del Laboratorio
TABLA 3 D'iámetros de Tubería en Pul gadas
pág
54
57
89
IX
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FIGURA 1
LISTA DE FIGURAS
Junta Ci rcul ar y 1 ongi tudi nal detal I eA
Pás
L2
FIGURA 2 Lámina en proceso
FIGURA 3 Corte virola
FIGURA 4 Messer i sométri co
FIGURA 5 l4esser vi stas
FIGURA 6 Prensa de pi cado i sométri co
FIGURA 7 Prensa de picado vi stas
FIGURA 8 Rodillo isométrico
FIGURA 9 Rodillo vistas
13
Equipodinal
T3
35
36
37
38
39
40
de sol dadura automáti ca I ongi tui sométri co
X
FIGURA 1O4L
-
Equipodinal
pág
4?FIGURA 11 de so'l dadu ra
vistasautomática longitu
FIGURA T2 Equi po de sol dadura automáti co ci rcul ari sométr i
co
FIGURA 13 Equipo de soldadura automática circularvistas
FIGURA 1,4 Ci zal I a dobl e i sométri co
FIGURA 15 Cizalla doble vistas
FIGURA 16 Cizalla o gui'l lotina isométrico
FIGURA 17 Ci zal la o guillotina vistas
FIGURA 18 Rebordeadora i sométrico
FIGURA 19 Rebordeadora vi stas
FIGURA 20 Puente grúa isométrico
FIGURA 2l Puente grúa vistas
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52
FIGURA 22 Diagrama dede tubería
proceso para lade a I ta pre s'i ón
XI
fabri caci ón94
-
RESUI4EN
Al desarrol I ar el presente trabaio, requi si to i ndi
spensa
bl e para optar a1 ti tul o de Ingeniero Industria'l , se ha
querido darle a la Universidad, un elemento de gran'intpor
tancia y trascendencia en la formación de sus futuros
profesionales, como lo €S, el laboratorio de Diseño y
Distribución en Planta. Dicha materia como es de conoc'i
mi ento genera'l , bri nda al estudi ante , un Soporte val i
oso
en su estructura y f ormac'ión, armas con I as que va a I o
grar un meior desempeño y un mayor crjterio en 1a defini
ci ón de si tuaci ones.
El I aboratori o se ha desarrol I ado en dos (2) manual es: 'un
manual de la práctica y otro del profesor. En el pri
mero, se le dan las herramientas necesarias para la com
prensión, anál i si s, eiecución y obtención de resul tados
del caso. Se le explica de una manera detallada los fi
neS que Se persi guen en el I aborator j o, 'las etapas que
deben segui rse para su el aboraci ón y I os resul tados a
que debe llegar hasta armar el modelo en forma definiti
va. No se ha encuadrado al estudiante en camisas de fuer
XII
-
zd, con el fin de que Ios c¡iterios y decisiones que se
vayan tomando a 1o largo del Laboratorio, brinden confian
za y preparen al futuro profesional para el desempeño en
la vida práctica.
El Manual del Profesor' contiene toda 1a información ne
cesaria para guiar y desarrollar el laboratorio. Se le
explica al educador, el porque de muchas medidas tomadas,
la razón de ser de ciertos requerimientos o la solución
delosproblemasquesepidenalestudjanteyensíntesjs, es e'l
solucionario de dudas e inquietudes que se
puedan presentar a lo largo del caso planteado'
Se espera que con el apoyo y djrección de la universidad,
se puedan cumplir los obietivos trazados a1 poner en
práctica la eiecuci6n del laboratorio, y poder experimen
tar la sati sfacci ón de col aborar en I a formaci ón de
nuestros futuros col egas.
XIII
-
INTRODUCCION
El proyecto de tesis que se presenta baio el título "LAB0RAT0RI0
DE DISEñ0 Y DISTRIBUCI0N EN PLANTA No3,', encierra
en su contexto, investigaciones y conocimientos adquiridosa I o
I argo de I os sei s años de estudi os real i zados.
Dado que la orientación de'la Universidad a la carrera
deIngeniería Industria'l es más hacia el área de producción,sus
estudi antes deben contar con técni cas y herramientasque I e permi
tan I ograr unos conoc i mi entos bi en es tructurados al respecto.
En consecuencia, vemos la importancia decomplementar e'l
aprendizaje adquirido en esta área con eldiseño y distribución en
planta y así poder lograr los objetivos trazados por la Universidad
y sus futuros profesional es.
Con el nuevo Laboratorio, el estudiante podrá emplear herrami
entas de mayor profundi dad técni ca tal es como: El ec
trotécnia, hidráu'l ica, administración etc, que en la
Universidad no tiene oportunidad de integrar al diseño y distri
buci ón en pl anta.
-
El conten i do(2) manual esti nuaci ón:
del proyecto ensencillos, cuyo
mención, se suministra en dos
compendio se presenta a con
MANUAL DE LA PRACTICA
Es la esencia del laboratorio, pués contiene toda la informaci
ón necesari a para I a sol uci ón del caso que se pl antea.Los
puntos que en é1 se desarrollan, brindan al estudiante y al
profesor, la mayor claridad posible para el entendimiento y
comprensióri del laboratorio. El manual de laprácti ca está
conformado por I os si gu i entes puntos :
OBJETIVO
Se enuncia de una manera clara y concisa, el objetivo quese
desea lograr con la solución del caso presentado.
PLANTEAMIENTO DEL CASO
Se desarro'l la 1a situación general de la empresa "METALICAS
ANDINA S.A.", haciendo un análisis de.su estado actual,.de sus
proyectos y de su f,utura organización.
DESCRIPCION DEL PRODUCTO
-
Se presentan I as característi cas general es del producto
que se va a fabricar, con el fin de familiarizar al estu
diante y al profesor, con el elemento terminado de la
empresa.
DESCRIPCION DEL PROCESO
Encierra e'l anál i s i s del proceso "fabri caci
de alta presión", elegido como eie centralón de tubería
del 'laboratorio.
DESCRIPCION DE LA MAQUINARIA
La Industria Metalmecánica utiliza en la fabricaciónde sus
djversos productos máqui nas vol umi nosas cuyas caracterís
ticas física y técnicas son necesariaS que los,futuros Ingen i
eros Industri al es conozcan , para compl ementar I os cono
cimientos y demás aspectos relacionados con la producción.
El Ingeniero Industrial es el encargado de lograr el máxi
mo de producción a partir del rendimiento que obtenga de
las máquinas y de la eficiencia del personal humano con el
cual labora. Esta afirmación encierra la razón de Ser de
este manual; en é1 se ha definido máquina por máquina pre
sentando las características físicas, técnicas y
operación''parámetros de gran importancia en la proyecci6n de un
di
seño de di stribución en Planta.
-
Para su mayor comprensión de tipo pedagógico se muestran
también 1os dibuios a escala de las máquinas, llevadas pos
teriormente a modelos en miniatura con el fin de Iograr
el mayor acercamiento a la realidad por parte del eStudian
te"
ELEMENTOS DE TRABAJO DEL LABORATORIO
Se hace una relación detallada de cada uno de los el'8El€Il
tos que integran el laboratOrio para un meior control por
parte del profesor y una mayor orientación para los estu
di antes. Se presentan dos (2) I i stas de materi al es en
or
den alfabético, una en orden al nombre del.elemento y otra
en orden a su referencia, lo que ayudará a una meior y más
rápida identificación durante el desarrollo del caso.
METODOLOGIA
Se enumeran cada una de las etapas que la solución del la
boratori o comprende. Esta di ri 9i da a I I evar al estudi
ante
más a la realidad de las cosas, a identificarlo de una ma
nera clara y amplia con un proceso lógico de diseño y distri
buci ón.
PRESENTACION DE REQUERIMIENTOS DEL CASO
4
-
se relacionan cada uno de los puntos que deben ser resuel
tos por Ios estudiantes al culminar eI caso y presentados
al profesor en el informe final '
se ha tratado con el problema propuesto a los estudiantes'
de integrar el mayor número de detalles relacionados con
el di seño y di stri buci ón de pl anta, tanto en su aspecto
teórico como práctico con el fin de que ellos se identifi
quen con 1a materia al máximo y despierten al espíritu in
vestigativo, como herramienta primordial en cualesquier
ramo del conocimiento humano.
Las críticas y posibles fallas encontradas a lo largo del
desarrollo del laboratorio, serán para nosotros, un pel'da
ño más a nuestros conocimientos y para ustedes, la inigua
lable satisfacción de querer hacer las cosas cada vez me
jor, como único camino de progreso y verdadero triunfo.
MANUAL DEL PROFESOR
Es la herramienta fundamental del educador para resolver
las dudas e inquietudes que le formulen los estudiantes
durante el desarrollo del laboratorio. Se ha querido"'mos
trar el mayor número de detalles en 1a solución de los
problemaS con el fin de lograr la mayor comprensión de los
-
mi SmoS por parte del profeSor ' ya que es el encargado de
transmitir a los estudiantes las explicacioneS quede ellos
se deriven. Las Soluciones que se dan a loS problemas con.S
ti.tuyen tan sólo una de las innumerables respuestas que
los estudiantes puedan plantear; Servirán de guía para el
profesor , para medir el desfase positivo o negativo con
rel ac i ón a I as presentadas por I os estudi antes .
El Manual de.la Práctia debe ser
total idad, con el fin Primordialcho del caso planteado, raz6n
de
torio.
entregado al al umno en sude lograr un mayor prove
ser del presente labora
-
MANUAL DE LA PRACTICA
I . 1 CAS0: EMPRESA METAL ICAS ANDINA S. A
1 . 1. 1 Obi eti vos
Buscar que el estudiante.a través de la resolución del pre
sente caso, desarrol.le su ingenio y creaüividad del diseño
y di stri buci ón en pl anta , apl i cando al gunos conceptos
teó
ricos tales como: hidráulica, electrotécnia, administra
ci ón y conocimi entos reci bi dos en cl ase. El estudi ante
po
drá ver SuS resultados una vez que halla logrado el arme
del model o di señado.
1.L.2 Pl anteamiento del Caso
La Empresa "Metálicas Andina S.A." proyecta dedicarse a la
fabricación de tubería de alta presión que se utiliza gene
ralmente en la conducción de agua de centrales hidroeléctricas,
oleoductos y gaseoductos. La materia prima emplea
da es la lámina de hierro con baio contenido de carbono.
Es una producción que se desarrolla con base a pedidos de
7
-
los cl ientes y de I icitaciones adiudicadas.
Dado que en Colombia existe tan sólo una empresa radicada
en la ciudad de Bogotá,9u€ atiende la fabricación de éste
producto, ,,M€tálicas Andina S.A.", a través de un estudio
de mercado..mira con buenos oios la instalación de una plan
ta en el occidente colombiano. Para tal efecto, la empre'
sa los ha contratado a ustedes y desea que realicen los eS
tudios de diseño pertinentes a la instalación de la planta'
optimizando los recursos. Entre los lotes industriales de
Acop.i i.l.a Junta Directiva de Metálicas Andina S.A.' le pa
rece conveniente que un lote de 50 mts por 100 mts podrá
servir para sus instalaciones, sinembargo deja a criterio
de ustedes el área final de la planta.
La empresa cuenta con un Gerente General que coordina to-
das las actividades que la empresa puede desarrol 1ar. Para
ello, tres (3) subgerentes: e1 de producción, de ventas y
el financiero, colaboran en el cumplirni'ento de los objeti
vos trazados. La Gerencia de Producción maneja a travésde
personal altamente tecnlficado la Sección de Mantenimiento
la de Producción y la de Seguridad Industrial. A su vez la
Gerencia de Ventas tiene a su cargo el Departamento de Co
mercio Exterior y el personal de vendedores. La Sección
de Cartera y Tesorería reciben de la Gerencia Financiera
8
-
todas las instrucciones necesarias para el cumpl imiento
de suS respectivas funciones. La División de Relaci'ones In
dustri al es I abora en coordi naci ón di recta con el
Gerente
General de la Empresa. Sinembargo la empresa recibirá las
recomendaciones sobre nuevos DepartamentoS'y oficinas para
hacerla funcional, Siempre con el obietivo de má,ximizar
I os recursos.
Los planos que la empresa desea que ustedes. como Ingenie
ros Industri a'les del proyecto entreguen son: Pl ano de I a
Di stri buci ón General de I a Pl anta y parte Admi ni strativa
'Pl ano de conexi ones de aguas , a i re , oxi geno ' aceti I eno
y
el plano de conexjones eléctricas. Además una serie de re
querimi entos que se p1 antean al fi nal del caso.
1.1.3 Descri pci ón del Producto
Para el caso que interesa a la empresa "Metálicas Andina-
S.A. ", el producto a fabricar será una tubería con diáme.
tro comprendidq,entre 10"y 40" y eSpesores de 1ámina entre
3/8" y 2". Estos tubos están compuestos por tres elementos
llamados virolas que son a Su vez tubos cuyo largo no pasa
de 3 metros; dado que 1a dimensión del tubo fabricado es
de un total de 9 metros, el producto terminado constará
de tres vi ro'las sol dadas entre sí (ver f igura 1 . ).
cF-'--a
UnircrSirl.il ; ¡t6r,[fl¡ de 0ccidcnla'cr'.in Bibi¡OfeCO
-
1. 1 .4 Descri pci 6n del Proceso de Fabri caci ón
El proceso se inicia trayendo la serie de láminas requeri
das para la elaboración de las virolas, de una bodega de
almacenamiento de materias...primas. Las 1áminas son lleva
das a la zona de corte donde dependiendo de su espesor son
cortadas ó por cizal I amiento ó por corte oxiaceti léni co
(oxicorte). Las láminas cuyo espesor sea menor de 3/8",
pueden Ser cortadas con la cizalla los extremos cortos y
con la cizalla doble los extremos largos y las láminas ma
yores de 318" en Ia máquina Messer (oxicorte). Además del
corte de acuerdo a las dimensiones requeridas en cada lá
mina que conformará la virola, es necesario que éstan ten
gan f ormado un bi se:l en f orma de V (espaci o donde será
de
positada la soldadura después de real izada la iunta) como
se muestra en la figura 1, corte A. Para las láminas de
espesores menores a 3/8", la elaboración de dicho bisel 'puede
ser a través de la rebordeadora y para las de espeso
res mayores a 3/8" con la Messer. Para ello la Messer es
graduable en el sentido de poder inclinar las boquillasde
forma tal que en el mismo corte se le dé la pendiente re
queri da para I a el aboraci ón del bi sel .
Para cada una de las láminas que conforman la virola, in
dependiente a la máquina utilizada para su corte' un ope'
rario con esmeril debe limpiar la escoria que queda en las
10
-
zonas de corte de la lámina.
La transf ormaci ón de I a I ámi na p'lana en producto ci I
índri
co se injcia en la prensa de picado se le dá la curvatura
en los extremos angostos de la lámina en una extensión apro
ximada de 40 a 50 cms ver figura 2; esta operación se realiza
da
do que el rodillo o sea la máquina que dá la curvatura defi
nitiva, no está en capacidad de dar dicha curvatura dada la
resistividad que la lámina presenta en esta parte. Seguida
mente la lámina pre-enrrollada en suS extremos pasa al ro
dillo donde a través de presiones crecientes eiercidas por
el cerramiento de'l tambor Superior y los dos tambores infe
riores, Se Va dando la curvatura requerida hasta hacer en
contrar 'los dos extremos angostos de I a 'lámi na. Sobre el
mismo rodillo y a través de puntos de soldadura colocados
manualmente es armada la iunta que se denomina junta longi
tudinal de la virola. En esta forma queda armada la virola
para pasar luego a la máquina de soldadura automática lon
gi tudi nal donde por proceso de sol dadura automáti ca es
sol
dada I a j unta tanto exteri or como i nteri ormente.
Los cal ores eierci doS en I as zonas Sol dadas generan ci
erta
deformación en dichas zonas(ver figura 3), lo que ob'liga a que
la
virola sea llevada de nuevo al rodil'lo para su rectificación
o
calibrado final. Hasta aquí se describe e'l proceso de forma
ción de una de las partes constitutivas del tubo o sea la
11
-
DETALLE ..A"
FIGURA. I
Zono de fusiónde lo lomino con losoldoduro dPorlodoPor lo
moquino
DETALLE IIAII
VIROLA 5VIROLA. I VIROLA 2
JUNTA CIRCULAR( TUBO)
JUNTA LONGITUDINAL
CHoflon
L2
-
I
I
FIGURA.2Lomrno despues de Posorpor lo prenso de Picodo
FIGURA.3CORTE DE VIROLA
Corlefronsversol de unc virolo.donde se observo lo deformocionde
lo Junto longitudinol derPuerde oplicor soldoduro
13
-
virola, el que se repita cuantas VeceS Sea necesario para'la
construcci ón de I a tuberf a. Cada v i rol a eS someti da a
un control de calidad a través de la prueba de ultrasonido,
consistente en detectar fallas en la soldadura longitu
dinal por medio de un equipo de ultrasonido, para seguida
mente pasarla a I a prueba hidrául ica consjstente en some
ter el tubo a una presión generalmente de 1.5 veces la pre
si6n de trabajo; de encontrarse fa'l las al real izarse
cualquiera de las dos pruebas, la virola debe ser devuelta pa
ra su recti fi cación. Estas fal I as se dan generalmente
por
un factor que afecta el proceso de soldadura automática.
Como se decÍa anteriormente, el tubo completo está conformado
por tres v i rol as , I o cual impl I ca que el proceso continúa
con el ensamble y soldada de éstas, hasta llegar alproducto total.
El ensamble se realiza manualmente en unazona específicada para
esto, iuntando I os tres el ementosdel tubo o virolas y haciendo
una costura a través de pun
tos de soldadura manual en lo que se denomina junta circular.
Luego de realizadas estas juntas, el tubo pasa al pro
ceso de sol dadura automátl ca para I as iuntas ci rcul ares
.
Estas j untas son chequeadas por ul trasoni do con el fi n
deasegurar'la efectividad de la soldadura o si por ell, contrario,
se requiere de rectificación.
Los tubos pasan luego al proceso de limpieza que es hecho
L4
-
mediante el chorro de arena a presión o de granalla (ace
ro en forma de grano) lo que permite una mayor adherencia
de la pintura a la lámÍna. Dicha limpieza se denomina San
dbl asti ng.
Luego de limpio,
pintura donde se
manos de pintura
ducto termi.nado
el tubo es transportado a la sección de
apl ica una mano de anti corrosivo y dos
de acabado ' para i r f i nal men'te c0mo pr0
a la bodega de almacenamlento.
Todos I os
hacen por
los que secación.
transportes dado el peso de I os materi al es seintermedio de
los puentes grúas y polipastos,
mantienen a todo lo largo del proceso de fabri
1.1.5 Descri pci ón de I a Máqui nari a
1.1.5.1 Messer
Es la llamada máquina de oxicorte,'encargada de cortar lá
mina de espesores mayores de 3/8", mediante el sistema de
soplete en el.cual la llama es el resultado de la combus
tión del oxígeno y el acetileno. Las conexiones de los dos
gases son subterráneas; el oxígeno en la pipa.se encuentra
enestado 1íquido, pero al llegar a la máquina ya Se ha con
15
-
vertido en gas. E1 acetileno se encuentra en cil indros si
tuados al lado de la máquina para aumentar la presión cuan
do ésta por I a tubería pri nci pal es baia (conex'ión madre )
'
La máquina trabaja en una pista paralela anclada al piso
mediante el sistema de tornillos; la conforman cuatro má
quinas de oxicorte cada una de ellas con tres boquillas y
pueden trabajar todas al mismo tiempo dependiendo del tipo
de corte
La función de las boquillas es cortar y hacer el chaflán
o bisel a las láminas.
1.1.5.1.1 ,Característi cas Técni cas
1.1.5.1.1.1 Motor
Tres motores i ndependienteS para avance de oxi cCr'tes de á
HP cada uno a 220 trifásico.
1.1.5.1.1.2 Anclaie
Con torni I I os al Pi so
1.1.5.1.1.3 0Peraci ón
16
-
Requiere de dos operarios como máximo para su funcionamien
to.
1. 1.5.1. 1.4 Máqui nas Auxi I i ares
Puente grúa , pol i pasto.
1. 1.5. 1. 1 . 5 Conexi ones
Las de acetileno y oxfgeno son subterráneas.Las eléctricas son
subterráneas.
1.1.5.1.1.6 Función Principal
Corte de lánrina de espesores mayores de 3/8';.
1.1.5.1.1.7 Controles
Un motor para el desplazamiento longitudinal y dos
motoresindependientes para los desplazamientos transversales.
Lasmáquinas de oxicorte presentan controles independientespara
graduar la intensidad de la llama y ángulos de corte.
L .L.5 .2 Prensa de P i cado
Esta prensa mecánica, es utilizada en los procesos que re
L7
-
quieren dar cierta doblez a la pieza o material medianteel
sometimiento a presión; dicho doblez se efectúa en los
extremos de la pieza de acuerdo al diámetro requerido por
medi o de matri ces prefabri cadas; eStas matrices col
ocadas
en la máquina, van aproximando. los extremos de la lámina
al curvado requerido, el que se 'logra finalmente comparando con
la matriz de curvatura; dicha operación se hace enforma manual por
ayudante u operarjo.
La presión de I20 PSI que eierce la máquina sobre la lámi
nd, está controlada por dos tornillos sin fin colocados ensus
extremos, dependiendo de la distancia que se aleie dela lámina que
se quiere curvar. Requi.ere un cautlal' de 0'5
?mt'/ seg. y una velocidad de 2.578,50 mt/seg..
L.L.5.2.L Características Técnicas
1.1.5 .2.L.1 Motor
Un motor trifásico de 40 HP a 220 vol ti os.
1.1.5.2.L.2 Anclaie
Mediante tornillos que fijan la máquina al piso.
1.1.5 .2.t.3 Operaci ón
18
-
Trabaja con presi ón de a'i re .
Auxi I i ares1.1.5 .2.r.4
Polipasto y
1.1.5.2.L.5
Máquinas
Puentegrúa
Conexi ones
Eléctrica y Subterránea
1.1.5 .2.1.6
Dobl ar I as I ámi nas en I os extremos
1.1.5 .2.L.6 Contro I e s
Mediante botones que sirven para prender y apagar la máqu
¡il, un pedal al piso IIamado clutch y un botón de gradua
ci ón para al tura de I a Prensa.
1.1.5.3 Rodi I I o
La máqui na está compuesta por tres ci 1 i ndros encargados
de transformar I a I ámi na pl anta en ci I índri ca por medi o
de
la presión ejercida por los dos cil indros inferiores. El
ci I i ndro central o superi or permanece fi io , I os otros di
s
ponen de control es i ndependi entes para Su despl azami
ento.
Los motores de estoS rodillos son ayudados por sistemas
hidrául icos independientes que trabaian a una presión de
mc de Cccidenle[;b otecs19
-
1800 PSI, un caudal de 600 pies3/tin. y una velocidad de198,52
nt/ seg.
0tra de las funciones realizadas por el rodillo es la
derectificar la eurvatura de los tubos cuando se les ha aplicado la
soldadura longitudinal en la máquina de su mismonomt¡re; para que
el tubo entre a la máquina es necesariodesenganchar el ci I i ndro
central del soporte que I o manti ene en su posrclon.
1.1.5.3.1 Características Técnicas
1.1.5.3.1.1. Motor
Tres motores trifásicosque acci ona el ci I i ndroI i ndros i
nferi ores .
1.1.5.3. 1.2 Ancl aje
a 220 voltios, uno de ellos de 60HPcentral y dos de 25Hp para
los ci
pozo o cárcamo. con el objeparte útil del rodillo para
medi ante torni I I os.
La máqu i na
to de quenivelarlo.
se ancla sobre un
sól o sobresal ga I aSe empotra al piso
1.1.5.3.1.3 Operación
?0
-
Requiere de dos operaciones r para su funcionamiento
1.1.5.3.1.4 Máquinas Auxiliares
Puentegrúa.. y po'l ipasto
1 . 1 .5.3. 1 .5 Conexi ones
El éctri ca subterránea
1.1.5.3.1.6 Función Principal
Transformar I ámi na p1 ana en ci I índri ca por medi o del
enrollado y rectificar el radio de curvatura una vez aplicadaI a
sol dadura I ongi tudi nal .
1 . 1. 5.3. 1 .7 Control es
Un tablero de control para el encendido y apagado de lamáqu'ina
, y desp'lazami ento de I os rodi I I os . Posee tambi énun tablero
para controlar el funcionamiento de los motores.
1 . 1 . 5.4 Equ i po de Sol dadura Automáti ca Longi tudi
nal
Este equ i po es e'l encargado de sol dar 'la i unta que compl
e
ta el desarrollo del tubo mediante un proceso automático
27
-
tanto i nterno como externo , uti I i zando para el I o sol
dadura
el éctri ca.
La máquina la conformant una plataforma con cuatro rodillos
pequeños que sirven para girar el tubo cuando hay que cam
biar 1a operación de soldadura de interna a externa; un
eje horizontal por donde se desplaza el equipo de soldadu
ra a una vel ocidad previamente establ eci da; un eie verti
cal empotrado a la plataforma por donde se desplaza el eiehori
zontal .
1.1.5.4.1 Características Técnicas
1.1.5.4.1.1 Motor
Posee dos generadores uno de 60 y otro de 48 Khi, tri'fási
cos a440 para soldar en una y dos paSadas respectivamente.
1.1.5.4.1.2 Ancl aie
El eje que soporta la estructura del equipo esta anclado
al pi so mediante torni l'los.
1.1.5.4.1.3 0peraci ón
Un operario €S-,€l encargado de eiecutar la actividad de
22
-
soldadura, bajar o subir el eie horizontal y girar el tubocuando
se requiera; el equipo de soldadura una vez iniciada la actividad
(so'ldar) se desplaza automáticamente a unavel oci dad regul
ada.
1.1.5 .4.1.4 l,láqui nas Auxi I i ares
Puentegrúa.
1.1.5 .4.L.5 Conexi ones
El éctri ca subterránea
1.1.5.4.1.6 Función Principal
l4ediante un proceso automático solda la junta que completa el
desarrol I o del tubo.
1.1.5.4.1.7 Controles
Fuera de los controles para el encendido y apagado del equipo I
os generadores di sponen de control es i ndependi entes
con amperímetros, vol tímetros y :regul-adores de vel oci
dad.
1. 1 . 5. 5 Equ i po de Sol dadura Automáti ca Ci rcular
23
-
Este equi po es el encargado de sol dar tubos en for¡ra^
circu
I ar, I os que han si do :so'l.dadóS previ amente en su f orma I
ongitudinal y punteados manualmente en forma circular.
La máquina consta de un motor eléctrjco encargado de hacer
girar el tubo para ser soldado y el equipo de
soldadurapropiamente dicho que permanece fiio durante la
actividadi
también posee cuatro rodillos pequeños que permiten el gi
ro del tubo.
1.1.5.5.1 Características Técnicas
1.1.5.5.1.1 Motor
Posee dos generadores uno de 60KW y otro de 48Kt,'J, trifá
sicos a 440 V para soldar en una y dos pasadas respectiva
mente.
1.1.5.5.1.2 Ancl aie
Con tornillos al piso
1.1.5.5.1.3 Operaci ón
Di spone de un operari o para su funci onami ento.
24
-
1.1.5.5.1.4 Máquinas Auxil iares
Puentegrúa
1.1.5.5.1.5 Conexiones
E1 éctri ca subterránea
1.1.5.5.1.6 Función PrinciPal
Efectúa la soldadura circular a las secciones que han si
do sol dadas I ongi tudi nal mente .
1 . 1 .5. 5. 1 .7 Control es
Consta de control es simi I ares a I os del equipo de sol
dadu
ra longitudinal , o sea voltímetro, amperímetro y regula
dor de vel oci dad.
1.1.5.6 Máquina de Ultrasonido
Máquina manual electróni.ca que inspecciona los cordones
de sol dadura apl i cados en un proceso. Posee una pantal I
a
donde registra el sitio y la profundidad del ef,ecto (poro
sidad); d'ispone para su funcionamiento de una batería re
cargable de L2 voltios. El área de operaci6n mínima y
25
-
se puede despreciar en
el producto motivo dellos cálculos, ya que ésta la exige
control de cal i dad.
L.t.5.7 Zona de Prueba Hi drostáti ca
El control de calidad para tubería se lleva a cabo en un
pozo de 31.36 ntz y cuya altura por debaio del nivel del
p'i so es 1 .20 mt . Cons i ste bas j camenüe en adgptar al
tubo
a inspeccionar otro tubo de menor diámetro con aditamentos
para medjr la presión, con tuberías hidráulicas internaspara I I
enar de agua el espac'io entre I os dos tubos que pre
v'iamente han s i do sel I ados por sus " parteS superi or e i
nf e
rior; una vez montado este dispositivo, se aplica presión
a I as tuberías hasta I ,5 veces I a presi ón especi fi cada
y
se sostiene, durante cierto tiempo con el fin de asegurarque el
tubo cump'le con el requerimiento sol icitado.
Para llevarlo a cabo se requiere de agua a 1.500 PSI, un
caudal de 445 pies3/^t y una velocidad de 100 mtlseg.
1. 1 . 5.8 Zona de Rayos X
E'l control de cal i dad por Rayos ¡ se real iza con una
máqui
na manual que toma p'l acas a I as zonas donde el control de
ul trasoni do arrojó resul tados negativos , es deci r '
encon
tró porosidades y fueron rect'ificadaS con soldadura manual.
26
-
Estas placas fotográficas son tomadas por un obrero con.
vestimenta especial. Para fines de seguridad industrial se
ha seleccionado un área de 10 mt a la redonda para efectuar
esta actividad; la instalación eléctrica es subterránea;
1a máquina consume 500 voltios a 220 v, monofásico.
1.1.5.9 Limpieza con Granalla
La desoxidación o limpieza con arena metálica o granalla
de los productos terminadoS se lleva a cabo en un recinto
compl etamente cerrado.
El producto entra al reci nto sobre rodi I I os, cuyo pi so I
o
compone un enrejado, debaio del cual hay una tolva para
recil¡ir la granalla utilizada en la limpieza. Una banda
transportadora conduce este material a un sitio donde hay
tres bombas de vacío que'la succionan e impulsan paraSer
utilizada. nuevamente en el proceso. Las tres bombas de
vacío son equipoS que posee cada una un motor de 30HP de
fuerza , tri fás i co a 220 vol ti os .
E1 equipo encargado de imprimir:,le fuerza a la granalla pa
ra la l impieza es el aire que viene por ductos de 'la cen
tral de distribución, esta actividad requiere una presión
de 150 pSI, un caudal de 3oo pies3/rin. y una velocidad
de 2.846 ,5 mt/ seg .
27
-
La central de distribución de aire tiene un compresor de
200 HP a 440 V, trifásico.
Cuando se requiere lavado de tubería el eqUipo cuenta con
instalación hidrául ica que trabaja a una presión de 500PSI'
un caudal de 250 pies3/tin. y una velocidad de 33,08,mt/seg.
L.1.5.10 EquiPo de Pintura
Consta de una pistola industrial, acoplada a un rec'ipien
te con pintura el cual a su vez está conecüado a las máqui
nas por donde circula el aire con una presión de 60 PSI'
un caudal de 150 pies3/¡1in y una velocidad de 569,30 nt/
seg; generalmenüe al acabado de un producto se le dá una
primera mano de anticorrosivo industrial y dos manos de
pi ntura.
1.1.5.11 Esmeril
Equ'ipo manual con un motor de tHP a 220 voltios trifásico,
cuya función princ'ipal es la de qujtar la broza de soldadu
ra de I os bordes de I as I án'inas tratadas por I a Messer.
Empleado para diámetros de 1áminas mayores a 3/8". Lo maneja un
operario, su peso puede estar entre las L4 a las 16
28
-
libras y desarrolla de 5.000 a 8.000 r.p.m. con una presi0n
de 70 PSI , un caudal de 40pi.r37,ni n. y una vel oci dad de
2.490.68 mt/seg. Como se puede apreciar la empresa posee
esmeri I es el éctri cos y neumáti cos.
1. 1. 5. 12 Ci zal'la o Gu i I I oti na
Esta máquina es util izada para cortar láminas pero solo en
procesos en donde se requieren espesores menores de 3/8",
aunque en ocasiones puede cortar láminas de *", pero no es
muy usua't . Trabaja por presión de a jre a 140 PSI,
un.caudal?
de 150 pies'¿min. y 5.313.50 mt/seg de velocidad, QU€ en
un momento dado, pasa a la pieza por medio de un clutchque hace
qiie I a ci zal I a ba je y corte por gol pe.
La gu i'l 1 oti na va prov i sta deque ev'ita se rep i ta el gol
Pedo.
1.1.5 .72.L Características Técnicas
1. 1 .5. 12 . 1. 1 Motor
Un motor de 15 HP a 220 voltios trifásicos.
un dispositivo de seguridad
aunque se tenga e'l pedal Pi sa
Univcrsidod rutoncm0 de 0ccidcnfaSerrif¡ Eibliofcco
1.1.5 .12.I.2 Ancl a je
29
-
Al piso mediante tornillos.
1.1.5 .t2.L.3 0Peración
Requiere de dos operarios como máximo para su funcionamien
to.
1.1.5 .L2.I.4 Máquinas Auxiliares
Polipasto y puentegrúa
1.1.5.12.L.5 Conexiones
El éctri ca subterránea
1.1.5.L2.I.6 Función PrinciPal
Corte de láminas de espesores menores a 3/8".
1.1.5.12.L.7 Controles
Tablero de mando donde esta el botón para el motor princi
pal y botón para operar el corte.
30
-
1.1.5.13 Cizalla Doble
La cizalla o quillotina doble, se utiliza para cortar lá
minas de espesores menores de 3/8". Es un sistema de dos
gui l l oti nas enf rentadas que uti I i zan e'l mi smo motor y
I a
operaci ón de corte Se hace en forma simul tánea , uti I i
zan
do a'ire a 140 PSI, 5.313.50 mt/seg de velocidad y un
caudal?
de 150 pies-/mi n.
Corta láminas que por su longitud no caben en la cizalla
simp'le.
1.1.5.13.1 Características Técnicas
1.1.5.13.1.1 Motor
Posee un motor de 15 Hp, trifásico a 220 voltios.
1.1.5.13.L.2 Anclaie
Al piso mediante tornil'los
1.1.5.13.1.3 0peraci6n
Requiere de dos operarios para su funcionamiento.
31
-
1.1.5.13.1.4 Máquinas Auxiliares
Pol'ipasto y puentegrúa
1. 1. 5. 13. 1. 5 Conexi ones
El éctri ca subterránea.
1. 1 . 5. 13. 1.6 Funci ón Pri nci Pa'l
Cortar láminas menores de 3/8" de espesor.
1.1.5.13.1.7 Controles
Posee un tablero donde se encuentran los mandos mendiante
los cuales se operan las cizallas y Se prende:. y apaga el
motor.
1. 1. 5. 14 Rebordeadora
La máqu'ina está di señada para bi sel ar 'lámi nas (hacer
cha
flanes) y dar doblez a las tapas tipo torrisférico. Trabaja con
presión de aire a 120 PSI, con un caudal de 120 piefmin. y una
ve'locidad de 5.693 mt/seg.
32
-
1.1.5.14.1 Características Técnicas
1.1.5.14.1.1 Motor
Un motor trifásico de 4 HP a 220 voltios
1.1.5.L4.L.2 Anclaie Con tornillos al piso
1. 1 .5. 14. 1 .3 0peraci ón
Requiere de un operario para su funcionamiento
1.1.5.14.1.4 Máquinas Auxil jares
Pol i pa sto y Puentegrúa
1.1.5. 14.1.5 Conexi ones
El éctri ca subterránea
1. 1 . 5. 14. 1 .6 Funci ón Pri nci Pa1
Bi sel ar y dar dobl ez en I as taPas
1.1.5 .14:I.7 Control es
33
-
Posee I os control es necesarl 0s.
1.1.5.15 PoliPasto
Equipo estacionario para transportar piezas o elementos
de un sitio a otro, posee un brazo mecánico radial que pue
de tomar diferentes longitudes; es muy útil cuando se de
sea mover piezas en X radio a la redonda.
Posee dos motores trifásicos a 220 voltios; un motor de
5HP para 'levantar 1a carga hasta 3 tonel adas y un motor
de 1 HP para el despl azami ento del monorri e'l se maneia a
través de un telemando que posee cuatro botones, doS de
ellos para subir y bajar la carga y los otros dos para el
desp'lazamiento hacia adelante y atrás del sistema que co
rre por el monorri el .
Por I o general , eS un equi po que va encinla de 'las máqui
nas
y adherido a ésta o al piso por medio de torni'l los.
1.1.5.16 Puentegrúa
Los puentegrúas son equ'ipos móviles que sirven para trans
portar materiaJes o elementos con pesos mayores de 4 tone
ladas y hasta 25 a 30; cuando se presentan pesos mayores
34
-
a la capacidad del puentegrúa, usualmente Se emplean dos
de éstos. Se traslada sobre vigas de rodamiento soporta
das por columnas cuya base o zapata ocupa un área de 0.90mt
de 'largo por 0.40 mt de ancho. Los problemas de flexión en
las v'igas de rodamiento obl iga a que la distancia máx jma
entre columnaS sea de 12 mt; hace parte del equ'ipo una ca
bi na donde se ubi ca e'l operari o para su maneio. La di
stan
cia entre vigas de rodamiento es de 12 mt útiles.
Posee 3 motores trifásicos a 220 voltios distribuidos así;
un motor para levantar la carga de 25 HP; un motor para
el traslado del puentegrúa de 15 HPI un motor para el des
plazamiento sobre el monoriel de 3 HP. Tiene las siEuien
tes dimensiones: alto 2 nt, largo 14mt, ancho 3.60 mt y
traba.ja a una altura de 10 mt sobre el nivel del piso.
La conexión e1éctrica eS aérea a través de una de las vi
gas de rodamiento.
Dentro de la cabina Se encuentran todoS los controles ne
cesari os para su funci onami ento.
1.1.6 Elementos de Trabaio del Laboratorio
Por orden alfabético de los elementos ver tabla anexa 1.
53
-
TABLA 1 Elementos de Trabaio del Laboratorio
No i tem Descripción Referencia cantidad
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
L2
13
L4
15
16
L7
18
19
Acríl i cos transParentes Parapi so
Arbol pl ásti co
Caja en acrílico de 38 x 38cms
Caja de acrí1 i co Para tuberíade gree s
Caja para los tramos Y uniones
Cerchas de 5,50 mts
Cerchas de 11 mt
Cerchas espina de Pescado4.50 mt
Ci I i ndros de gas
Cizalla o gujllotina
Cizal'l a doble
Correas Para techo
Fl echas
l'láqui na de sol dadura automática circularMáquina de sol
dadura automática I ong i tudi nal
Matas de iardínMesser
Monorriel Para Puentegrúassecciones
Pinos
AC4
AR1
cA3
cA2
cA4
cE2
cEl
cE8
cG1
cI1
cD2
cr6
FL6
l*lS C 2
MSAl
MA1
t'iE8
t'{01
PT7
t7
1
1
1
3
10
8
8
10
1
1
35
32
1
1
7
1
9
I
54
-
Conti nuaci ón tabl a 1
No Item Descri pci ón Referencia cantidad
20
2t
22
23
24
25
26
27
2B
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Postes de luz con bombi'l I as
Postes para transformadores
Prensa de pi cado
Prueba hi drostáti ca
Puentegrúa s
Puerta de entrada
Rebordeadora
Rodillo
Sandblast'ing
Seccj ones de Pared en acríl i co
Señales de tránsito
Tanque de acetileno
Tanque de Agua
Tanque de 0xígeno
Tejas acríl icas de L0 x 5 mt
Tejas acrí1 j cas Para techosa 2 aguas y abertura 5.5 mt
Teias acríl i cas Para techoaguas y abertura 11 mtsTramos de mal
I a de 6 mts cada una
Tramos de 6 mts de tubería á"agua
Tramos de 6 mts de tubería 1' "ag ua
P01
P04
PP1
PHl
PG8
PE7
REl
R01
SAl
PA5
sE0
TA2
TAl
TA3
TE1
TE2
TE3
T149
Tt42
TM3
26
3
I
1
2
2
I
I
1
101
l2
1
1
1
7
?2
L2
52
18
20
55
-
Conti nuaci ón tabl a 1
N" Item Descripción Referencia Cantidad
40 Tramos de1á" agua
Tramos de?" aguaTramos de2+" agua
Tramos de3" aguaTramos det" aireTramos de1" aireTramos de1t"
aireTramos de2" ai reTramos de2+" ai re
Tramos de3" aire
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tubería
6 mts de tuberfa
4t
42
43
2t
23
2t
46
47
TM4
TM5
TM6
TM7
TllS
TM14
TMlO
T1',|11
TM1 2
TM13
TRl
TR2
TR3
TU1
TU2
ULl
UN1
20
20
20
20
1844
45
4824
49
50
51
52
53
54
55
56
1
I
50
50
2
20
ITransformadores monofási cos
Transformadores tri fási cos440
Transformadores trifási cos220
Tubos de grees 4"
Tubos de grees 6"
Ul trasoni do
Uniones de diferentes Pulgadas
56
-
Conti nuaci ón tabl a 1
N" Items Descripción Referenci a Cantidad
57
58
59
Uni ones de +"
Uniones de 1"
Uniones de 1¿"
Uniones de 2"
Uniones de ?¿"
Uni ones de 3"
Tota l
Vehícul os
Zona de ensamble
Zona de pintura
VEl
ZEL
ZPL
200
205
290
2L9
184
35
1.133
9
1
1
por orden alfabético de las refets¡giaS ver tabla 2.
TABLA 2 Elementos de Trabajo del Laboratorio
No Items Referenci as Descri pci ón Canti dad
1
2
3
4
AC4
ARl
cA2
cA3
Acríl i cos transParentes para P'i soArbol pl ásti co.r
Caj a de acrí I i co Paratubería de grees
Caja de acrílico de38 x 38 cm.
t7
1
1
1
57
-
Conti nuaci ón tabl a 2
No Item Referenci a Descripción Cant i dad
5
6
7
8
9
10
11
t2
13
L4
15
16
L7
18
19
20
2T
22
23
24
cA4
cE1
cE2
cE8
cD2
cG1
cI1
cr6
FL6
MA1
ME8
M01
MSA 1
MSC2
PA5
PE7
PG8
PH1
PT7
P01
Cajas para los tramosy un i onesCerchas de 11 mts
Cerchas de 5.50 mts
6.rshas espina de pescado4.50 mts.
C'izalla doble
Ci I i ndros de gas
C'izalla o guillotina
Correas para techo
Fl echas
Matas de iardínMesser
Monorriel para Puentegrúassecci ones
3
8
10
8
1
10
1
35
32
7
1
9
Máquina de soldadura automática long'itudinal 1Máquina de
soldadura automática circular ISecciones de Pared en acrílico
101Puertas de entrada 2Puentegrúas 2
Prueba Hi drostát'ica 1Pinos IPostes de luz con bombillos 26
58
-
Conti nuaci ón tabl a 2
N" Item Referencia Descripción Canti dad
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
P04
PP1
REl
R01
SA1
SEO
TAl
TA2
TA3
TEl
TEz
TE3
Tt42
TM3
TM4
TM5
TM6
36
37
3B
39
40
4L
Postes para transformadores
Prensa de'picado
Re bordeadora
Rodillo
Sandbl asti ng
Señal es de tránsi to
Tanque de agua
Tanque de aceti I eno
Tanque de 0xígeno
Tejas acríl i cas de 10x5 mts
Tejas acríl icas Para techo a 2 agua y abert.5.50 mt
Tejas acrí1 i cas Para techo a 2 agua y abert. llmtTramos de 6
mt de tubería+" agua.Tramos de 6 mt de tubería1." agua
Tramos de 6 mt de tubería1+" agua
Tramos de 6 mts de tubería2" aguaTramos de 6 mts de tubería2+"
agua
3
I
1
1
1
L2
I
1
1
7
22
t?
18
20
20
20
20
59
-
Conti nuaci ón tabl a 2
No Item Referencia Descripci6n Canti dad
42
43
44
4s
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
TM7
TM8
TM9
TMl O
TMl 1
TM 12
TMl 3
TM14
TR1
TR2
TR3
TU1
TU?
ULl
UNl
UN
Tramos de 6 mts detubería 3" agua
Tramos de 6 mts detubería L" aireTramos de malla de6 mts cada
uno
Tramos de 6 mts detubería 1¿" ai re
Tramos de 6 mts detubería 2" ai re
Tramos de 6 mts detubería 2¿" ai re
Tramos de 6 mts detubería 3" ai re
Tramos de 6 mts detubería 1" aire
Transformadores monofásicos
Transformadores trifásicos 440
Transformadores trifási co s 220Tubos de grees 4"
Tubos de grees 6"
Ultrasonido
Uniones de diferentespul gadas
Uniones de á"
20
18
52
23
2T
24
20
2L
1
1
1
50
50
2
60
200
-
Conti nuaci ón tabl a 2
No Items Referenci a Descri pci ón Canti dad
51
58
59
VE1
7EL
ZEI
Uniones de 1"
Uniones de 1+"
Uniones de 2"
Uniones de 2+"
Uniones de 3"
Tota I
Vehículos
Zona de ensamble
Zona de pintura
205
290
2L9
184
35
1.133
9
1
I
t.L.7 Metodología
1.1.7. 1 Lea cui dadosamente I a descri pci ón del proceso, I
a
descripción de 1a maquinaria y el planteamiento del caso'
con el fin de tener una idea generalde la empreSa, Su
proceso
en partícular y su organización. Es prioritario leerlos cuan
tas veces Sea necesari o haSta tener I a i dea bien cl ara.
1.L.7 .2 Conozca I os el ementos de trabaio del I aboratori
o
e identifique fisicamente las partes constitutivas de la
empre
sa. Practique e'l ensamble de diferentes piezas, tales como:
columnas, vigas de rodamiento, parte adminjstrativa, colo
61
-
cación de postes, etc. Tome los datos pertinentes para el
diseño. El diseño del caso en cuestión se elaborará en ba
se a I as dimensi ones y especi fi caci ones del materi al
con
que cuenta el I aboratori o.
1.1.7.3 Di señe sobre pl ano I a di stri buci ón de I a pl anta
'de I a parte admi ni strativa y predetermi ne el área i
ntegran
do las dos distribuciones; tenga en cuenta las áreas para
zona s verdes, PdrQueaderos , pasi I I os , zonas de cargue ,
des
cargue y otras que consider convenientes.
L.1.7.4 Con base en las distribuciones anteriores diseñe
sobre pl ano I a red de conexi ones de: Agua, desague,
a'ire,
oxigeno y acetileno, que la empresa requiere para su fun
ci onamiento, el abroando prev i amente I as necesi dades de
ca
da máquina y de la parte admjnistrativa.
1.1.7.5 Diseñe sobre plano la red eléctrica de la empresa,
tenjendo en cuenta la colocación de los transformadores, la
ubi caci ón de I os postes de I a 1 uz etc.
L^1,.7.6 Con base en la información suministrada por la
descrip
ci ón de I a maquinaria, 'las f órmul as y f actores de
convers'ión que
se encuentran al final del caso, elabOre: el cuadro de car
ga eléctrica de la empresa y calcule los diámetros de las
62
-
tuberías de aire Y agua.
Con el cuadro de carga eléctrica emi n i stra al fi nal del caso
, cál cul esu respectiva capacidad.
información que se su
I os transformadores y
1.1,.7 .7 Con el di seño de I a parte admi ni strativa ' arme
el
bl oque respectivo.
1.1.7.8 Marque con el lápiz vidriograff, utilizando los
model os de I as máqui nas, e1 bl oque de I a parte admi ni
stra
tiva y I os demás el ementos consti tutivos de I a empresa ' I
as
distribuciones realizadas en el numeral 1.1.7.3 de esta
metodol ogía. El aborado el marque de I os acrí1 i cos, reti
re
todos los elementos utilizados.
!,1.7 .g 0bteni da I a ubi caci 6n de I as máqui nas, de I a
par
te administrativa y de los demás elementos que requieren
conexi ones, I I eve a I a prácti ca el numeral L.l -7 .4
ante
riormente.
fenga en cuenta utjlizar los diámetros de las tuberías
cal cul adas en el numeral 1.1.7.6.1.1.7.10 Uti 1 i zando los
demás elementos del laboratorio, arme de
finitivamente el modelo de acuerdo a la distribución
diseñada.
63
-
Si las conexiones eléctricas están bien hechas, los pi'l o
tes de cada máquina, así como los postes de alumbrado deben
encenderse; I as coneXi ones deben hacerse en paral el o.
1.1.8 Presentaci ón de Resul tados de1 Caso
1.1.8.1 Elabore el organigrama de la empresa
1,i 1.8.2 Elabore el diagrama de proces0
1.1.8.3 Elabore el diagrama de fluio o recorrido
1.1.8.4 Presente en escal a conveni ente y en papel cal co
el pl ano de I a di stri buci ón general de 'l a pl anta y I a
par
te administrativa, señalando para cada máquina el área de
operación y mantenimiento.
1.1.8.5 Presente en la misma esca'la, e'l plano de la red
de conexi ones de agua , desague , ai re , oxígenc y aceti I
eno.
1. 1.8.6 Presente en I a mi sma escal a , el pl ano de I a
red
el éctri ca de I a empresa.
Agregue a I a di stri buci ón,
mente.
la red eléctrica di seña anteri or
64
-
1.1.8.7 Qué dimensiones del lote proponen ustedes a laJunta
Directiva de la Empresa I'fetál icas Andina S.A.
1.1.8.8 Qué porcentajes del área propuesta representan:El área
de admini stráción, el área de producción, el áreade parqueaderos,
pasil'los, zonas verdes, zonas de cargue y
descargue.
1.1.8.9 Cuáles fueron los criterios que lo llevaron areaI izar
la distribución presentada.
1.1.8.10 Cál cu'le I a capaci dad del tanque de agua de I a
empre sa .
1.1.8.11 El tanque de agua de la empresa posee dos 'l laves:una
de I I enado y otra de desague. La primera de e'l I as arroja un
cauda'l de 160 gls/5 minutos y la segunda 240 gls/40minutos. Se
desea saber:
En cuánto ti empo se 'l I enará el tanque s i se abren I as I I
aves al mismo tiempo.
Si el tanque está lleno hasta la mitad y si se abren lasdos I I
aves en cuánto ti empo se I I enará?.
Si se dispone de un caudal de llenado de 800 gls/10 minu
65
-
tos. Cuál será el caudat de salida si se necesita llenar
el tanque en 8 horas, abri endo 'las dos I I aves? '
Utilice para el desarrollo de éste problema el volumen
cal cul ado en el Punto anteri or.
1. 1 .8.12 Compl ete I a i nformaci ón requeri da en I os
cuadros
de:
Areas : formato 1 (anexo)
Diámetros de tuberías: formato 2 (anexo)
Cuadro de carga eléctrica de la empresa: fOrmato 3 (anexo)
Presente todos los cálculos realizados para llegar a la in
formaci ón requeri da en I os cuadros anteri ores '
1.1.9 Información Adicional
1.1.9.1 E1 ementos Bási cos para el Cál cul o de Di ámetro
de
Tubería s
p = FlA (1)
Donde p es la presión dada en Lb/plgZ = PSI. F es la fuer
za en Kg/s e92, lb.pie/s egz. kgf, 1bf. A es el área (f"2 en
pl g2. ) .
66
-
f = m .a (2)
m = .P \/ (3)
a = vlt (4)
Donde:
m
.P"
V
a
v
t
es 1a masa en lb.
es la densidad en grlcm3;'l b/Pi.3.el volumen en pie3,
mt3aceleración pie/seg2, mt/seg2
Velocidad dadaen pie/se9, mt/seg
tiempo en seg.
L.L.9.2 Caudal
Se entiende por caudal de un líquido o gas la cantidad (mt3
pie3) de dicho elemento que fluye por unidad de tiempo y
se simboliza rtcrr.
Transformando la ecuación (1) a través de las ecuaciones(2), (3)
y (4) se obtiene la fórmu'la que permite averiguar
el di ámetro de I a tubería a uti I izar.
1.1.9.3 Densidad y Factores de Conversión
67
-
Densidad del a'ire : 0,00L?g3 grlcm3
Densidad del agua : I grlcm3
1 pie : 30'48 cmslpie : L2 pulg1 lbf : 32 poundal
: lb x pie /r"g2453 gr
3,28 pies
0 ,3048 mt
2,54 cms
39,37 pl g
3,785 I ts
1 1t.
1 poundal
I libra :lmt :1 pie :1 pulg :lmt :1 gln :1dm3 :
1.1.9.4 de I a Parte
Transformadores de diferentes potencias
Postes de energía
Postes de luz
Cables de diferentes diámetros
I . 1 . 9.4 . 1 Procedi mi ento Para el Cálculo de
Transformado
res
transformadores
Equi po Requeri do para el Estudi oE'léctri ca
Para el cá'lcul o de
68
de la fábrica, es nece
-
sari o conocer
amperajes de
ia
el amperajecada una de
por I ínea,
las máquinas
que es la suma de losa determi nado vol ta
Los transformadores
do de multipl icar e'lpectivo y de dividir
vienen dados en KVA, que
amperaje de línea por eldi cho producto por 1 .000
es el resul tavo1 taje res
1.L.9.4.2 Conceptos Sobre Potenc i a
1.1.9.4.2.t Potenc i a Aparente
Es aquel I a nomi nativa, es deci rdiseño de fábrica y aparece
enta adheri da a I a mi sma máqui na.
1.1.9 .4.2.2 Potencia Activa
, I a que trae e'l equi po porsu catálogo o en la plaque
la máquina para efectuar la labor,efectiva.
Es aquel I a que genera
es deci r, I a potenci a
1.1.9 .4.2.3 Potencia Reactiva
Es la potencia requerida por el motorponerse en movimiento, para
mover 5us
o la máquina paraaccesorios, incluye
69
-
también la potencia qastada en su calentamiento.
1.1.9 .4.2.4 Amperaie de Línea
Es la suma de los amperios que consumen las máquinas. Un
motor en el momento de arranque necesita 5 ó 6 veces lapotencia
nom'inal , o sea, aque'l la potencia con la que gene
ralmente funci ona I a máqui na; para contrarrestar en parte
éste fen6meno, se acoplan a las máquinas'los llamados arran
cadores , cuya funci ón pri nci pal es I a de di smi nui r esa
po
tencia inicial de arranque en 2 6 3 veces.
Un ejemplo claro donde se presenta esta situaci6n es en'los
tal I eres metal mecáni cos , donde al prenderse I as máqu i nas
,la intensidad de la luz disminuye debido al alto consumode
amperios por parte de los motores.
ouourente = Pu.tiva + Pr..ctiva
Puourenre = [vA - \ri x 0,8 ]l 1.000
Donde:
VA : A = amperaje; V = voltaje
70
VErsi es trifásico
-
0,8 : factor de Potencia1.000 : para exPresarlo en KI'l
1 HP z 0,746 Kl.l
Despejando A tenemos:
A = [1.0O0 r.p.rente(KtJ)] lO,lvt x V
7L
-
6q,
.9oo
oot¡Ol
tnfd(l,!
rct
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or-€rtt.=(J
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72
-
ú.n+rP
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73
-
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= .h.ns € ::(u fÚro'0 0 '!-'a-16.-9!
L +t (uqrú rO 'F +' +'N .n rdaÚro.; ._ = e--.F
.o rú (u 0¿rdP g E!(l) a> ct' ct :- rú ¡ oo.= i o i,o- +'Pct
Úl¡- e.¡oro ÉF-ro I.s (¡)(ur- Gro roq '='=rtt rc.lo L.. E Ei: !-
PóCrLt'i'i
+, !((t L> oro>?.n roE ooro|J¡-9,9L t o) c'.r- (u'l E
E
= (ó-.- tá O .l- !.; €=
-
MANUAL DEL PROFESOR
2.T OBJET IVO
Es la guía y el conjunto de normas que e'l Educador debe
consul tar, para cumpl i r con I as metas de1 preSente I
abora
torio. En él se ha hecho una explicación amplia de todo el
caso, se dan consi deraci ones de ti po general , se sumi ni
s
tran formul as, cál cul os y el desarrol I o de todas I as
pre
guntas y requerimientos, para 1 ograr una meior orientación
del profesor al alumnon un meior aprovechamjento del labo
ratori o y unos excel entes resul tados .
2.2 MATERIALES QUE C0NFoRMAN EL LABoRAT0RI0
Los materiales se encuentran relacionadOs en el manual de
la práctica en orden alfabético por nombre de cada pieza
y en orden al fabéti co por referenci a, ejempl o:
El alumno coge una PiezaI a puede i denti fi car enpor nombre de
el ementos,
y si conoce el nombre de la misma
la lista cuya ordenarión se hace
encontrando al frente la resPec
75
-
tiva referencia. si por el contrario, desconoce el nombre
delapieza,buscalareferenciaenlapiezaylaidentifica en la lista
que por orden alfabético se ha hecho con
base en referenci as.
2.3 ORGANIZACION DEL TRABAJO
Para obtener las metas u obietivos trazados con el plantea
miento del presente caso se recomienda:
2.3.1, Qu el número máximo de estudiantes por grupo sea 3¡
porque un número mayor de estudiantes desarrOllando e'l mo
delo lo único que conseguirían es estorbarse unos a otros
durante e1 trabaio común. Además el si nnúmero de activ i da
des que impl.ica el arme del model o tendrá ocupados e1 máxi
mo de tiempo a los tres estudiantes que conforman e1 grupo'
y así se lograría que todos los estudiantes se empapen tan
to del contenido teórico como práctico del caso.
2.3.2 Que se real icen mínimo una o dos vi sitas por parte
de los estudiantes y el profesor a una de las industrias
metalmecánicas donde se desarrolle un proceso similar o pa
recido; con lo anterior se familiariza y se logra un mayor
acercami ento del estudi ante al caso pl anteado.
76
-
2.3.3 El profesor debe eiercer un control permanente so
bre cada grupo de trabaio, con el fin de resolverles dudas
e inquietudes y así evitar posibles desviaciones en las
soluciones parciales que se van logrando'
2.g.4 Con el fin de conocer los criterios util izados por
los alumnos durante el desarrollo del caso' se recomienda'
al prof esor hacer preguntas genera'les, y así 'lograr el má
ximo de expl otac'ión a I as i deas pl anteadas I o que
redun
dará en resul tados óPtimos.
2.3.5 Se dei a a cri teri o del profesor exi gi r al fi nal
de
cada período parcial del laboratorio resultados acerca del
trabaio de I os estudi antes.
2.3.6 Se debe tener por parte del profesor y el monitor
de la materia un control de todas laS piezas o elementos
que se entregan a cada grupo de trabaio, antes y después
del I aboratori o.
2.4 METODOLOGIA
Los pasos que la comprenden son secuenciales y se trata
de i denti fi car al estudi ante con I a real i dad, primero
pa
sando por cada una de las etapas del diseño para luego en
77
-
trar a armar de la misma forma como si se estUviera cons
truyendo en la realidad.
Un comentario a cada uno de los puntos que conforman la me
todología del caso es:
2.4.1 Cuando se I e di ce al estudi ante que I ea I a descri
p
ción del proceso, la descripción de la maquinaria y el plan
teamiento del caso que se encuentran integrados al manual
de I a práctica, Se quiere obtener el máximo de fami I iari
zación y entendimiento de lo que se proyecta hacer.
2.4.2 Es de mucha importancia el hecho que el estudian
te conozca cada uno de los elementos que conforman el la
boratorio, puéS eS factor esencia'l en el diseño y arme.
2.4.3 Dentro de I a di stri buci ón general de I a empresa
se
debe comenzar por di señar I a di stri buci ón en pl anta,
pués
la colocación de las columnas, vigas de rodamiento y puen
te grúas restri ngen el área de producci ón ' es deci r, la
ubi
caci6n de la estructura anterior delimita la zona donde de
ben localizarsen las máquinas, pero Sjempre pensando endejar
área para la parte administrativa, zonas Verdes, par
queaderos , etc.
Para el diseño de la parte administrativa, el estudiante
78
-
debe relacionar las oficinas con que va a contar la empre
sayeltamañodeseadodecadauna;debetenerpresentalarestricción en
cuanto a dimensiones de las paredes y demás
elementos de trabaio que conforman el laboratorio (maque
tas).
2.4.4Losestudiantesdeberánporlomenosllenarparcialmente el
formato 2 donde determinará las máquinas que re
quierenagua,aire,desagues'sincalcularel0delatuberías a
utilizar.
2.4.5Cadamáquinatieneunpilotodecolore]cualestárelacionadoconelvoltajedelamisma,luegoexistendoscoloresparaidentifjcarlosvoltajesa440y220,estoconelfindequeelestudiantemarquesobreladistribuciónlasmáquinasquerequierenenergíade440y?20yasí
tender la red de alimentación. Al diseñar la red eléc
tricaelalumnoaúnnoconoceelnúmeroexactodetransformadores con que
va a contar la empresa, por eso debe
asumi rl o mi entras real i za 1 os cá1 cul os '
2.4.6Enestepuntoelestudiantedebecombinar]asfórmul as que se dan
hasta 'l I egar a I a que permi ta cal cul ar
e]0enfuncióndelosdatosquebrjndaladescripcióndeI a maqui nari a;
deberá hacer I as transformaci ones de magni
Unircrsidod ¿ulor,Gm0 de ()ccidcntc
Selción Eibliofsco79
-
tudes para poder efectuar operaci ones '
El procedimjento y cálculo de cada uno de los diámetros de
tubería es el siguiente:
Despeiando A de (t)
m= f.u (g)
A = FlP (5)
P = FlA (t)
f = m a (z)
a = vlt (4)
A =(¡¡.a)/P (0)
Reempl azando ( g) y ( 4) en ( 6)
Reemplazando (2) en (5)
A = Ú. v u/t)/ p (7)
como cauda'l I'c" es el vol umen por unidad de tiempo (v/t)
La ecuación (7) se transforma en
80
-
A =(f.c. v )lp (e)
Ahora A =f12= (¡foZ)/q, reemplazando en
D
loz / 4 =(2c.v)/p
D2 = G.P . c. u)/l.P
(g)
Generalmente el diámetro D, viene expresado en pulgadas
o fracción de estas, por lo tanto, es necesario hacer las
conversiones de unidades a un mismo sistema.
Para efectos de los cálculos, los estudiantes deberán co?
nocer las densidades del aire = 0,001293 gr/cm-, del agua?1
gr/cm'. Los factores de conversión son:
1 lb = 453 grs L pie = 0.3048 mts1 mt = 3,28 pies 1 plg = 2,54
cm1 poundal = (1 b x pie)/ seg21 pie = 30,48 cms1 mt = 39,37 plg1
lbf = 32 poundal1 pie = 12 pulgadas
(e ) y despejando
D t f .".v) /tl.p
81
-
2.4.5.7
2.4.5.L .t
Pres ión :Caudal :
Velocidad:
Apl i cando
p=
d-2
Máqui nas y Si stemasmetros de Tubería.
Prensa de Pi cado
P = I2O lbf/pul92 = l2o PSI
f, = 0,5 mt3/seg
[ = 2.578,5 mt/ segla fórmula (9) tenemos:
(0,001293gr/cm3)lfU
4539r
que Requieren Calculos de Diá
(t.os8,oz pies3)min
ff* no lbf lpur?
Io =Vr.578,5 mt/se x L pie/0,3048 mt
0 001293 x 30 1058 .62 x 2.578453 x ó0 X 0,3048 * ,.g2
483 x 5 I i b- le!=
[f * Vo lbf /pu'|2
12063,85 poundal.,. L
Lzo.Í(.1bf /pul2 x 32 poundal[=2
82
-
! = 2 pulgadas
2..4.5.1.? Limpieza con. Granal I a (ai re)
Pres i ón =Caudal =Velocidad
150 PSI
300 pies
= 2846,5
3/rin
mt/seg
[ =2
2.4.5.1.3 Equi po 'de Pi ntura
D = ! pulg.
Pres i ón =
Cauda'l =
Vel oci dad
6O PSI?
150 p'ies-/min
= 569,3 mt/seg
0.001293 x 30,483 x 150 x 569,3453 x 60 X 0,3048 t [l* 60 x
32
0.0012e3 gL U_U_ x 30,48 cm3 ) x 3oo gj.J x (1 min)
2845,6 mt/seg x ( 1 pie/ 0,3048
0.001293
0 ,3048
[= 2
83
= + pulg
-
2.4.5. 1.4 Esmeri les Hidroneumáticos
Presi ón =Caudal =Vel oci dad =
70 PSI
4o pies3/rin
2490,68 mt/seg
140 PSI
150 pies3/rin
5313,5 mt/seg
c,001293 x 30,483 X 150 L1313,5453 x 60 X 0,3048 xtlx 140 x
32
2.4.5.1.6 Rebordeadora
p=
2.4.5.1.5 Cizalla o Guillotina - Cizalla Doble
=l pul g
= t pulg
Presión
Caudal
Vel oci dad
P= 2
Presi ón =
Caudal =Vel oci dad
LzO PSI
120 pies
= 5.693
3/ri n
mtlseg
0,0012gg x 30,483 x 40 x 2490,68453 x 60 x 0,3048 x If x 60 x
32
84
-
0,01293 x 30.483 = I pulg[= 2
2.4.5.1.7 Prueba Hi drostáti ca
453 x 60 X 0,3048 *l^ l2O x 32
de agua )(presión
Presión
Caudal
Vel oci dad
15OO PSI
445 p'ie37mi n
100 mt/seg
+ x l]ib ,. 30,483 cm3 xcm' 45391 1., pie-445 Pte- x! min x
60 seg
100mt :. lpieseg 0,3048 mtmin
!=
1500.lf.libflpulg2 x (32 lib x pie/ 1 lbf seg2)
= I pulg
2.4.5. 1.8 Rodi'l lo (presión de agua)
18OO PS I
6oo pi es3/ri n
198,52 ntlseg
!=2
Presión =Caudal =Vel oci dad =
P=2
2.4.5.1.9 EquiPo de LimPieza
= J pulg
( agua)
453 x 60 X 0,3048 x 1500 x fl x 32
453 x 60 X 0,3048 x 1800 xllx 32
85
-
TABLA 3 Di ámetros de Tuberías en Pu'lgadas
Máquina Ai re Agua Aceti I eno 0xígeno
Messer
Prensa Pi cado
Rod'il I o
Equi po de Sol da-dura Automáti caLong i tudi nal
Equi po de Sol da-dura Automáti caCi rcul ar
Tona de PruebaHi drostáti ca
Limpieza Granalla 1Equ'i po p i ntura LEsmeriles
Cizalla o Guillotina
Cizalla dobleRebordeadora
3
2
1á
1
1
1
Presi ón = 500 PIScaudal = 250 pie3/min
Vel oci dad = 33,08 mt/seg
86
-
30,48J X 250 X 33;08
0 ,3048
!=2 1,5 pulg
De I a m.i sma f orma e1 procedimi ento para el cál cul o de I
os
transformadores se muestra a conti nuaci ón:
para el cálculo de transformadores de la fábrica, es nece
sario conocer el amperaie por línea, que es la suma de los
amperajes de cada una de las máquinas a determinado volta
je.
Los transformadores vienen dados en KVA' que es el resul
tado de multipl icar el amperaie de I ínea por el voltaje
respectivo y de dividir dicho producto por 1 '000'
2.4.5.2 ConcePtos Sobre Potenci a
2.4.5.2.L Potencia AParente
Es aquella nominativa, es decir, la que trae
diseño de fábrica y aparece en su catálogo o
ta adheri da a I a mi sma máqu i na '
2.4.5.2.2 Potenci a Act'iva
él
en
equ i po por
I a pl aque
87
-
Es aquel I a que genera
es decir, la Potencia
la máquina Para efectuarefectiva.
I a I abor,
2,4..5 .2 .3 Poten,c,ia Réactiva
Es la potencia requerida por el motor o la máquina para
ponerSe en movimientO, para mOver SuS aCceSOriOS, inclUye
tarnbién'la potencia gastada en su calentamiento.
2,4,5.2,.4 AmPeraje de Línea
Es 'la Suma de amperi os que consumen I as máqui nas a un mi
s
mo vo'l taje. Un motor en el momento de arranque necesi ta 5
ó 6 veces la potencia nominal, o Sea' aquella potencia con
la que generalmente funciona la máquina; para contrarres
tar en parte éste fen6meno, se acoplan a las máquinas los
I I amados arrancadores , cuya funci ón pri nci pal es de di
smi
nuir esa potencia inicia'l de arranque en 2 6 3 veces.
Un ejemplo claro donde Se presenta esta situación, eS en
los talleres meta'lmecánicos, donde al prendersen las máqui
nas, la intensidad de 'la luz disminuye debido al alto con
Sumo de amperios por parte de lOs motoreS' per0 una vez
arrancan estos, la luz se normaliza.
88
-
oupurente = Puctiva
V es el voltaieA es el amPeraje
VS si es trifásico0,8 factor de Potenci a
1.000 para exPresarlo en Klll
lHP = 0,746 Kt'J
Despejando A tenemos:
P ..activa
ouourente = (vn x r,/T x 0,8)/ l.ooo
Del cuadro
t€, sacamos
r lM a 110monofásico)
zLnaz2omonofás i co )
3lT a 440
de carga eléctrica que se presenta anteriormen
la siguiente información:
= 568A (sumatoria de
l¡ta tlo [= 568A= 2,8A (sumatoria de
amperios a 110 voltios
amperios a 220 voltios
= 704,14A ( sumatori a 440 voltios
A =(1.000 , uourente(Khl)) / 0,8\F x V
Con ésta fórmula
del formato 3 Y
se cal cul a
poder así,
el amperaiecompl etar el
de 1 as máqui nas
cuadro.
89
de amperi os a
Sccción liblioteco
-
co.
a220=ifásico)
tri fá+ lttios
slo
1.161,60A (sumatoria de amperi os a 220 vol
tr
con los datos anteriores, cal culamos la potencia en cada
una de 1 as 1 íneas:
K.V-A.1 = 568 amp x 110 voltios/1'000 = 62'5 KVA
K.V.A.Z = 2,8 amp x 220 vo] tios/1'000 = 0'616 KVA
K.V.A.3 = 704,!4 amp x 440 vol tios/1'000 = 309 'BZ KVA
K.V.A.4 = L16l',60 amp x 220 voltios/1'000 = 255'55 KVA
una vez hallada la potencia aparente de cada una de las I
neas, se anal i za cuantos transf,ormadores se necesi tan de
I a s'igui entes f orma:
se puede adqu'irir un transf ormador de 440 vol ti os entre
1íneas vivas y 254 voltios entre línea viva y neutro; así
se suple el requerimiento del transformador trifásico, a
440 volt'ios, cuya potencia aparente def initiva se logra
afectando el número de KVA halladOs anteriormente por e'l
factor de funcionamiento de las industrias metálicas que
es del 0,8, así:
90
-
Entre línea viva y neutro se tienen L27 voltios (o sea de
309,82KVA x 0,8 = 247,86, consigUiendo en el mercado un
transformador de 250 KVA.
Consigu'iendo un transformador trifásico 13'200/220'127 se
pueden obtener los sistemas eléctricos que hacen falta pa
ra atender los requerimientos anteriores:
dividir Z0Z/{T), sup'l iendo el transformador a 110. Entre
dos líneas vivas se tienen 220 voltios, atendiendo la ne
cesidad de 220 monofásicos.
cogi endo tres I íneas v'ivas exi stentes entre el I as vol
taie
de 220, se atiende 'la necesidad de 220 trifásico' Se halla
I a potenci a de e ste tran sformador: como I as nece s j
dades
(t),(z)y(4)sesatisfacendeéstetransformador,sesuman el número de
KVA de cada una de las líneas:
62,5 + 0,616 + 255,55 = 318'66 KVA
M 110 vol. M 220 vol T a 220 vo'lt
Se obtiene por resultado 318,66 KVA, cantidad que debe
afectarse por e1 factor de funcjonamjento 0,8 para obtener
254,g3 que es la capacidad final del transformador que se
debe adquirir. En el mercado se consigue el más cercano a
91
-
254,93 que es e'l transfqrmador de 300 KVA'
En 3íntesi s sera atender lavoltios Y otro
necesitan dos transformadores trifásicos pa
industria en mención, uno de 250 a 440/254
de 300 KVA a 220/127 voltios'
2.4.70btenidoeldiseñodelbloquedeadm.inistraciónyconoci endo r a
restri cci ón en cuanto a I ongi tud de I os el e
mentos que lo componen, los estudiantes pueden realjzar el
montaie.
2.4.8 Diseñadas las dos distribuciones, armado el b'loque
de la parte administrativa y con un funcionamiento muy am
pl i o del resto de el ementos que conforman I a empresa ' I
os
estud.iantes llevan a la realiadad el modelo propuesto mar
cando en I os acríl i cos I os espaci os respecti vos.
Efectuado
dicho marcaje, se procede a retirar todos los elementos
uti I i zados con el fi n de que I os acríl i cos ya señal ados
'puedan ser corri dos 1 i bremente. Es 'indi spensabl e que el
alumno sepa, que esta distribución es definitiva' Por eso
debe pensar en todas I as necesi dades de I a empresa ' ofi c
i
nas y organización en general, antes de l]evarla a ]a rea
I i dad.
?..4.g calculados los diámetros de tubería de las máquinas,
92
-
de los demás elementosya su ubicación exacta
tubería.
2.5.3 La di stribucióncerl a en papel cal co,
que conforman
, Se procede amodelo y marcadacolocacióir de la
el'la
2.4.1,0 Coloque definitivamente todos los el
quinas que conforman la empresar utilizando
marcados con anteri ori dad.
ementos y máI os espac'ios
general de la emPresa se sugiere ha
con el f j,n de que I os Pl anos de cone
2.4.IL. Agregue a la distribución hasta aquí realizada, la
red el éctri ca di señada prev i amente e i ntegrando a I a mi
sma'
el número de transformadores calculados y su respectiva ca
pac i dad.
2.5 S0LUCI0N A L0S REQUERIMIENToS DEL CAS0
5.1 El organi grama de I a empresa v i ene rel atado en el
anteami ento del caso.
2.5.2 Los diagramas de proceso yde f luio, el alumno los pue
de realizar una vez halla leido y entendido muy bien, la des
cripci6n del proceso que se presenta. (se adiunta diagramade
proceso sol i ci tado) .
2.
pl
93
-
DIAG RAMA D E,r'Ágn rc AcloN
ALT A
LAMINA EN BODEGA
A.CORTE
PROCESO PARA LADE TUBERIA DE
PRESI ON
>3/9" < 3/8"CIZALLAR
A CIZALLAR DOBLE
C¡ZALLAR
A REBORDEAR
R EBOR DEAR
A PRENSA DE PICADO
TURVAR INICI.ALMENTE(ooeLlR PUNTAS)
A RODILLO
ENROLLAR
ENSAMBLE MANUAL DE. JUNTAl-óñorruotnAL coN F JNrosDE
SOLDADURA
A SOLDADURA AU;OMATICALONGITUD¡NAL
SOLDAR JUNTASLONGiTUDINALES
A RODILLO
CALIBRAR
A CONTROL DE CALIDAD
CONTROL DE CAL¡DAD'ULTRASONIDO.
NO
ESMERILAR
SOLDARMANUALMENTE
A RAYO'S X
TOMAR PLACASCON RAYOS X
A CONTROLDE. CALIDAD
CONTROL DE CALIDAD.PRUEBA HIDROSTATICA.
A ENSAMBLE MANUAL DEJUNTA CIRCULAR
ENSAMBLAR MANUALMENTEJUNTA CIRCULAR CON PUNTOSDE SOLDADURA.
A MAQUINA AUTOMATICACIRCULAR
SOLDAR JUNTA CIRCUI.AR
A CONTROL DE CALIDAD.
CONTROI- DE CALIDAD.ULTRASON¡DO.
NO
ESMERILAR
SOLDAR MANUAL.MENTE
A RAYOS X
TOMAR PLACA CONRAYOS X
A LTMPIEZA
LIMPIAR SANDBLASTING.
A PINTURA
PINTAR
A ALMACEN
PRODUCTO TERMINADO
DESPACHO
94
CORTARCON LAMESSER
ESMERILAR
-
xi ones y red el éctri ca se puedan efectuar encina de él I a
'tenidndol a como guía.
Los datoS consignados en el fOrmato 1 o cuadro de áreas,
deben ser I I evados al pl ano de di stri buci ón , marcando
para
cada una de las máquinas las necesidadeS consideradas.
2.5.4 Las soluciones a los requerimientos 2.4,7 y 2'4'8
preSentados al final del caso, deben Ser consi stenteS con
I as medi das de I os pl anos real i zados. Además en el
punto
2.4.g debe exigirsele al estudiante, una explicación de
las razones que lo llevaron a real izar la distribuciónanteri
or.
2.5.5 Solución al requerimiento 2.4.L0 del caso'
Con las dimensiones que tiene el tanque en la maqueta I le
vadas a I a real i dad, hal I amos el vol umen:
r
h
V
V
2,5 mts
5 mts
¡, .2h = l* (2,5)Z x g = 981175 mt398.175 dm3 = 98.1'75 lts
I g'l n = 3,785 lts1 dm3 = ]. lt
[ = 98.1751ts x 1 gln/31785 ]ts = 25.938 gln
95
-
2.5.6 Solución al requerimiento del caso 2.4.112.5.6.1 Llave de
Llenado : 160 gln/5 min = 32 gl/min
Ll ave de desague: 240 gl n/40 mi n = $ g'l n/mi n
Quedan en el tanque por mjnuto:32 (que entran) - 6 (que
salen) = 26 gls/min
como la capacidad del tanque son 25.938 9lr, el tiempo de
I I enado será:
25.938 g1n/26 gl n/mi n = 997 ,61 mi n = 16,62 h '
?.5 .6.2 Si e'l vol umen a I I enar se reduce a I a mi tad,
el
t'iempo de I I enado será:
25.938 g1 /2 = L2.969 gl n
Dividiendo el volumen por el número de galones que quedan
en el tanque por mi nuto hal'lamos el tiempo pedi do.
12.969 g1 /26 gln/min = 498,80 min = 8,31' h
2.5 .6.3 480mi n 25.938 gln
L mi n X
[ = 54 gl n/mi n = cq = caudal quq debe quedarse en e'ltanque
cada minuto
96
-
Cll - Cs = Cq donde
Cs = caudal de sal i da
Cll= caudal de llenado
Cs = Q ll - Cq = 80 g1n/min - 54 gln/min
Cs = 16 gln/min
2.5.7 Los formatos 1, 2 y 3 son entregados al estudian
te con el fin de ser llenados una Vez que se ha diseñado
totalmente I a empresa. Los cál cul os real izados para I a
ob
tenci ón de I os resul tados pl asmados en di chos cuadros ,
de
ben ser adicionados al informe final, pues fuera de medida
de control brindan al estudiante mayor análisis y racioci
nio durante el desarrollo del caso.
Se adjunta el cuadro de carga e'léctrica (f ormato 3) di I
igenciado totalmente con el fin de que al profesor le sirva de guía
para su revisión.
-
rh ul(u(Uct ctLL(u(l,+¡Proro
(l,(u€!óo+)PÉg(u(uEE
!-.r.rGt>>-OO'-EEr-(lJr(tóEL!urrf,Élr¡ o-'o-
oPa
-OItt tForO ró
-)ro o)c!rO,3ngr r(t
-oróE-O -o(uA .r,=(oA-
L.t'rdN
fC¡ .F rócrO
ró+) f-c= o)rO!- ró (ó ltlo)!- ! (I,ro o!-160 'oo
rd -Ot- .P ro
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J(J go-c) ró ulEfOf-OF. ar', .> l- -
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-
/rlH // |H //H (/ era]\/RLü\É;i-A\\ 3: /
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