UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FISICAS Y
FORMALES
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
MECANICA, MECANICA ELECTRICA Y MECATRONICA
“LAMINADORA PARA PANIFICADORA Y
PASTELERIA SEMI INDUSTRIAL”
AREQUIPA-PERU
INDICE
INTRODUCCION
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVO ESPECIFICOS
CAPITULO I MARCO TEÓRICO
1. PROCESO DE PANIFICACION
1.1 PANIFICCION………………………………………………..........1
1.2 PESADO DE LOS INGREDIENTES………………………..……
1.3 FORMACION DE MASA……………………………………..……
1.4 FERMENTACION PRIMARIA…………………………………….
1.5 DIVISION DE LA MASA…………………………………………...
1.6 BOLEADO…………………………………………………………..
1.7 REPOSO…………………………………………………………….
1.8 FORMADO O LAMINADO………………………………………...
2. COMPONENTES DE LA MAQUINA LAMINADORA
2.1 RODILLOS………………………………………………………….
2.1.1 ANALISIS PARA LA COLOCACION DE LOS RODILLOS
VERTICALMENTE…………………………………………….
2.1.2 ANALISIS PARA LA COLOCACION DE LOS RODILLOS
HORIZONTALMENTE………………………………………...
2.1.3 ANALISIS PARA LA COLOCACION DE LOS RODILLOS A
CIERTA INCLINACION………………………………………..
2.2 FAJAS Y POLEAS…………………………………………………
2.2.1 TRANSMICION POR CORREA………………………………
2.2.2 TRANSMICION POR CADENA………………………………
2.3 MOTOR ELECTRICO…………………………………………..……
2.3.1 CLASIFICACION DE LOS MOTROES
2.3.1.1 CLASIFICACIÓN POR SU ALIMENTACIÓN
ELÉCTRICA……………………………………………....
2.3.1.2 CLASIFICACION POR EL NUMERO DE FASES EN
SU ALIMENTACION……………………………………..
2.3.1.3 CLASIFICACION POR SU SENTIDO DE GIRO……..
2.3.1.4 CLASIFICACION POR SU VENTILACION……………
2.3.1.5 CLASIFICACION POR SU CARCASA………………..
2.3.1.6 CLASIFICACION POR LA FORMA DE
SUJECION……………………………………………….
2.3.2 MOTOR MONOFASICO………………………………………..
2.3.3 PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR
ELECTRICO……………………………………………………..
2.3.4 ELECCION DEL MOTOR A SIMULAR……………………….
3. TIPOS Y COSTOS DE LAMINADORAS…………………………………
3.1 LAMINADORA DE MASA L- 600………………………………….
3.2 LAMINADORA DE MASA EASY 600……………………………..
3.3 LAMINADORA DE MASA LSB 500……………………………….
CONLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION
Con el fin de aplicar el conocimiento adquirido se planteó el “diseño de una
laminadora de panificación y pastelería” ya que contenía todos los puntos
propuestos para la aplicación de los conocimientos adquiridos de los temas de
Remaches, Soldadura y Transmisiones flexible, y además con una orientación de
ejes para la tercera fase del curso de Diseño de Elementos.
Las laminadoras son equipamientos industriales de panificación y pastelería
diseñados para laminar masas de diferentes espesores, substituyendo el trabajo
manual a través de un sistema mecanizado.
Este equipo presenta varias ventajas en su utilización como disminuir los costos
de producción, mejorar la presentación o estética de los productos, reducir
tiempos de procesamiento notablemente, ayuda a facilitar la producción, y la
diversificación de los productos, asegura la uniformidad del producto en tamaño,
forma, peso y textura.
Para el diseño de la laminadora se toma en cuenta la necesidad de
obtener diversos espesores, debido a este requerimiento se selecciona un
mecanismo de apertura compuesto por dos rodillos, un superior y un
inferior.
Con el diseño y simulación de esta laminadora se alcanza un gran beneficio
para la industria alimenticia en el área de panificación, pudiéndose optimizar la
mano de obra, tiempo y evitar esfuerzo físico para el operario.
OBJETIVO GENERAL
Diseñar y simular el ensamble de la laminadora y verificar su
funcionamiento.
OBJETIVO ESPECIFICOS
Analizar, seleccionar y diseñar las alternativas más adecuadas para la
construcción de una laminadora
CAPITULO I
1. PROCESO DE PANIFICACION
1.1 Panificación
El término panificación es usualmente aplicado a alimentos que estén hechos a
base de harina y cereales por ejemplo trigo, maíz, etc. Estos productos (pan,
trenza, enrollados. etc) forman parte de la canasta básica alimenticia.
Figura 1.1. Panes1.2 Pesado de los Ingredientes
Este proceso consiste en pesar todos los ingredientes sólidos y medir los
líquidos utilizando balanza y recipiente con escala de medidas,
respectivamente. El pesado no debe realizarse por aproximación ni utilizando
medidas como la pizca, el puñado. Esta etapa es importante para mantener la
calidad constante del producto.
Figura 1.2 Pesado de
Ingredientes
1.3 Formacion de Masa
La formación de la masa se compone de dos sub-procesos: la mezcla y el trabajado
(amasado). La masa comienza a formarse justo en el instante cuando se produce
mezcla de la harina con el agua. Al realizarse la mezcla entre la harina y el
agua, formándose la primera masa antes de ser trabajada.
Figura 1.3 Amasado
1.4 Fermentacion Primaria
La denominada “fermentación primaria” empieza a ocurrir justamente tras el
amasado y se suele dejar la masa en forma de bola metida en un recipiente para que
repose a una temperatura adecuada. Durante esta espera la masa suele adquirir mayor
tamaño debido a que la levadura (si se ha incluido) libera dióxido de carbono (CO2)
durante su etapa de metabolismo, se dice en este caso que la masa fermenta. La masa
parece que se va inflando a medida que avanza el tiempo de reposo.
Figura 1.4 Fermentación
1.5 Division de la masa
Este proceso consiste en dividir la masa en volúmenes iguales según el pan
que se va a producir, este proceso se lo puede realizar artesanalmente, pero
corre el riesgo de que no exista equidad de volúmenes en los productos de una
misma clase, hoy en día se puede realizar este proceso con la ayuda de
maquinarias que nos permiten obtener volúmenes iguales.
Figura 1.5 Division d ela masa
1.6 Boleado
Consiste en dar forma de bola al fragmento de masa y su objetivo es reconstruir
la estructura de la masa tras la división con la finalidad de eliminar las bolsas de
aire y lograr que la masa tenga una superficie lisa.
Figura 1.6 Boleado
1.7 Reposo
En la división y el boleado la masa sufre una desgasificación y contracción que afecta a
su estructura física, haciéndola más tenaz.
El reposo o periodo de recuperación permite la relajación de la masa, que
recupera así parte de su extensibilidad para poder darle forma.
Figura 1.7 Reposo
1.8 Formado o Laminado
Este proceso se usa con el fin de distribuir homogéneamente las grandes
burbujas de gas acumuladas a toda la masa. Se hacen pasar las piezas por un
par de rodillos, en la actualidad este proceso se encuentra automatizado con el
fin de ahorrarse tiempo que puede ser utilizado en otra actividad.
Figura 1.8 Laminado
2. COMPONENTES DE LA MAQUINA LAMINADORA
2.1 RODILLOS
Un rodillo es un cilindro con un diámetro relativamente ancho que suele girar. Se usa habitualmente para prensar. Desde la masa de pan en panificadoras hasta grandes lingotes de metal (por ejemplo, para fabricar el papel aluminio). También se utilizaban antiguamente para escurrir la ropa.
La laminación de la masa se llevará a cabo mediante dos rodillos laminadores, cuya superficie es de acero inoxidable, en los que se podrá regular la separación entre ellos para poder preparar la masa adecuada, dependiendo de su espesor, para cada pan que se desee elaborar.
Los rodillos laminadores son abastecidos de masa por medio de un sistema de bandas transportadoras especiales para la industria alimenticia, las cuales son impulsadas por medio de rodillos y están corriendo a través de dos plataformas las cuales formaran parte de la estructura.
Los rodillos que se encargan de impulsar las bandas, son de acero y están moleteados en la superficie. Todos los movimientos son realizados mediante un sistema de transmisión que cuenta de un motor monofásico.
La posición de los rodillos para realizar el trabajo de laminado se lo puede realizar en base a las figuras que se presentaran a continuación pero cada una de ellas tiene su contra para lo cual se seleccionara la posición más adecuada.
2.1.1 Análisis para la colocación de los rodillos verticalmente
Al realizar un análisis del comportamiento de la masa y los rodillos en el laminado se observa que el operario debe empujar la masa hasta que pase los rodillos caso contrario la masa se regresaría por su propio peso.
En el momento que sale la masa ya laminada rodara junto con el rodillo hasta un punto en el que se separen, durante este recorrido la masa puede sufrir algún daño (dañado del laminado).
En base a dicho análisis se descarta la colocación de los rodillos de esta forma.
Figura 2.1 Opción 1 de laminado
2.1.2 Análisis para la colocación de los rodillos horizontalmente
Al realizar un análisis del comportamiento de la masa y los rodillos en el laminado se observa que el operario debe alzar la masa y soltarla caso contrario el operario puede sufrir algún accidente, pero si se suelta una gran cantidad se puede producir un bloqueo de los rodillos.
En el momento que sale la masa, el operario no la mira con claridad ya que sale por debajo de los rodillos.
En base a dicho análisis se descarta la colocación de los rodillos de esta forma.
Figura 2.2 Opción 2 de laminado
2.1.3 Análisis para la colocación de los rodillos a cierta inclinación
Si comparamos y analizamos respecto a los otros dos casos, la masa no se regresa, el giro de la masa laminada junto con el rodillo es mínimo, no se alza la masa, se empuja hasta cierto punto y por último se mira la masa en el momento que sale ya laminada.
Figura 2.3. Opción 3 de laminado
El ángulo de inclinación se lo realiza en base a recomendaciones de laminación que se encuentra en un intervalo de 18º a 30º.
2.2 POLEAS Y FAJAS
Las poleas no son más que una rueda (llanta) con un agujero en su centro para acoplarla a un eje en torno al cual giran.
Para asegurar el contacto entre polea y correa se talla en la polea un canal o garganta que "soporta" a la correa.
En un sistema de transmisión de poleas son necesarias dos de ellas:
una conductora, de entrada o motora, que va solidaria a un eje movido por un motor.
otra conducida, de salida o arrastrada, también acoplada a un eje y que es donde encontraremos la resistencia que hay que vencer.
2.2.1. TRANSMISIÓN POR CORREA
Como hemos visto, la fuerza que transmiten las poleas es debida al rozamiento que ejerce la correa sobre la polea, por lo que la correa es un elemento decisivo en este sistema de transmisión de movimiento.La correa en su funcionamiento está sometida a esfuerzos. Pero sus dos tramos no soportan los mismos esfuerzos; el tramo que va de la rueda motriza la conducida se encuentra flojo, mientras que el otro está totalmente tenso.Suelen estar fabricadas de caucho resistente al desgaste y reforzadas con cuerdas para mejorar el comportamiento a tracción.Las correas pueden ser de distintos tipos:
Trapezoidales: son las más utilizadas, pues se adaptan firmemente al canal de la polea evitando el posible deslizamiento entre polea y correa.
Redondas: Se utilizan correas redondas cuando ésta se tiene que adaptar a curvas cerradas cuando se necesitan fuerzas pequeñas.
Planas: cada vez de menor utilización, se emplean para transmitir el esfuerzo de giro y el movimiento de los motores a las máquinas.
Dentadas: Las correas dentadas, que además son trapezoidales, se utilizan cuando es necesario asegurar el agarre. En ellas el acoplamiento se efectúa sobre poleas con dientes tallados que reproducen el perfil de la correa. Este tipo es el más empleado en las transmisiones de los motores de los automóviles.
Figura 2.4. Tipos de correas
El proceso de transmisión del movimiento con correa es un proceso de elevado rendimiento (95-98%) y precio reducido.
2.2.2. TRANSMISIÓN POR CADENA
La transmisión por cadena es similar a la transmisión por correa. Se efectúa también entre árboles paralelos, pero en este caso, engarzando los dientes de un piñón con los eslabones de una cadena; el acoplamiento entre cadena y dientes se efectúa sin deslizamiento y engranan uno a uno.
Se emplea cuando se tienen que transmitir grandes potencias con relaciones de transmisión reducidas.
Figura 2.5. Transmision por cadena
2.3. MOTOR ELECTRICO
Un motor eléctrico es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos.
Debido a que son muchos y variados los tipos de motores eléctricos, existen numerosas formas de catalogarlos. A continuación se muestran algunas de las formas mas usuales.
Por:
Su alimentación eléctrica. El numero de fases en su alimentación Su sentido de giro. Su ventilación. Carcasa La forma de sujeción.
2.3.1 CLASIFICACION DE LOS MOTORES
2.3.1.1 Clasificación por su alimentación eléctrica
MotoresEléctricos
Corriente directa : la corriente varia con el tiempo
Corriente alterna : la corriente varia con el tiempo
Universal : son de velocidades constantes
2.3.1.2 Clasificación por el número de fases en su alimentación
Motores
Eléctricos
Monofásico :1 Fase
Bifásico :2 Fases
Trifásico : 3 fases
Rotor devanado
Repulsión
Jaula de ardilla
Fase partida
Fase partida con condensador
Polo de sombra
Histéresis
Rotor devanado
Jaula de ardilla
Rotor devanado
Jaula de ardilla
2.3.1.3 Clasificación por su sentido de giro
MotoresEléctricos
Sentido horario
Sentido anti – horario
2.3.1.4 Clasificación por su ventilación
MotoresEléctricos
Ventilados
Autoventilados – tienen el ventilador en su rotor
2.3.1.5 Clasificación por su carcasa
MotoresEléctricos
Cerrados
Abiertos
A prueba de goteos (chorro de agua)
A prueba de explosión
Sumergibles
2.3.1.6 Clasificación por la forma de sujeción
MotoresEléctricos
Brida lateral
Brida frontal
Figura 2.6 Motores electricos
2.3.2 MOTORES MONOFÁSICOS
Fueron los primeros motores utilizados en la industria. Cuando este tipo de motores está en operación, desarrolla un campo magnético rotatorio, pero antes de que inicie la rotación, el estator produce un campo estacionario pulsante.
Para producir un campo rotatorio y un par de arranque, se debe tener un devanado auxiliar defasado 90° con respecto al devanado principal. Una vez que el motor ha arrancado, el devanado auxiliar se desconecta del circuito.
Debido a que un motor de corriente alterna (C.A.) monofásico tiene dificultades para arrancar, esta constituido de dos grupos de devanados: El primer grupo
se conoce como el devanado principal o de trabajo, y el segundo, se le conoce como devanado auxiliar o de arranque. Los devanados difieren entre sí, física y eléctricamente. El devanado de trabajo está formado de conductor grueso y tiene más espiras que el devanado de arranque.
Es importante señalar, que el sentido de giro de las bobinas involucra la polaridad
magnética correspondiente, como puede verse en la figura 2.3.2
Figura 2.7 Sentido de giro de las bobinas
Figura 2.8 Motor monofásico
2.3.3 PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Dentro de las características fundamentales de los motores eléctricos, éstos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes [véase figura 1.10]. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.
Figura 2.9 Partes de un motor eléctrico
1.- Carcasa
2.- Tapa anterior (frente)
3.- Base
4.- Flecha o eje del rotor
5.- Caja de conexiones
6.- Tapa posterior
2.3.4 ELECCION DEL MOTOR A SIMULAR
Se va diseñar un motor de 2 hp para la simulación de la máquina. Este motor a simular asido con la finalidad de que se pueda procesar diferentes tipos de masa desde una sencilla como de pan o galleta que requiera un mínimo de grosor como de 1 a 5 mm y hasta masas más gruesas como y pizza como máximo de grosor de 1.5cm
El motor a simular para la máquina de 2hp, el cual proporciona la funcionalidad a los rodillos
Figura 2.10 Motor eléctrico
POTENCIA 2HP 1,5 KWVOLTAJE 110 – 220 VOLTIOSFRECUENCIA 60 HZVELOCIDAD 1730 RPM
IP 44
3. TIPOS DE LAMINADORA
3.1 LAMINADORA DE MASA L- 600
FIGURA 3.1 Laminadora L-600
Laminadora de Masas y Hojaldre modelo L - 600 está especialmente diseñada y fabricada en Italia, para trabajar en pastelerías y panaderías de tamaño mediano y para un uso funcional e intuitivo; todo ello sin perder ninguna capacidad productiva.Es capaz de trabajar todo tipo de masa gracias a sus cilindros al cromo duro.
3.2
LAMINADORA DE MASA EASY 600
FIGURA 3.2 Laminadora EASY 600
La Laminadora de Masas y Hojaldre modelo EASY 600 es una máquina
diseñada y fabricada en Italia de concepción innovadora en la regulación de
los parámetros detrabajo. La máquina es una alternativa real a la
laminadora manual clásica, sin tener que pasar por las máquinas
automáticas complejas de programar y de alto coste. Con ella el trabajo del
operario es más productivo y preciso debido a que es posible regular el
Características Técnicas
Largo Cilindros 600 mm.
Diámetro cilindros 70 mm
Medidas de TrabajoLongitud Profundidad Altura
2780 mm1010 mm1160 mm
Medidas fase de cierreLongitudProfundidadAltura
640 mm.1010 mm.1960 mm.
Poténcia 1 HP
Alimentación eléctrica - voltage
400V / 3N / 50Hz
Peso 215 Kg
espesor de la lámina sin usar la palanca convencional.
Dotada de un eficaz JOYSTICK ver fotografía inferior, de 4 posiciones ( lona
izquierda / derecha y subir y bajar los rodillos) junto con la función reset que
prepara automáticamente la máquina para un nuevo ciclo de trabajo es
realmente una referencia innovadora en el sector.
3.3 LAMINADORA LSB 500
Características Técnicas
Largo Cilindros 600 mm.
Diámetro cilindros 70 mm
Medidas de TrabajoLongitud Profundidad Altura
3400 mm920 mm1240 mm
Medidas fase de cierreLongitudProfundidadAltura
640 mm.920 mm.2100 mm.
Poténcia 0,9 / 1, 5 Cv
Alimentación eléctrica - voltage
400V / 3N / 50Hz
Peso 235 Kg
FIGURA 3.3 Laminadora LSB 500
La LAMINADORA DE MASA y de Hojaldre modelo LSB 500 está
especialmente diseñada y fabricada en Italia para trabajar en pastelerías y
panaderías de tamaño pequeño y para un uso funcional e intuitivo; todo ello
sin perder ninguna capacidad productiva.
Es capaz de trabajar todo tipo de masa gracias a sus cilindros al cromo
duro
Características Técnicas
Largo Cilindros 500 mm.
Diametro Cilindros 60 mm.
Medidas Fase TrabajoLongitud Profundidad Altura
1800 mm640 mm750 mm
Medidas Fase de CierreLongitudProfundidadAltura
450 mm.640 mm.750 mm.
Peso 115 Kg
Alimentación eléctrica - voltage
400V / 3n / 50Hz
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
- http://es.wikipedia.org/wiki/Pan (20/03/14)
- http://ice.uoc.es/ese/aliments/HTML/cereales_s_htm/#cebacoccionf (20/03/14)