Tesis profesional presentada por Felipe Ibarra Flores

Licenciatura en Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Cholula, Puebla, México a 17 de mayo de 2004.

Resumen

Existen hoy en día muchos procesos en los que por su aparente poca rentabilidad están olvidados por los beneficios de un desarrollo tecnológico, uno de los beneficios que promueve el avance tecnológico en la mayoría de los casos es el mejoramiento en la calidad de vida. Sobre esa idea se enfocó este proyecto pero no se debe dejar de mencionar que lo que se busca también es aumentar la competitividad de los pequeños fabricantes de ladrillos presentando una alternativa de desarrollo. Independientemente de la gran variedad de productos novedosos de arcilla que surgen día con día en el mercado, al ladrillo difícilmente que se le puede vislumbrar su etapa terminal de existencia, por el contrario ante el poco desarrollo económico se ve en la clase media económicamente hablando lo que la gente anhela es construir su propia casa, y tener la oportunidad de conseguir un material económico con cual construir. Pensando en esto se tiene la confianza de la rentabilidad que puede resultar invertir en el desarrollo tecnológico de la fabricación del ladrillo y es por eso que se pensó en la realización de este proyecto. Los parámetros sobre los cuales se trabajaron para justificar la rentabilidad de la máquina comparada con maquinaria del mismo tipo pero de otros países es la cantidad de piezas por periodo de tiempo y la disminución del desgaste físico de los trabajadores y en tercer término asegurar la calidad del producto terminado. Esto último, es debido a que no se realiza la construcción de la máquina para hacer pruebas y así poder evaluar la calidad con la que se obtiene el ladrillo terminado.

Para la realización del proyecto fue necesario recabar información sobre el proceso completo de la elaboración del ladrillo. Se muestra la investigación de campo que se realizó en la zona ladrillera de San Pedro Cholula, con la finalidad de ir desglosando las funciones que justifican la construcción de la máquina. Se someten a evaluación las diferentes alternativas para la realización de cada una de las funciones que realiza la máquina y una vez seleccionadas se aplican metodologías adecuadas para el diseño de los componentes. Es el caso del extrusor que se diseña en base una metodología ya desarrollada en donde se toman en cuenta características del barro. Así como el extrusor, para los demás mecanismos se consideran diversos parámetros como el diseño de los subsistemas como fuerzas de aplicación, velocidades de los mecanismos, potencias, etc. El proyecto abarca la presentación de los planos de despieces y subensambles así como el ensamble general; se realiza una evaluación de los costos para la construcción de la máquina. De igual modo se anexan los planes de ensamble y el manual de operación.

Finalmente, en las conclusiones se analiza el resultado de evaluar el diseño que se tiene como resultado de la máquina en base a los objetivos y alcances que se plantearon en un principio.

Índice de contenido

Agradecimientos (archivo pdf, 6 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 11 kb)

Capítulo 2. Antecedentes (archivo pdf, 937 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 Ventajas
  • 2.3 Fabricación del ladrillo
  • 2.4 Proceso de fabricación tradicional del ladrillo
  • 2.5 Definición del problema

Capítulo 3. Diseño Conceptual (archivo pdf, 331 kb)

  • 3.1 Antecedentes
  • 3.2 Parámetros para el diseño
  • 3.3 Funciones que deberá realizar la máquina
  • 3.4 Selección de alternativas y croquis

Capítulo 4. Diseño del Bastidor (archivo pdf, 171 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 Estructuras y parámetros de funcionamiento
  • 4.3 Diseño detallado de los bastidores
  • 4.4 Análisis de resultados
  • 4.5 Otros elementos para los bastidores

Capítulo 5. Diseño del contenedor del barro y del mecanismo de abastecimiento (archivo pdf, 91 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 Mecanismo de abastecimiento del barro
  • 5.3 Diseño del contenedor para el extrusor
  • 5.4 Diseño de las guías para abastecer el barro

Capítulo 6. Diseño del mecanismo de moldeo y cálculos de elementos mecánicos (archivo pdf, 206 kb)

  • 6.1 Introducción
  • 6.2 Diseño de la parrilla de moldeo
  • 6.3 Diseño de la palanca
  • 6.4 Mecanismo aplanador
  • 6.5 Sistema abastecedor de charolas

Capítulo 7. Adaptación de un sistema motriz (archivo pdf, 100 kb)

  • 7.1 Introducción
  • 7.2 Cálculo de potencia del motor para el extrusor
  • 7.3 Selección del reductor de velocidad
  • 7.4 Diseño del impulsor de cadena
  • 7.5 Selección del motor para el moldeo
  • 7.6 Circuito eléctrico de control

Capítulo 8. Evaluación técnica-económica (archivo pdf, 26 kb)

  • 8.1 Introducción
  • 8.2 Costos de las piezas estánda
  • 8.3 Material para piezas no estándar

Capítulo 9. Conclusiones (archivo pdf, 14 kb)

Referencias (archivo pdf, 9 kb)

Anexo A. Planes de ensamble (archivo pdf, 89 kb)

Anexo B. Manual de operación (archivo pdf, 1 mb)

Apéndice A. Tablas de materiales y partes estándares (archivo pdf, 1 mb)

Apéndice B. Selección y tablas del extrusor (archivo pdf, 517 kb)

Apéndice C. Selección y tablas de rodillos (archivo pdf, 169 kb)

Apéndice D. Selección y tablas del sistema motriz del extrusor (archivo pdf, 181 kb)

Ibarra Flores, F. 2004. Diseño de una máquina semiautomática moldeadora de ladrillo de barro de 5.5×13×24 cm de dimensiones, con una capacidad de 500 ladrillos por hora, utilizable en la industria ladrillera. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.