DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA DOSIFICADORA DE GRANO PEQUEÑO PARA PEQUEÑAS INDUSTRIAS.

CRISTHIAN GONZALEZ AVELLA JOSE LUIS SANCHEZ ZAMUDIO

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA BOGOTÁ D. C.

2008

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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA DOSIFICADORA DE GRANO PEQUEÑO PARA PEQUEÑAS INDUSTRIAS.

CRISTHIAN GONZALEZ AVELLA JOSE LUIS SANCHEZ ZAMUDIO

Trabajo de grado para optar por el título de: Ingeniero Electrónico

Director Ing. ANTONIO ALBARRACIN

.

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA BOGOTÁ D. C.

2008

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Nota de aceptación

_________________________ Firma del presidente del jurado

__________________________ Firma del Jurado

__________________________ Firma del Jurado

Bogotá, D.C., Junio 12 de 2008

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A los seres que más quiero en la vida, mi mayor Inspiración Mi

Madre Nancy Mireya, Mi Padre, Hermana y Mi familia. Por su paciencia y apoyo en el desarrollo de mi carrera profesional.

José Luis. A Dios por haberme regalado la vida, a mis padres por estar

siempre presentes en este proceso por su esfuerzo y apoyo, a mis hermanos por su ejemplo y amor.

Cristhian

11

AGRADECIMIENTOS A Dios por ser el mentor de nuestras vidas, que con su amor nos permitió culminar con este proceso tan importante en nuestras vidas. A nuestras familias quienes estuvieron en todos los momentos de nuestra carrera y ayudaron a que esta meta se cumpliera. Al grupo de docentes quienes nos brindaron sus conocimientos y enseñanzas con las cuales este proyecto se llevó a cabo. Al Ingeniero Antonio Albarracin quien nos brindó su apoyo incondicional y nos orientó para el desarrollo de este proyecto. A nuestra asesora metodológica Patricia Carreño con su paciencia y entrega que nos brindó para el desarrollo de este proyecto. A la UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA, por apoyar nuestro proceso de aprendizaje, tanto profesional como personal.

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TABLA DE CONTENIDO

Pág. INTRODUCCIÓN 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 9 1.1 ANTECEDENTES 9 1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 9 1.3 JUSTIFICACIÓN 10 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 10 1.4.1 Objetivo general 10 1.4.2 Objetivos específicos 10 1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES 11 2. MARCO DE REFERENCIA 12 2.1 MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL 12 2.1.1 Microcontroladores 12 2.1.2 Tolva 15 2.1.3 Tornillo sin fin 15 2.1.4 Motores DC 18 2.1.5 Materiales utilizados 25 2.1.6 Resistencias 29 2.1.7 Condensadores 32 2.1.8 Transistores 35 2.2 MARCOLEGAL O NORMATIVO 37

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3 METODOLOGÍA 39 3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN 39 3.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA 39 3.3 HIPÓTESIS 39 3.4 VARIABLES 40 3.4.1 Independientes 40 3.4.2 Dependientes 40 4 DESARROLLO INGENIERIL 42 4.1 DISEÑO DEL PROTOTIPO 42 4.1.1 Diseño de la tolva 43 4.1.2 Dosificación 44 4.1.3 Modelado del motor 45 4.1.4 Soporte 46 4.1.5 Balanza 47 4.1.6 Banda transportadora 47 4.1.7 Control 48 4.1.8 Desarrollo del programa 51 4.1.9 Circuito implementado 52 4.2 PRESENTACIÓN DEL PROTOTIPO 53 5. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 54 6. CONCLUSIONES 56 7. RECOMENDACIONES 58

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BIBLIOGRAFÍA ANEXOS GLOSARIO

15

LISTA DE FIGURAS Pág.

Figura 1. Esquema de un microcontrolador 11

Figura 2 Tolva de acero inoxidable 15

Figura 3. Tornillo sin fin 15

Figura 4 Tornillo sin fin de perfil 16

Figura 5 Angulo de la hélice del tornillo 16

Figura 6 Tornillo de una entrada y de dos entradas. 17

Figura 7 Cilindro del tornillo 17

Figura 8 Motores dc 18

Figura 9 Partes del motor dc 19

Figura 10 Eje del motor 20

Figura 11 Carcaza o armazón 20

Figura 12 Curvas características 22

Figura 13 Regulación de velocidad 23

Figura 14. Esquema físico de resistencias 30

Figura 15. Esquema del condensador. 32

Figura 16. Condensador electrolítico 33

Figura 17 Condensador de poliéster. 34

Figura 18. Condensador de cerámica 34

Figura 19 Esquema de un transistor 36

Figura 20.Diagrama de bloques del proyecto 42

Figura 21. Tolva 43

Figura 22. Soporte de la tolva 43

Figura 23 Cavidad del tornillo 44

Figura 24. Tornillo sin fin 44

Figura 25 Motor reductor 45

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Figura 26. Modelado del motor 45

Figura 27. Soporte estructural 47

Figura 28. Banda trasportadora 47

Figura 29 Diagrama pic 16f877 48

Figura 30 Diagrama Max 232 50

Figura 31 Desarrollo del programa 51

Figura 32 Circuito implementado 52

Figura 33 Parte estructural de la máquina 53

Figura 34 Diseño de la baquela 70

Figura 35 Máquina dosificadora de granos 71

17

Lista de tablas

pág.

Tabla 1 Características del PIC 16f877. 14 Tabla 2. Código de colores. 31 Tabla 3. Especificaciones microcontrolador 49

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INTRODUCCIÓN

Hoy en día las grandes industrias de nuestro país y el mundo, ven la necesidad de crecer y ampliar su mercado. Para poder hacerlo es necesario aumentar los niveles de producción, y así recurrir a la tecnología que se ofrece en la actualidad. En países como el nuestro los grandes empresarios se limitan a importar máquinas que realicen determinado proceso y muy pocas veces se preguntan si ese tipo de tecnología se podría encontrar en nuestro país, por este motivo los ingenieros colombianos no intentan construir máquinas que ya otros países han creado. Esta mentalidad deberá cambiar y deberá surgir la necesidad de diseñar y crear esas máquinas dentro del país con diseños propios. La máquina dosificadora de grano pequeño para pequeñas industrias es el inicio de dicho proceso, se creó un diseño propio, tomando como base lo que ya se ha desarrollado en otros países, para ajustarlo a las necesidades y al desarrollo de nuestro país dependiendo de la necesidad de la industria. Desde el punto de vista ingenieril se hará la integración de varios sistemas para lo cual se aplicará varias areas que la ingeniería electrónica abarca. Algunas de ellas serían el manejo de micro controladores y el manejo de motores para el control de esta misma entre otras.

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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 ANTECEDENTES En nuestro país hay varias empresas que en algunas etapas de sus procesos, necesitan trabajar con granos que deben ser empacados, anteriormente estos procesos se hacían manualmente debido a que los procesos de producción eran más bajos y no eran tan exigentes los estándares de calidad. En la actualidad con el aumento en los niveles de producción, ha sido necesaria la implementación de máquinas que desarrollen estos procesos, ya que gracias a estas se logra un aumento en calidad y se disminuyen costos. Para las empresas con gran capacidad es fácil adquirir una máquina dosificadora importada, de origen Alemán, Españolas, europeo o Norte Americano y de marcas muy conocidas como ITEPACP, FESTO, APACHE, KAPS ALL, INGEPAKING LTADApero sus costos son muy elevados, por este motivo las pequeñas empresas son obligadas a seguir con sus procesos manuales, ya que no tienen la capacidad económica para adquirir dichas máquinas. Por tal motivo FUNDACIÓN ECONOVA DE COLOMBIA diseña y construye máquinas dosificadoras automáticas por peso o por volumen, para granos, para pequeñas y medianas empresas. 1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Debido a la necesidad que tienen las empresas de implementar tecnología de punta y maquinaria que incremente los niveles de producción, se recurre a la importación y se olvida el desarrollo ingenieril del país, esto conlleva a una fuga del capital, ya que al hacer importaciones se invierte en países diferentes y estas utilidades están ligadas al país origen del bien capital importado. En consecuencia se incrementa el desempleo al no influenciar la industria interna de nuestro país además de los grandes costos que tiene una máquina desarrollada en un país con alto nivel de tecnología. ¿Cómo diseñar y construir una máquina dosificadora de grano, que se ajuste a las necesidades existentes en las pequeñas empresas del país?

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1.3 JUSTIFICACIÓN En la industria nacional cada día es más común adicionar tecnología a los diferentes procesos industriales, tal es el caso de la pequeña industria que se ve en la necesidad de la dosificación del grano, para lo cual su principal limitante son los costos que generan la adquisición de estas máquinas. Por este motivo se busca presentar una máquina dosificadora de grano para las pequeñas empresas, con el fin de automatizar procesos que se llevaban a cabo manualmente y así generar un beneficio al disminuir tiempo y costos y lograr un aumento en la producción de la empresa. De esta manera la máquina dosificadora de grano automática que se piensa elaborar, se fabrica en nuestro país y luego la adquiere cada una de estas empresas, el costo y el tiempo de entrega serían menor, comparado con la importación de la misma, además de esto, podríamos establecer un mercado en esta área de la producción de bienes de capital con la cual se disminuye el desempleo y crece la industria 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.4.1 Objetivo General

• Diseñar y construir una máquina dosificadora de granos para pequeñas

industrias. 1.4.2 Objetivos Específicos

Diseñar un prototipo de la parte estructural de la máquina.

Diseñar la parte de dispensación de la tolva para el producto

Diseñar el control y acoplamiento de la balanza para el proceso de pesado.

Implementar el control de una banda transportadora que permita

agilizar y automatizar el proceso.

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1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO Para la realización de este proyecto se comenzará a partir de la integración e implementación de sistemas que ya se encuentran en la industria y de fácil adquisición. Teniendo en cuenta la tecnología que se está implementando en estos momentos se pensó en la utilización de un micro controlador, implementación de motores, bandas transportadoras entre otros. Todo esto está encaminado a la realización de la máquina, es decir se entregará el diseño del prototipo estructural, programación e implementación de los sistemas de control y puesta a punto. Durante el desarrollo de este proyecto, se presentaron algunas dificultades que se verían involucradas con el acople electro mecánico del sistema, dado que no se ha tenido la experiencia para el desarrollo de este campo.

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2. MARCO DE REFERENCIA

2.1 MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 2.1.1 Microcontrolador: Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado, el cual se puede ver su esquema mediante la figura 1. Figura 1. Esquema de un microcontrolador

Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Microcontrolador.jpg 15-04-08/ 2:00 PM Son diseñados para disminuir el costo económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la CPU, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un electrodoméstico sencillo como una batidora, utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bit) por que sustituirá a un autómata finito. En cambio un reproductor de música y/o vídeo digital (mp3 o mp4) requerirá de un procesador de 32 bit o de 64 bit y de uno o mas Códec de señal digital (audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa normalmente en un microcontrolador de 16 bit, al igual que el sistema de control electrónico del motor en un automóvil1.

1 http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 15-04-08/4:00 PM

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Los micro controladores representan la inmensa mayoría de los chips de computadoras vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSPs más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (vd. está usando uno para esto), usted tiene distribuidos seguramente entre los electrodomésticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo electrónico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc. Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Hay que agregarle los módulos de entrada/salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de información2. Para el desarrollo del proyecto se utilizará el microcontrolador pic 16F877 y se pueden observar las características principales en la siguiente tabla.

2 http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 15-04-08/ 2:30 PM

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Tabla 1 características del pic 16f877

CARACTERÍSTICAS 16F877

Frecuencia máxima DX-20MHz

Memoria de programa flash palabra de 14 bits 8KB

Posiciones RAM de datos 368

Posiciones EEPROM de datos 256

Puertos E/S A,B,C,D,E

Número de pines 40

Interrupciones 14

Timers 3

Módulos CCP 2

Comunicaciones Serie MSSP, USART

Comunicaciones paralelo PSP

Líneas de entrada de CAD de 10 bits 8

Juego de instrucciones 35 Instrucciones

Longitud de la instrucción 14 bits

Arquitectura Harvard

CPU Risc

Canales Pwm 2

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 15-04-08/ 3:00 PM

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2.1.2 Tolva: Se denomina tolva a un dispositivo destinado a depósito y canalización de materiales granulares o pulverulentos. En muchos casos, se monta sobre un chasis que permite el transporte (ver figura 2). Generalmente es de forma cónica y siempre es de paredes inclinadas, de tal forma que la carga se efectúa por la parte superior y la descarga se realiza por una compuerta inferior. Son muy utilizadas en agricultura, en construcción de vías férreas y en instalaciones industriales3. Figura 2 Tolva de acero inoxidable

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Tolva_de_inyeccion_de_extrusion_de_polimeros.JPG 15-04-08/ 5:00 PM 2.1.3 Tornillo sin fin: La rosca del tornillo sin fin se talla sobre una superficie cilíndrica y se caracteriza por su número de entradas o filetes, generalmente de uno a cinco4 (ver figura 3). Figura 3. Tornillo sin fin

Fuente: aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 15-04-08/ 3:30 PM 3 http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Tolva_de_inyeccion_de_extrusion_de_polimeros.html 15-04-08/ 1:00 PM 4 aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 15-04-08/ 4:00 PM

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El perfil del filete correspondiente a su sección normal tiene forma trapecial y coincidirá con el de la herramienta de corte utilizada para tallar la rosca (ver figura 4). Figura 4 Tornillo sin fin de perfil

Fuente: aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 18-04-08/ 2:00 PM LONGITUD DEL TORNILLO (b): longitud de la parte roscada del tornillo sin fin, medida sobre una generatriz del cilindro primitivo.

b≈5px

HELICE PRIMITIVA: intersección de un flanco del filete con el cilindro primitivo. ANGULO DE LA HELICE (β): ángulo agudo de la tangente a la hélice primitiva con la generatriz del cilindro primitivo. Generalmente se establece su valor entre 60º y 80º (ver figura 5).

tangβ=3,14d/pz Figura 5 Angulo de la hélice del tornillo

Fuente: aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/Teo/Engranajes_3.pdf 18-04-08/ 4:00 PM

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Paso helicoidal (pz): distancia entre dos puntos de intersección consecutivos de la hélice primitiva con una generatriz del cilindro primitivo5 (ver figura 6).

pz=pxz

Figura 6 Tornillo de una entrada y de dos entradas.

Fuente: aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 18-04-08/ 6:00 PM El tornillo sin fin tiene su equivalente en una rueda dentada cilíndrica con dentado helicoidal con un número de dientes (z) igual al número de entradas o filetes de la rosca del tornillo. Según esto, los diferentes parámetros del dentado (filete), así como sus relaciones, se corresponden con los ya estudiados para el caso de una rueda dentada cilíndrica con dentado helicoidal.

pt=3,14d/z mt=d/z pn=ptcosβ mn=mtcosβ px=pt/tangβ mx=mt/tangβ ha=mn hf=1,25mn h=ha+hf da=d+2ha df=d-2hf

Como se puede observar en la siguiente figura, la representación y acotación del tornillo sin fin sigue los mismos criterios que los adoptados en el caso de la rueda dentada cilíndrica con dentado helicoidal (ver figura 7). Figura 7 Cilindro del tornillo

Fuente: aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 18-04-08/ 2:30 PM

5 aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 18-04-08/ 4:00 PM

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Con la finalidad de centrar la atención en la parte roscada del tornillo, en este ejemplo únicamente se han indicado las cotas correspondientes al roscado, incluyendo la tabla de datos. Los restantes detalles constructivos del tornillo se acotarán según las normas del dibujo industria6. 2.1.4 Motores DC: El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotorio (ver figura 8). En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen movimiento rotatorio, sino que con algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales. Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en la industria. Su fácil control de posición, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la llegada de la electrónica han caído en desuso pues los motores de corriente alterna del tipo asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios más accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto el uso de motores de corriente continua continúa y se usan en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvías) o de precisión (máquinas, micro motores, etc.) A diferencia de los motores paso a paso y los servomecanismos, los motores DC no pueden ser posicionados y/o enclavados en una posición específica. Estos simplemente giran a la máxima velocidad y en el sentido que la alimentación aplicada les permite7. Figura 8 Motores DC

Fuente: www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:30 PM 6 aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/teo/Engranajes_3.pdf 24-04-08/ 1:00 PM 7 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

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El motor de corriente continua está compuesto de 2 piezas fundamentales (ver figura 9). • Rotor • Estator Figura 9 Partes del motor DC

Fuente: www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/4:00 PM Dentro de éstas se ubican los demás componentes como: • Escobillas y porta escobillas • Colector • Eje • Núcleo y devanado del rotor • Imán Permanente • Armazón • Tapas o campanas Definición de las partes del motor: Rotor; Constituye la parte móvil del motor, proporciona el torque para Mover a la carga. Está formado por (ver figura 10): Eje: Formado por una barra de acero fresada. Imparte la rotación al núcleo, devanado y al colector. Núcleo: Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, su función es proporcionar un trayecto magnético entre los polos para que el flujo magnético del devanado circule8.

8 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

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Figura 10 Eje del motor

Fuente: www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM Devanado: Consta de bobinas aisladas entre sí y entre el núcleo de la armadura. Estas bobinas están alojadas en las ranuras, y están conectadas eléctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, proporciona un camino de conducción conmutado. Colector: Denominado también conmutador, está constituido de láminas de material conductor (delgas), separadas entre sí y del centro del eje por un material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira con éste y está en contacto con las Escobillas. La función del colector es recoger la tensión producida por el devanado inducido, transmitiéndola al circuito por medio de las escobillas (llamadas también cepillos). Armazón: Denominado también yugo, tiene dos funciones primordiales: servir como soporte y proporcionar una trayectoria de retorno al flujo magnético del rotor y del imán permanente, para completar el circuito magnético9 (ver figura 11). Figura11 Carcaza o armazón

Fuente: www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

9 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 5:00 PM

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Imán permanente: Compuesto de material ferromagnético altamente remanente, se encuentra fijado al armazón o carcasa del estator. Su función es proporcionar un campo magnético uniforme al devanado del rotor o armadura, de modo que interactúe con el campo formado por el bobinado, y se origine el movimiento del rotor como resultado de la interacción de estos campos. Escobillas: Las escobillas están fabricadas con carbón, y poseen una dureza menor que la del colector, para evitar que éste se desgaste rápidamente. Se encuentran albergadas por los portaescobillas. Ambos, escobillas y portaescobillas, se encuentran en una de las tapas del estator. La función de las escobillas es transmitir la tensión y corriente de la fuente de alimentación hacia el colector y, por consiguiente, al bobinado del rotor. Tipos de motores DC: Los motores D.C se clasifican de acuerdo al tipo de bobinado del campo como motores Serie, Shunt, Shunt estabilizado, o Compuesto (Compound). Sin embargo algunos de ellos pueden ser auto excitados o de excitación separada o pueden tener campos de imán permanente. Ellos muestran curvas muy diferentes de torque−velocidad y se conectan en diferentes configuraciones para diferentes aplicaciones. Algunos motores D.C utilizan imán permanente como campo principal, especialmente los de potencia (HP) fraccionada (1/4,1/2,3/4) y baja potencia. Los motores de imán permanente tienen la ventaja de no requerir una fuente de potencia para el campo, pero tienen la desventaja de ser susceptibles a la desmagnetización por cargas de choque eléctricas o mecánicas. Los campos de imán permanente no se pueden ajustar para entonar el motor para ajustarse a la aplicación, como pueden los de campo bobinado. Motor shunt: En un motor shunt, el flujo es constante si la fuente de poder del campo es fija. Asuma que el voltaje de armadura Et es constante. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga a sin carga, la velocidad debe aumentar proporcionalmente de manera que la fuerza contra electromotriz Ec aumentará para mantener la ecuación en balance. A voltaje nominal y campo completo, la velocidad del motor shunt aumentará 5% a medida que la corriente de carga disminuya de plena carga a sin carga. La reacción de armadura evita que el flujo de campo permanezca absolutamente constante con los cambios en la corriente de la carga. La reacción de armadura, por lo tanto causa un ligero debilitamiento del flujo a medida que la corriente aumenta. Esto tiende a aumentar la velocidad del motor. Esto se llama inestabilidad y el motor se dice que está inestable10. 10 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

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Motor serie: En un motor serie, el flujo del campo es una función de la corriente de la carga y de la curva de saturación del motor. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga, el flujo disminuye y la velocidad aumenta. La rata de incremento de velocidad es pequeña al principio pero aumenta a medida que la corriente se reduce. Para cada motor serie, hay una mínima carga segura determinada por la máxima velocidad de operación segura. Motor compuesto (compound): Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt como se ve en la figura. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El flujo del campo serie varia directamente a medida que la corriente de armadura varia, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se añade al flujo del campo principal shunt. Esto provee una característica de velocidad la cual no es tan dura o plana como la del motor shunt, no tan suave como un motor serie. Un motor compound tiene un limitado rango de debilitamiento de campo, la debilitación del campo puede resultar en exceder la máxima velocidad segura del motor sin carga. Los motores D.C compound son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta estable de torque constante a través de un amplio rango de velocidad.11 Curvas características (ver figura 12): Figura 12 curvas características

Fuente: www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 4:00 PM

11 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

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Elección del tipo de motor Criterios:

Velocidad. Par de arranque. Corriente de arranque. Curvas características: Velocidad. Par. Mecánica.

Regulación de velocidad (ver figura 13). I. Regulación por el inducido o a par máximo Constante. II. Regulación por la excitación o a potencia Máxima constante. Figura 13 Regulación de velocidad

Fuente: www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM Conceptos básicos: Velocidad, Torque y Potencia (HP) Las características velocidad − torque dan al motor D−C una versátil aplicación. El torque de régimen de un motor D.C es dado a una velocidad específica llamada Velocidad Base12. La velocidad base se define como las RPM de un motor D.C cuando opera a: 1.− Corriente de campo de régimen 2.− Voltaje de armadura de régimen

12 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 5:00 PM

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3.− Carga de régimen (Corriente de Armadura) La velocidad base (RPM) se muestra en la placa del motor. Típicas velocidades base para motores D.C son: 850, 1150, 1750 y 2500 RPM. A velocidad base, un motor D.C entrega la velocidad, torque y HP de régimen (nominales). La tolerancia de la NEMA para la velocidad base es de _ 7½ %. La combinación de velocidad y torque desarrolla los HP de régimen de acuerdo con la siguiente relación: H.P = (1) 5250 Donde: Torque (T): N-m Velocidad (N): r.p.m Esta fórmula establece los HP del motor a un torque y velocidad específicos. Los motores se acoplan a reductores, correas y poleas, y otros dispositivos modificadores de velocidad, para producir torque y/o velocidades mayores que las de placa, pero esta combinación nunca debe exceder el valor de los HP de placa. Dicho de otra manera, pueden obtenerse torques mayores, pero solo a proporcionalmente velocidades menores, o se disponen de velocidades mayores (hasta la máxima velocidad de placa con debilitamiento del campo) si proporcionalmente se acepta un menor torque Ecuación general del motor: Con la excepción de los controladores que también regulan la corriente de campo, el voltaje de armadura Et es el único parámetro que el controlador puede directamente cambiar o regular. Los sistemas de control pueden clasificarse como reguladores de voltaje, velocidad, corriente (torque), tensión o posición. Todos estos sistemas utilizan un dispositivo de realimentación apropiado para permitir al controlador regular la función deseada. La ecuación general del motor define el funcionamiento del motor bajo diferentes condiciones de voltaje y carga13.

Et = Ec + Ia.Ra (2) Donde: Et: Voltaje en los terminales de la armadura Ec: Fuerza contra electromotriz Ia: corriente de la armadura Ra: resistencia de la armadura

13 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

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Ec = K.α.N (3) Siendo: α: el flujo magnético El voltaje Ec se opone al voltaje aplicado a la armadura Et, y por esta razón

es llamado fuerza contra electromotriz (FCM). Este voltaje es el resultado del corte del campo magnético al girar los conductores de la armadura, produciendo así un voltaje generado. Bajo condiciones normales de operación, este término (Ec) es mucho mayor que el término Ia. Ra. La velocidad del motor es proporcional al voltaje aplicado en los terminales, el cual es el voltaje que se muestra en la placa del motor. Típicamente, la resistencia de la armadura (Ra), está en el orden de 1 Ohm, o menos, y la corriente de armadura (Ia), es función de la carga mecánica del motor14.

2.1.5 Materiales utilizados: El polietileno es probablemente el polímero que más se ve en la vida diaria. Es el plástico más popular del mundo. Éste es el polímero que hace las bolsas de almacén, los frascos de champú, los juguetes de los niños, e incluso chalecos a prueba de balas. Por ser un material tan versátil, tiene una estructura muy simple, la más simple de todos los polímeros comerciales. Una molécula del polietileno no es nada más que una cadena larga de átomos de carbono, con dos átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de carbono. Eso es lo que muestra la figura de la parte superior de la página, pero puede representarse más fácilmente como en la figura de abajo, sólo con la cadena de átomos de carbono, de miles de átomos de longitud.

En ocasiones es un poco más complicado. A veces algunos de los carbonos, en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos, tienen asociadas largas cadenas de polietileno. Esto se llama polietileno ramificado, o de baja densidad, o LDPE. Cuando no hay ramificación, se llama polietileno lineal, o HDPE. El polietileno lineal es mucho más fuerte que el polietileno ramificado, pero el polietileno ramificado es más barato y más fácil de hacer.

El polietileno lineal se produce normalmente con pesos moleculares en el rango de 200.000 a 500.000, pero puede ser mayor aún. El polietileno con pesos moleculares de tres a seis millones se denomina polietileno de peso molecular ultra-alto, o UHMWPE. El UHMWPE se puede utilizar para hacer fibras que son tan fuertes que sustituyeron al Kevlar para su uso en chalecos a prueba de balas. Grandes láminas de éste se pueden utilizar en lugar de hielo para pistas de patinaje15

14 www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 7:00 PM 15 http://pslc.ws/spanish/pe.html 24-04-08/ 2:00 PM

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En general hay dos tipos de polietileno, LDPE y HDPE. Que son de baja densidad y de alta densidad correspondientemente.

El de baja densidad tiene una estructura de cadena enramada, mientras que el polietileno de alta densidad tiene esencialmente una estructura de cadena recta.

El polietileno de baja densidad fue producido comercialmente por primera vez en el Reino Unido en 1939 mediante reactores autoclave ( o tubular) necesitando presiones de 14.500 psi ( 100 Mpa) y una temperatura de unos 300 ºC. El polietileno de alta densidad fue producido comercialmente por primera vez en 1956-1959 mediante los proceso de Philips y Ziegler utilizando un catalizador especial. En estos procesos la presión y temperatura para la reacción de conversión del etileno en polietileno fueron considerablemente más bajas. Por ejemplo, el proceso Philips opera de 100 a 150 ºC y 290 a 580 psi ( 2 a 4 MPa) de presión.

Sobre 1976 se desarrolló un nuevo proceso simplificado a baja presión para la producción de polietileno, el cual utiliza una presión de 100 a 300 psi ( 0,7 a 2 Mpa) y una temperatura de unos 100 ºC. El polietileno producido puede describirse como un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y tiene una estructura de cadena lineal con ramificaciones laterales cortas, inclinadas.

Los termoplásticos pueden ser ablandados mediante calor repetidas veces y endurecidos mediante enfriamiento. Las resinas de polietileno son termoplásticas.

Las propiedades de las resinas de polietileno se deben principalmente, sino exclusivamente a tres propiedades moleculares básicas: densidad, peso molecular promedio y distribución del peso molecular. Estas propiedades básicas a su vez dependen del tamaño, estructura y uniformidad de la molécula de polietileno. Algunas de las propiedades que hacen del polietileno una materia prima tan conveniente para miles de artículos manufacturados son , entre otras poco peso, flexibilidad, tenacidad, alta resistencia química y propiedades eléctricas sobresalientes

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La enorme competencia en el mercado de polietileno ha traído consigo más trabajos acerca de la modificación de polietilenos con propiedades específicas para aplicaciones determinadas. Son de esperar mejoras en propiedades parejas con determinados usos, a medida que se comprenda mejor la estructura de los diversos polímeros de polietileno y su relación con las propiedades físicas y químicas16.

Acero: El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.

Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.

El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya que químicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro - herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de hierro con impurezas y materiales térreos.

Clasificación del Acero: Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los elementos de aleación que producen distintos efectos en el Acero .

Aceros al carbono: Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas17.

16 http://www.textoscientificos.com/polimeros/polietileno

24-05-08/ 4:00 PM

17 http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm

24-05-08/ 6:00 PM

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Aceros aleados: Estos aceros contienen un proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasificar en:

Estructurales: Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%.

Para Herramientas: Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar.

Especiales: Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

Aceros de baja aleación ultrarresistentes: Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios18.

18 http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm24-05-08/ 8:00 PM

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Aceros inoxidables: Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos.

El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad19.

Pintura electrostática: La pintura electrostática en polvo es un compuesto granulado (polvo tamaño talco) a 400 o más mallas el cual se compone de una mezcla de varios polímeros (plásticos) gelados (secos), que incluyen pigmentos o carga, la cual es básicamente dieléctrica (no conducente de la electricidad) Este compuesto se denomina "pintura en polvo", (powder coat) .

Ventajas de una pieza pintada con polvo electrostático 1.- Se logran espesores de hasta 60 micrones con una sola aplicación. 2.- Este pintado redondea bordes y aristas afiladas. 3.-Tapa superficies bastas, producto del limado o galleteado. 4.-La pintura es extremadamente flexible y adherente. 5.- La pintura es termo endurente. Una vez curada no se puede volver a derretir con calor. 6.- El proceso de pintado y secado en horno no emite ninguna emanación tóxica al medio ambiente. 7.- El metro cuadrado de pintado incluyendo todos los costos 8.-Esta pintura es más fácil de aplicar, pues no produce chorreaduras por inexperiencia del operador. La capa electrostática da una notable homogeneidad de espesor de pintado

19 http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm

26-05-08/ 3:00 PM

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9.- El manejo y manipulación del polvo es más fácil y menos peligroso que el líquido. 10.- Menos riesgo de incendio. 11.- El pintado electrostático reemplaza las tradicionales manos de pintado anticorrosivo. 12.-El polvo utilizado y recuperado se vuelve a utilizar. 13.- La presentación de una pieza pintada con polvo es muy buena y no tiene igual o que se le parezca con sistemas líquidos. 14.- El pintado electrostático presenta alta característica de antirayabilidad. 15.- El pintado con polvo le permite al industrial terminar definitivamente con la pintura en cosa de minutos obteniendo un pintado seco y resistente listo para embalar20.

2.1.6 Resistencias: Se denomina resistencia o resistor (en lenguaje técnico) al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., las resistencias se emplean para producir calor aprovechando el Efecto Joule. Es frecuente utilizar la palabra resistor como sinónimo de resistencia. Ver figura (14)

Figura 14. Esquema físico de resistencias

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:6_different_resistors.jpg

24-05-08/ 6:00 PM

La corriente máxima de una resistencia viene condicionada por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo.

20 http://www.maquinaria.cl/curso1.htm 27-04-08/ 7:00 PM

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Código de colores: Para caracterizar una resistencia hacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente en el encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de encapsulado axial, el que se observa en las fotografías, dichos valores van rotulados con un código de franjas de colores, el valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión (tolerancia menor del 1%). Ver tabla (2)

Tabla 2. Código de colores.

Color de la banda

Valor de la 1°cifra significativa

Valor de la 2°cifra significativa

Multiplicador Tolerancia

Coeficiente de temperatura

Negro 0 0 1 - -

Marrón 1 1 10 ±1% 100ppm/ºC

Rojo 2 2 100 ±2% 50ppm/ºC

Naranja 3 3 1 000 - 15ppm/ºC

Amarillo 4 4 10 000 - 25ppm/ºC

Verde 5 5 100 000 ±0,5% -

Azul 6 6 1 000 000 - 10ppm/ºC

Violeta 7 7 - - 5ppm/ºC

Gris 8 8 - - -

Blanco 9 9 - - 1ppm/ºC

Dorado - - 0,1 ±5% -

Plateado - - 0,01 ±10% -

Ninguno - - - ±20% -

Fuente http://es.wikipedia.org/wiki/Codigo_de_colores

24-04-08/ 5:00 PM

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2.1.7 Condensadores: Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material entre estas y es un material considerado dieléctrico.

Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir, en la figura (15), vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas placas armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.

Figura 15. Esquema del condensador.

Fuente: http://www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema2.3.jpg

24-04-08/ 10:00 PM

Características de un condensador

Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F ), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).

Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.

Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.

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Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.

TIPOS DE CONDENSADORES Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µF. Arriba observamos claramente que el condensador nº 1 es de 2200 µF, con una tensión máxima de trabajo de 25v. (Inscripción: 2200 µ / 25 V). Abajo a la izquierda vemos un esquema de este tipo de condensadores y a la derecha vemos unos ejemplos de condensadores electrolíticos de cierto tamaño, de los que se suelen emplear en aplicaciones eléctricas. Ver figura 16.

Figura 16. Condensador electrolítico.

Fuente: http://www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema4.jpg

29-04-08/ 7:00 PM

Poliéster metalizado: MKT. Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de policarbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan juntas. Aquí al lado vemos un detalle de un condensador plano de este tipo, donde se observa que es de 0.033 µF y 250v. Ver figura (17)

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Figura 17 Condensador de poliéster.

Fuente: http://www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema5.jpg 29-04-08/ 7:00 PM Cerámico "de lenteja" o "de disco". Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color21. Ver figura (18). figura 18. Condensador de cerámica

Fuente: http://www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema7.jpg 29-04-08/ 11:00 PM

21 http://www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema2.3.html 29-04-08/ 4:00 PM

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2.1.8 Transistores: Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control.

Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color... Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas, debido al gran consumo que tenían.

Transistor mosfet: mosfet son las siglas de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Consiste en un transistor de efecto de campo basado en la estructura MOS. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica. La práctica totalidad de los circuitos integrados de uso comercial están basados en transistores MOSFET. Elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control.

Un transistor MOSFET consiste en un sustrato de material semiconductor dopado en el que, mediante técnicas de difusión de dopantes, se crean dos islas de tipo opuesto separadas por un área sobre la cual se hace crecer una capa de dieléctrico culminada por una capa de conductor. Los transistores MOSFET se dividen en dos tipos fundamentales dependiendo de cómo se haya realizado el dopaje:

Tipo nMOS: Sustrato de tipo p y difusiones de tipo n. Tipo pMOS: Sustrato de tipo n y difusiones de tipo p.

Las áreas de difusión se denominan fuente y drenador, y el conductor entre ellos es la puerta.

Estado de corte: Cuando la tensión de la puerta es idéntica a la del sustrato, el MOSFET está en estado de no conducción: ninguna corriente fluye entre fuente y drenador aunque se aplique una diferencia de potencial entre ambos. También se llama mosfet a los aislados por juntura de dos componentes22.

22 http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/semiconductors/images/mosfet.html 04-05-08/ 2:00 PM

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Conducción lineal: Al polarizarse la puerta con una tensión negativa (pMOS) o positiva (nMOS), se crea una región de deplexión en la región que separa la fuente y el drenado. Si esta tensión crece lo suficiente, aparecerán portadores minoritarios (electrones en nMOS, huecos en pMOS) en la región de deplexión que darán lugar a un canal de conducción. El transistor pasa entonces a estado de conducción, de modo que una diferencia de potencial entre fuente y drenador dará lugar a una corriente. El transistor se comporta como una resistencia controlada por la tensión de puerta.

Saturación: Cuando la tensión entre drenador y fuente supera cierto límite, el canal de conducción bajo la puerta sufre un estrangulamiento en las cercanías del drenador y desaparece. La corriente entre fuente y drenador no se interrumpe, ya que es debida al campo eléctrico entre ambos, pero se hace independiente de la diferencia de potencial entre ambos terminales.

El esquema de un transistor tipo mosfet se puede obsevar mediante la siguiente figura.

Figura 19 Esquema de un transistor

Fuente: http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/semiconductors/images/mosfet.jpg

04-05-08/ 4:00 PM

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2.2 MARCOLEGAL O NORMATIVO Normas ISO 9000: La serie de Normas ISO 9000 son un conjunto de enunciados, los cuales especifican que elementos deben integrar el Sistema de la Calidad de una empresa o maquinaria, las Normas ISO 9000 son generadas por la International Organization for Standardization, cuya sigla es ISO. Esta organización internacional está formada por los organismos de normalización de casi todos los países del mundo, los organismos de normalización de cada país producen normas que se obtienen por consenso en reuniones donde asisten representantes de la industria y de organismos estatales. Antes de fabricar el producto es necesario definir sus características, con qué elementos se va a fabricar y condiciones de funcionamiento. También habrá que establecer las dimensiones, forma de manejo, condiciones de seguridad, Seguramente se construirán uno o más prototipos y se realizarán numerosas pruebas con los mismos. Esta es una etapa que se conoce como diseño o desarrollo del producto, y es fundamental en la calidad del mismo. Si algo sale mal en la etapa de diseño, todos los esfuerzos que se hagan en las siguientes etapas no mejorarán la calidad del producto, Una vez listo el diseño, el producto entra en la etapa de fabricación. Puede ocurrir que el diseño sea excelente pero luego al fabricarlo la calidad no responda a lo esperado La etapa de producción debe garantizar que la calidad de todas las unidades del producto que se fabriquen para su distribución es la misma que la del diseño original Posteriormente, la máquina debe ser instalada donde lo desea el cliente y puesta en funcionamiento. Tal vez necesite ajustes de último momento y/o sea necesario entrenar a un operador23. Norma de pesos y medidas: ARTÍCULO 1. Restablécele la Oficina denomina "Almotacén" para que haya uniformidad en los pesos, pesas y medidas que usan los particulares en sus transacciones comerciales, con los pesos, pesas y medidas oficiales. ARTÍCULO 2. En todos los asuntos oficiales y comerciales se usarán en el Distrito las pesas y medidas nacionales que aquí se expresan.

1. El metro, unidad de las medidas de longitud, dividido en diez decímetros, cien centímetros y mil milímetros. Diez metros hacen un decámetro, ciento un hectómetro, mil un kilómetro y diez mil un miriámetro.

23 Norma ISO 9000 03-10-2007/ 2:00 pm

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2. El área, decámetro cuadrado, unidad de las medidas agrarias dividida en diez deciáreas, cien centiáreas y mil miliáreas. Cien áreas hacen una hectárea, mil una kiliárea y diez mil una miriárea.

3. El litro, o decímetro cúbico, unidad de las medidas de capacidad, dividido en diez decilitros, cien centilitros y mil mililitros. Diez litros hacen un decalitro, ciento un hectolitro, mil un kilolitro y diez mil un mirialitro.

4. El gramo, o centímetro cúbico de agua destilada, unidad de las medidas de

peso, dividido en diez decigramos, cien centigramos y mil miligramos. Diez gramos hacen un decagramo, ciento un hectogramo, mil un kilogramo y diez mil un miriagramo.

ARTÍCULO 3. Oficialmente no se usarán otras denominaciones que las expresadas en el artículo anterior; pero, para facilitar el uso común de estas pesas y medidas decimales, se permite a los particulares las siguientes:

1. La vara, igual a ocho decímetros. 2. La legua, igual a cinco kilómetros. 3. La libra, igual a quinientos gramos, o a medio kilogramo, dividida en veinte

onzas de a veinticinco gramos, cada una de las cuales será equivalente a un peso de plata.

4. El almud, igual a un decalitro; será un cajón de dos decímetros de ancho,, dos de alto y dos y medios de largo interiormente, y

5. El medio almud, que tendrá el mismo ancho, el mismo largo y la mitad de alto.

PARÁGRAFO. En los efectos que se pesan se entenderá por arroba el peso de doce y medio kilogramos, y por quintal el peso de cuatro arrobas. ARTÍCULO 4. Bajo ningún pretexto se permitirá en el Distrito el uso de otras pesas y medidas que no sean de las autorizadas en el presente Acuerdo. ARTÍCULO 5. El Tesorero del Distrito sellará las pesas y medidas que deban usar los particulares en sus transacciones comerciales, y que éstos deben presentar con tal objeto. PARÁGRAFO 1. Los particulares pagarán un peso veinte centavos por cada peso o medida que se le selle, y cada seis meses después de treinta centavos por el resello.

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PARÁGRAFO 2. Las personas que hicieren uso de pesas, pesos y medidas sin tener la marca de que habla este artículo, o sin ser de su propiedad, o tomadas en alquiler en la Oficina de Almotacén, pagarán una multa de cinco a veinte pesos, en proporción al valor de lo que se pese o expenda, y perderán, además, las pesas y medidas. ARTÍCULO 6. El Tesorero del Distrito hará construir pesas, pesos y medidas, y todos los útiles necesarios para el expendio de los efectos, que tengan el peso y las dimensiones de que hablan los artículos 2 y 3., para alquilarlos, por cuenta del Distrito, en la indicada Oficina, a todos los que no las tengan o necesiten de ellas, a razón de cinco centavos diarios por cada uno de los objetos que quedan expresados. PARÁGRAFO. El valor de la construcción de estos útiles será pagado con los fondos que produzca el ramo. ARTÍCULO 7. No se permitirá en la Plaza de Mercado, a las personas que vendan por menos artículos de peso, lo hagan en otra pesa que no sea en la que allí se llama balanza, y en la romana del Almotacén. ARTÍCULO 8. La renta creada por este acuerdo será recaudada por administración, para lo cual el Jefe Municipal nombrará el agente o agentes que fueren necesarios, con la asignación del diez por ciento de lo que se recaude. ARTÍCULO 9. El administrador o los administradores del ramo tendrán jurisdicción coactiva para hacer efectivos los derechos que en este acuerdo quedan establecidos. ARTÍCULO 10. El Jefe de policía o el Juez de plaza darán al administrador o administradores el auxilio de la fuerza que sea necesario para llevar a efecto y evitar que se cometan fraudes en los derechos aquí establecidos. ARTÍCULO 11. Deducidos los gastos que ocasiones los pesos, medidas y demás útiles necesarios para el expendio de los efectos, el resto de los productos se destina exclusivamente para la policía y mejor servicio de la Plaza de Mercado. ARTÍCULO 12. Hasta donde alcancen los fondos se nombrarán policías, que estarán a órdenes del Juez de plaza. ARTÍCULO 13. Autorízase al Jefe Municipal para que dicte los reglamentos y providencias que crea necesarios para llevar a efecto este acuerdo. ARTÍCULO 14. Queda reformado el acuerdo de 17 de Enero de 1872, y derogado el 8 de Mayo de 1866.

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3 METODOLOGÍA 3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN El proyecto de investigación se enmarca dentro del enfoque empírico-analítico debido al interés técnico orientado a las tecnologías actuales y sociedad con instrumentación de procesos en electrónica, se implementara un sistema que ya se encuentra en el mercado pero es muy difícil su acceso para pequeñas y medianas empresas por su valor y su gran costo de manutención, por este motivo se diseñará y construirá un sistema que sea asequible para las pequeñas industrias, y que permita la disminución en los gastos de producción de estas mismas. 3.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FACULTAD / CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA Las líneas de investigación para este proyecto son:

• Tecnologías actuales y sociedad / Instrumentación y control de procesos / Control.

La sociedad requiere dispositivos o maquinaria que le den la solución a problemas o faciliten los procesos para el desarrollo de la industria en el país, este proyecto está marcado y regido por las tecnologías actuales que son necesarios para el desarrollo del país implementando procesos de industrialización con los cuales se obtienen mejores resultados en varios aspectos como el tiempo, costos y producción. 3.3 HIPÓTESIS El desarrollo de este proyecto permitirá mejorar los procesos en la dosificación de granos de pequeñas empresas, porque se entrará al mercado ofreciendo eficiencia y calidad que se verá reflejado en el tiempo y cantidad de producción.

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3.4 VARIABLES 3.4.1 Independientes

Tiempo de pesado Control de la banda Precisión de la dosificación

3.4.2 Dependientes

Voltaje Torque del motor banda y tornillo sin fin) Velocidad de llenado Velocidad de transmisión de la balanza

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4. DESARROLLO INGENIERIL

4.1 DISEÑO DEL PROTOTIPO Para el diseño del prototipo de la máquina dosificadora de granos se tomo en cuenta el siguiente diagrama de bloques (ver figura 20). Figura 20.diagrama de bloques del proyecto

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4.1.1 Diseño de la tolva: En el diseño de la tolva se realizó con base en la cantidad de granos que se iba a utilizar en este prototipo se desarrollo para aproximadamente 2 kilos o 2000 gramos, la tolva tiene una forma cónica la que facilita que los granos no se acumulen, ni haya obstrucción del producto y pasen directamente a la parte de dosificación, se utilizó polietileno para la construcción de la tolva (ver figura 21), además de esto se fabrico un soporte para la tolva en forma de embudo en el mismo material de la tolva(ver figura 22) . 3Figura 21. Tolva

Fuente: Imagen Corel Draw. Figura 22. Soporte de la tolva

Fuente: Imagen Corel Draw.

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4.1.2 Dosificación: La parte de dosificación se utilizo un tornillo sin fin (ver figura 23) acoplado con un motoreductor (ver figura 25) , así mientras que el motor está en funcionamiento los granos van a través de sus entradas o filetes, en este momento los granos van a caer en un recipiente en el cual se hace el proceso de pesado, el tornillo tiene una cavidad cilíndrica el cual lo soporta, este soporte tiene dos aberturas, la superior que es por donde los granos entran de la tolva y la inferior que es el que cae al recipiente para el proceso de pesado. Para la construcción del tornillo sin fin se utilizo acero 10:45 (ver figura 24), por su resistencia, ya que el motor posee gran fuerza para el desplazamiento de los granos y así tener resultados mejores y mayor durabilidad de la máquina. Figura 23 Cavidad del tornillo

Fuente: Imagen Corel Draw Figura 24. Tornillo sin fin

Fuente: Foto tomada en laboratorio

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Figura 25 Motor reductor

Fuente: Foto tomada en laboratorio 4.1.3 Modelado del motor Figura 26 esquema modelado del motor

Fuente: http://isa.uniovi.es/~idiaz/ADSTel/Practicas/ModeladoMotorCC.html Una de las partes más importantes del motor, el devanado de inducido, consiste en un arrollamiento de varias espiras que puede girar inmerso en un campo magnético constante. Dicho campo magnético es generado, bien por un imán permanente, o bien por un devanado de excitación consistente en una bobina por la que circula una corriente de excitación ie(t). Al circular una corriente ii(t) por el devanado de inducido se ejerce sobre él un par que es directamente proporcional

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al flujo y(t) generado por la corriente de excitación ie(t) (que suponemos constante), y a la corriente de inducido ii(t),

ψ(t) =

Ke ·ie(t)

Pm(t)

=

Km ·ii(t) ψ(t) considerando una corriente de excitación ie(t) constante y agrupando todas las constantes en Kp = Ke Km ie(t) queda finalmente. Pm(t) =

Kp ·ii(t)

Por otra parte, el giro de las espiras del devanado de inducido en presencia del campo magnético y(t) produce en bornas del mismo una caída de tensión o fuerza contraelectromotriz, um(t), proporcional a su velocidad de giro.

um(t) =

Kb ·ω(t)

Así mismo, el devanado de inducido es, a todos los efectos, un conductor, con una resistencia Ri y una inductancia Li, sobre el que hay que considerar, además, la fuerza contraelectromotriz como una fuente de tensión dependiente de la velocidad de giro. La ecuación en la malla de inducido será, por tanto:

ui(t) =

Ri· ii(t) + Li· dii(t)

dt

+ Kb·ω(t)

Tomando la transformada de Laplace de la anterior ecuación se obtiene:

ui(s) =

(Ri + s Li) ii(s) + Kb ω(s) 4.1.4 Soporte: El soporte se construyó con las medidas de la balanza como base y la parte de dosificación, la construcción de esta base se realizo con cold rold (ver glosario) y se procedió a pintarse con pintura electroestática (ver figura 27)

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Figura 27. Soporte estructural

Fuente: Imagen Corel Draw. 4.1.5 Balanza digital: Se implementara un acople a la balanza digital por rs232 a través de una Max 232 4.1.6 Banda transportadora: El control de la banda transportadora estará dado por el funcionamiento del motor acoplado al tornillo sin fin, en el momento en el que la máquina este dosificando, la banda transportadora estará apagada y en el momento en el que la dosificación haya culminado ésta empezará a funcionar para que sea colocado el recipiente con el producto dosificado en la banda manualmente (ver figura 28). Figura 28. Banda trasportadora

Fuente: Autor

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4.1.7 Control: El código de control de la máquina se realizó en el lenguaje de programación C (ver anexos), utilizando un micro controlador pic 16f877, (ver figura 29). Figura 29 Diagrama PIC 16f877

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 03-04-2008/ 2:00 pm Características: En la siguiente tabla se pueden observar las características más relevantes del dispositivo (ver tabla 3).

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Tabla 3. Especificaciones microcontrolador CARACTERÍSTICAS 16F877 Frecuencia máxima DX-20MHz Memoria de programa flash palabra de 14 bits 8KB Posiciones RAM de datos 368 Posiciones EEPROM de datos 256 Puertos E/S A,B,C,D,E Número de pines 40 Interrupciones 14 Timers 3 Módulos CCP 2 Comunicaciones Serie MSSP, USART Comunicaciones paralelo PSP Líneas de entrada de CAD de 10 bits 8 Juego de instrucciones 35 Instrucciones Longitud de la instrucción 14 bits Arquitectura Harvard CPU Risc Canales Pwm 2

Pila Harware -

Ejecución En 1 Ciclo Máquina - Fuente: http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 03-04-2008/ 4:00 pm

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Para la comunicación serial con la balanza se utilizo el integrado Max 232 (ver figura 30). Figura 30 Diagrama Max 232

Fuente:http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.armory.com/~rstevew/Public/Micros/RS232/MAX232.gif&imgrefurl=http://www.armory.com/~rstevew/Public/Micros/RS232/&h=560&w=587&sz=7&hl=es&start=6&sig2=VDe5dlzEvAPT9n2kc62CGQ&um=1&tbnid=Hm3Bx8Kzsvuu4M:&tbnh=129&tbnw=135&ei=MlBHSMb1Eo6UhAKHwtG2Aw&prev=/images%3Fq%3Dmax232%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN 05-04-2008/ 2:00 pm

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En la parte de diseño de la etapa de potencia se utilizaran mosfet´s IRF 250 para el acople de los motoreductores de 24voltios. 4.1.8 Desarrollo del programa Figura 31 desarrollo del programa

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4.1.9 Circuito implementado. Figura 32 circuito implementado

Fuente: Autor

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4.2 PRESENTACIÓN DEL PROTOTIPO 4.2.1 Máquina dosificadora parte estructural: A continuación se presenta el prototipo físico armado con todas sus piezas (ver figura 33) Figura 33 Parte estructural de la máquina

Fuente: Imagen Corel Draw.

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5. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS. A continuación se presentan los resultados obtenidos con el desarrollo de este proyecto dando solución al problema propuesto y dando solución a cada uno de los objetivos planteados. El desarrollo de este prototipo se escogió un método de dosificación que consta de un tornillo sin fin controlado por un moto reductor, este tipo de motor fue escogido luego de realizar varias pruebas con otro tipos de motores DC comunes y lograr una mayor precisión con medida, ya que los otros motores por su baja capacidad de torque la dosificación se hacía pausada y los motores no funcionaban correctamente. El pesado del sistema se acopló una balanza digital con salida de datos rs232 la cual se acopló al circuito por medio del Max 232 con una velocidad de transmisión de 9600bps, con esto se obtiene el peso y es llevado al micro controlador. El diseño del programa se realizó para que se obtuviera el control por medio de un teclado en el cual se puede hacer la elección del peso a dosificar (fijación del set point), y la función continuar. Esta permite que el sistema cuando ha realizado la dosificación pregunte al usuario si desea continuar con la siguiente dosificación. todo esto visto a través de un display en el que se muestra el peso actual, el peso elegido (set point) ,el valor final pesado y la confirmación si se desea continuar con la dosificación. El acople del sistema de banda transportadora se realizó con un control de prendido y apagado del motor, en el momento de la dosificación que se está realizando el motor de la banda estará apagado y cuando se culmina con la dosificación el motor se activa hasta que el operario realiza la confirmación de la nueva dosificación. El prototipo con el que se realizaron las pruebas cumplió con todos los objetivos propuestos y planteados para el desarrollo de proyecto.

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En las siguientes tablas observamos la eficiencia de la máquina dosificadora de granos contra las empresas que realizan la dosificación manual. Empresa 1* Empresa2* Máquina

dosificadora peso 500gr 500gr 500gr tiempo 54 seg 52 seg 45seg *Dependiendo de la habilidad del operario. Empresa 1* Empresa2* Máquina

dosificadora peso 1000gr 1000gr 1000gr tiempo 1.29 seg 1.18seg 1.05seg *Dependiendo de la habilidad del operario. Empresa 1* Empresa2* Máquina

dosificadora peso 1500gr 1500gr 1500gr tiempo 1.45 seg 1.40seg 1.20seg *Dependiendo de la habilidad del operario. De esta manera validamos nuestra hipótesis ya que con el prototipo se mejoraron los procesos de dosificación para las empresas, brindando eficiencia en tiempo y calidad ya que el desfase de peso obtenido por la máquina es de 12 gramos y el de la dosificación manual es de 45 gramos, así mejorando la producción.

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6. CONCLUSIONES

• En la elaboración de la tolva se había proyectado diseñar el sistema de dosificación con sistema de compuertas, debido a su costo e imprecisión se decidió implementar el sistema de tornillo sin fin por su exactitud y bajo costo.

• En la parte de pesado se optó por una balanza digital con salida a puerto RS 232 ya que por medio de este se obtienen los datos para llevar a cabo la comparación y posteriormente lograr una dosificación adecuada.

• Para el diseño del prototipo de la parte estructural de la máquina fue necesario utilizar materiales adecuados, para garantizar así, su calidad y durabilidad teniendo en cuenta las normas ISO de construcción de maquinas.

• En la parte de acople de los motores fue necesario implementar sistema de piñones para obtener el torque requerido por el tornillo sin fin y la banda transportadora.

• En la elaboración de la tolva se había proyectado diseñar el sistema de dosificación con sistema de compuertas, debido a su costo e imprecisión se decidió implementar el sistema de tornillo sin fin por su exactitud y bajo costo.

• En la parte de acople de los motores fue necesario implementar sistema de piñones para obtener el torque requerido por el tornillo sin fin y la banda transportadora.

• Para el diseño del prototipo de la parte estructural de la maquina fue

necesario utilizar materiales adecuados, para garantizar así, su calidad y

durabilidad teniendo en cuenta las normas ISO de construcción de

maquinas.

• La fuente de los motores debe ser independiente a la del microcontrolador

para que este no se resetee cuando los motores entran en funcionamiento.

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• Debido a que la bascula no tiene conector hembra, fue necesario crear el

cable hembra-hembra para poder conectarla a la tarjeta de control, por este

motivo se cambiaron los pines 2 y 3 Tx, Rx.

• Fue necesario incluir en el programa la variable ERROR ya que si el usuario

ingresaba un peso mayor a los 6000 gr la balanza se salía de su rango y no

era posible realizar el control.

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7. RECOMENDACIONES

• Si se requiere dosificar grano mediano es necesario manejar un motor tipo motoreductor, el cual ofrece mayor precisión para la medida a tomar, al manejar otro tipo de motores se ve afectada esta variable.

• Para obtener una mayor precisión en la medida del peso, se recomienda

tomar pocas muestras y así disminuir el tiempo que tarda el microcontrolador en realizar esta operación. De este modo los actuadores entran a trabajar en el tiempo adecuado.

• Si se requiere dosificar grano pequeño es necesario manejar un motor tipo motoreductor, el cual ofrece mayor precisión para la medida a tomar, al manejar otro tipo de motores se ve afectada esta variable.

• Los motores deben utilizar diodos en anti paralelo para evitar cortos.

• Se debe verificar una correcta conexión del cable ya que sin esta el sistema

no entra en funcionamiento.

• Verificar la polaridad de los motores para que el sistema de tornillo sin fin no

deteriore el grano.

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WEBLIOGRAFÍA

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• http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Microcontrolador.jpg 15-04-08/ 2:00 PM

• http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.armory.com/~rstevew/Public/Micros/RS232/MAX232.gif&imgrefurl=http://www.armory.com/~rstevew/Public/Micros/RS232/&h=560&w=587&sz=7&hl=es&start=6&sig2=VDe5dlzEvAPT9n2kc62CGQ&um=1&tbnid=Hm3Bx8Kzsvuu4M:&tbnh=129&tbnw=135&ei=MlBHSMb1Eo6UhAKHwtG2Aw&prev=/images%3Fq%3Dmax232%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN 05-04-2008/ 2:00 pm

• http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 03-04-2008/ 4:00 pm

• http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/semiconductors/images/mosfet.jpg

04-05-08/ 4:00 PM • www.planetaelectronico.com/cursillo/tema2/tema2.3.html

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• http://es.wikipedia.org/wiki/Codigo_de_colores

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• Fuente: http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml 15-04-08/ 3:00 PM

• http://www.maquinaria.cl/curso1.htm 27-04-08/ 7:00 PM

• www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf 24-04-08/ 2:00 PM

70

• http://aegi.euitig.uniovi.es/ficheros/21_m/Teo/Engranajes_3.pdf 18-04-08/ 4:00 PM

• http://pslc.ws/spanish/pe.html

21-05-08/ 4:00 PM

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ANEXOS 1. Programa C: #include <16F877A.h> #fuses XT,NOWDT,PROTECT,BROWNOUT,NOLVP,PUT,CPD #use delay(clock=4000000) #use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=8,errors) //-----Pines LCD-------- #define LCD_DB4 PIN_D4 #define LCD_DB5 PIN_D5 #define LCD_DB6 PIN_D6 #define LCD_DB7 PIN_D7 #define LCD_RS PIN_C4 #define LCD_RW PIN_D2 #define LCD_E PIN_D3 #define BANDA PIN_C1 #define TOLBA PIN_C2 #define pito PIN_C3 //-----Configuracion Teclado----- #define use_portb_kbd TRUE #byte port_a= 5 #byte port_b= 6 #byte port_c= 7 #byte port_d= 8 #byte port_d= 9 #define BUFFER_SIZE 50 #include <pantalla_comida.c>//ajustada a serie 18. #include <kbd_fernando.c>//ajustado a serie 18. #include <stdlib.h> int1 start,on,alto,buffer_full; int8 muestra,point,apun,next_in = 0,control,kiss; char cmd,buffer[BUFFER_SIZE],keypad,bascula[16]=" ",manual[10],num[6]; int16 set_point,copy_set_point,result;

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int32 memo_result; void reta(int ciclo); int8 obtener(void); void pita(void); void si(void); void no(void); #ZERO_RAM void main() int1 error; int8 pos_ini,i; lcd_init(); output_low(TOLBA); output_low(BANDA); port_b_pullups(true); lcd_putc(" DOSIFICADOR\n MAX 6000gr"); reta(20); label_ini: lcd_putc("\fSetPoint\n--"); pos_ini = read_eeprom (0); if(pos_ini!=1) write_eeprom(0,1); set_point=700; copy_set_point=0; lcd_gotoxy(10,1); printf(lcd_putc,"%LU gr",set_point); //==============================================================================

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if(set_point>copy_set_point) alto=1; else alto=0; next_in=0; buffer[next_in]=127; enable_interrupts(int_rda); enable_interrupts(global); start=0; do //================================TOMA DE LA MEDIDA============================= control=0; buffer_full=0; kiss=0; cmd=0; kiss--; if(buffer[kiss+12]==0x0D) cmd=0; apun=0; while(cmd!=0x0D) cmd=buffer[kiss]; bascula[apun]=cmd; kiss++; apun++; if(kiss>=50) error=1; goto label_salir;

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apun--; bascula[apun]=0; //------------------------------------------------ label_salir: lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(1,2); if(error==0) printf(lcd_putc,"%S",bascula); apun=0; for(i=0;i<=15;i++) if((bascula[i]!='+') && (bascula[i]!=' ') && (bascula[i]!='g')) manual[apun]=bascula[i]; apun++; apun--; manual[apun]=0; result = atol(manual); //===============MUESTREO Y PROMEDIO============================ muestra++; if(muestra>=15) memo_result/=14; /* lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"%LU",memo_result); */ if(memo_result>=set_point) output_low(TOLBA); output_high(BANDA); if(on==0)

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si(); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc(" CONTINUAR?"); on=1; start=1; else if(start==0) output_high(TOLBA); output_low(BANDA); on=0; muestra=0; memo_result=0; else memo_result+=result; else lcd_putc("!ERROR 1!"); error=0; for(i=0;i<=50;i++) buffer[i]=127; for(i=0;i<=15;i++) bascula[i]=' '; for(i=0;i<=9;i++) manual[i]=' '; apun=0; next_in=0; buffer[next_in]=127; enable_interrupts(int_rda);

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//------------------------------------------------------------------------------ keypad=kbd_getc(); if(keypad!=0) //----------------------------------------------- //----------------------------------------------- if(keypad=='1')//CONFIGURACION SET_POINT LABEL_TEM: lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("\f1.NUEVO PESO"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("#. SALIR"); do keypad=kbd_getc(); if(keypad!=0) if(keypad=='1') lcd_putc("\fACTUAL:"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("NUEVO:"); copy_set_point=result;// lcd_gotoxy(9,1); printf(lcd_putc,"%LU gr",set_point); lcd_gotoxy(9,2); obtener(); if(set_point>6000) lcd_putc("\f !ERROR!\nPESO NO VALIDO"); no(); reta(20); else WRITE_INT16_EXT_EEPROM(1, set_point); GOTO LABEL_TEM;

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else if(keypad=='#') alto=0; reset_cpu(); while ( (keypad!='#') ); else if(keypad=='5') goto label_ini; while(true); void reta(int ciclo) int syrc; for(syrc=0;syrc<ciclo;++syrc) delay_ms(90); //temperatura//aceite//agua//aire//bateria//combustible//correa//hidrahulico int8 obtener(void) int8 digito=0,k; point=0; while(keypad!='#') do delay_ms(10); keypad=kbd_getc(); if(keypad!=0) if(keypad=='*') if(digito!=0) lcd_putc("\b");

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lcd_putc(" "); lcd_putc("\b"); digito--; manual[digito]=' '; while (((keypad<'0') || (keypad>'9' ) ) && (keypad!='#' )); if((digito!=4) && (keypad!='#')) manual[digito]=keypad; digito++; lcd_putc(keypad); keypad=0; num[point]=manual[0]; point++; num[point]=manual[1]; point++; num[point]=manual[2]; point++; num[point]=manual[3]; point++; num[point]=0; //return((first<<4)|(second-'0')); manual[0]=' '; manual[1]=' '; manual[2]=' '; manual[3]=' '; set_point = atol(num); void si(void) pita(); pita(); pita(); reta(10); pita();

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void pita(void) output_high(pito); reta(1); output_low(pito); reta(1); void no(void) int8 j; for(j=0;j<=2;j++) output_high(pito); reta(2); output_low(pito); reta(1); for(j=0;j<=3;j++) output_high(pito); reta(2); output_low(pito); reta(1); WRITE_INT16_EXT_EEPROM(long int n, int16 data) int i; for (i = 0; i < 4; i++) write_eeprom(i + n, *(&data + i) ) ; int16 READ_INT16_EXT_EEPROM(long int n) int i; int16 data;

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for (i = 0; i < 4; i++) *(&data + i) = read_eeprom(i + n); return(data); 2. Diseño de la baquela. (Ver figura 34). Figura 34 Diseño de la baquela

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3. Máquina dosificadora de grano (Ver figura 35). Figura 35 Máquina dosificadora de grano

Fuente: autor

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GLOSARIO

• COMUNICACIONES PARALELO: tipo de comunicación en la cual todos los bits se transmiten consecutivamente. (una sola línea).

• CORRIENTE DE ARRANQUE: corriente mínima requerida por un motor para ponerse en movimiento.

• CPU: es el componente en una computadora digital que interpreta las instrucciones y procesa los datos contenidos en los programas de computadora.

• FRECUENCIA: es una medida para indicar el número de repeticiones de

cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo. Para calcular la frecuencia de un evento, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido.

• HDPE: polietileno de alta densidad.

• LDPE: polietileno de baja densidad.

• MEMORIA: se refiere a componentes de una computadora, dispositivos y medios de grabación que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo.

• PINES: son los contactos terminales de un conector o componente electrónico, fabricado de un material conductor de la electricidad.

• PUERTOS: es una forma genérica de denominar a una interfaz por la cual

diferentes tipos de datos pueden ser enviados y recibidos. Dicha interfaz puede ser física, o puede ser a nivel software

• PAR: es la fuerza que es capaz de ejercer un motor en cada giro. El giro de un motor tiene dos características: el par motor y la velocidad de giro. Por combinación de estas dos se obtiene la potencia.

• POTENCIA (HP): es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en realizar un trabajo