Diseño y construcción de un cortador electroneumático para ladrillos de arcilla

Resumen

RESUMEN

En este trabajo se presenta el diseño, simulación y construcción de una maquina electroneumática de corte para ladrillos de arcilla, que permite obtener diferentes dimensiones de barras de arcilla según programación y con ello aumentar la productividad y minimizar los desperdicios de materia prima para la elaboración de ladrillos.El ladrillo de arcilla es un producto altamente consumible en el sector construcción tanto para viviendas unifamiliares como multifamiliares; además de construcciones para usos industriales e empresariales. La demanda de este tipo de ladrillo va en aumento cada año lo que exige una mejora continua en el proceso de obtención del producto por parte de los fabricantes a fin de satisfacer eficientemente el mercado. Una de las fases fundamentales en la fabricación del ladrillo es el cortado de la materia prima humedecida de arcilla la que llega hacia la cortadora como una barra continua rectangular. Actualmente en casi todas las fábricas de ladrillo de la zona norte del Perú, el corte se realiza de forma manual por operarios capacitados específicamente para tal fin. Es importante que los operarios tengan la experiencia necesaria a fin de realizar el corte tal que permita tener ladrillos con las dimensiones estándares que exige las normas para una construcción segura y robusta. Por lo que si la demanda del mercado supera la capacidad de producción de los operarios capacitados podría generarse cuellos de botella o producción con calidad irregular según la experiencia y capacitación de los operarios de turno.Una alternativa de solución para lo descrito previamente, es el corte de ladrillos a partir de una máquina cortadora automática. Actualmente en el mercado existe una diversidad de máquinas cortadoras de ladrillos de accionamiento manual, cuya estructura mecánica ayuda a la precisión de corte del operario; sin embargo no soluciona los cuellos de botella que se pueden presentar por aumento de demanda de producción y asegurar una calidad homogénea. Adicionalmente se debe considerar que una vez realizado el corte se requiere coger y dejar las partes cortadas en determinadas bandejas lo que aumenta las responsabilidades y tiempo de ejecución de los operarios. Por lo que una solución adecuada al problema de falta de recurso humano especializado para el corte de la materia prima humedecida para obtener ladrillos de arcilla sería disponer de una maquina automatizada totalmente en la fase de corte y así dejar a los operarios la acción más simple y concreta de coger y dejar en las bandejas específicas. En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un cortador electroneumático para ladrillos de arcilla altamente versátil, eficiente, flexible, fácil instalación, estable en su funcionamiento y en especial con posibilidades de ser modificado y por lo tanto mejorado o complementado tanto en hardware como en software. Primero, se definen los criterios de diseño y las propiedades que intervendrían en la máquina. Segundo, se valida el diseño mediante simulación. Y tercero, se construye la máquina cortadora de ladrillos de acuerdo a los planos elaborados, y finalmente se muestra el funcionamiento de la máquina.Palabras clave: máquina cortadora de arcilla, ladrillo, automatización.

 

ABSTRACT

This paper presents the design, simulation and construction of an electropneumatic cutting machine for clay bricks, which allows different sizes of clay bars to be obtained according to programming and thereby increase productivity and minimize the waste of raw material for the production of bricks.Clay brick is a highly consumable product in the construction sector for both singlefamily and multi-family homes as well as constructions for industrial and business uses. The demand for this type of brick is increasing every year which demands a continuous improvement in the process of obtaining it by the manufacturers in order to efficiently satisfy the market.One of the fundamental phases in the manufacture of the brick is the cutting of the raw material moistened with clay that reaches the cutter as a rectangular continuous bar. Currently, in almost all brick factories in the north of Peru, the cutting is done manually by operators trained specifically for this purpose. It is important that the operators have the necessary experience in order to make the cut that allows to have bricks with the standard dimensions required by the standards for a safe and robust construction. So if market demand exceeds the production capacity of trained operators could generate bottlenecks or production with irregular quality according to the experience and training of shift workers.An alternative solution for the previously described is the brick cutting from an automatic cutting machine. Currently in the market there is a diversity of manually operated brick cutting machines, whose mechanical structure helps the cutting precision of the operator, however it does not solve the bottlenecks that may occur due to increased production demand and ensure a quality homogeneous Additionally, it must be considered that once the cut is made it is necessary to pick up and leave the cut parts in certain trays, which increases the responsibilities and execution time of the operators. So an adequate solution to the problem of lack of specialized human resources for cutting the raw material wetted to obtain clay bricks would be to have an automated machine fully in the cutting phase and thus leave the operators the simplest action and concrete to catch and leave in the specific trays.This paper presents the design and construction of an electropneumatic cutter for clay bricks highly versatile, efficient, flexible, easy to install, stable in its operation and especially with possibilities of being modified and therefore improved or complemented in both hardware and in software. First define the design criteria and the properties that would intervene in the machine. Second, the design is validated by simulation, third, the brick cutting machine is built according to the elaborated plans and finally the operation of the machine is shown.Key words: clay cutting machine, brick, Automation.