compresores de aire
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Propiedad de la multiplicación
Como la multiplicación es una forma abreviada de sumar números iguales, tiene las mismas propiedades de la suma.
A) Tiene la propiedad conmutativa
B) Tiene la propiedad asociativa
C) Tiene elemento neutro que es +1
D) Tiene elemento adsorbente que es 0
E) Todo número real tiene su simétrico para la multiplicación que llamamos inverso. El inverso de A es 1/A=A^-1
F) La multiplicación es distributiva respecto a la adición y sustracción
G) La multiplicación no es distributiva respecto a la multiplicación y la división
Ejemplo (-4)+ (-4)+ (-4)=-(4+4+4)=-12
Es decir 3. (-4)=-12 por lo tanto el producto de un entero positivo por un entero negativo es un entero negativo.
Regla de los signos de la multip
Fecha:05/03/20
Capitulo 3. Marco Metodológico
3.1 Diseño de la Investigación…………………………………………………….……………..11
3.2 Tipo de Investigación…………………………………………………………………………. 12
Capitulo 4. Conclusiones y Recomendaciones
4.1 Conclusiones……………………………………………………………………………………….14
4.2 Recomendaciones……………………………………………………………………….….…..15
4.3 Bibliografías…………………………………………………………………………….…….…….16
4.4 Anexos………………………………………………………..……………………………………...
INTRODUCCIÓN
Através de los años, sobre manera desde 1700 hasta los 1800. Siempre
hubo una necesidad de incrementar la cantidad de energía para realizar un
trabajo. Fue así como a pesar de no contar con todas las ventajas que posee la
electricidad, ya que esta no fue desarrollada sino a partir del año de 1888 por
Thomas Alva Edison, los científicos siempre andaban en la búsqueda de un
invento que fuera capaz de desarrollar grandes cantidades de energía (fuerza)
para poder realizar los diferentes tipos de trabajo que hasta ese momento solo
se hacia de la forma manual, ósea a mano, lo que significaba grandes
cantidades de tiempo para poder realizar dichos trabajos.
La tendencia en la industria es construir plantas cada vez más grandes con
equipos de un solo componente, más grande y confiable. La confiabilidad del
equipo rotatorio siempre se debe definir en términos de la duración esperada
de la planta y el tiempo de amortización requerido para producir utilidades al
propietario.
El corazón de muchos procesos y el que más problemas puede ocasionar es
el compresor. Fue allí donde se logro el invento de la Unidad Compresora
Neumática en otras palabras el compresor de aire, el cual desde su
descubrimiento ha sido una ayuda inmensa en todo tipo de industria existente.
Tanto es así que hoy en día hay muchos equipos utilizados en las industrias,
trabajan con aire y con electricidad, eso es para ahorrar altos costos de energía
eléctrica y así sirven de un gran provecho económico.
El compresor de aire es de muchísima importancia para nosotros ya que
muchos tipos de vehículos, máquinas de trabajo minero, máquinas de
rompimiento de piedras y de las calles, para todo el ramo de la pintura es
utilizado, lo cual deja ver la gran importancia y utilidad que este significa para
nosotros.
Por lo anteriormente expuesto me propuse diseñar una unidad compresora
de aire con material reciclable o de desecho y así demostrar todo el
conocimiento adquirido en esta institución, con el aprendizaje obtenido de mis
profesores y ponerlo en práctica en este proyecto.
AGRADECIMIENTOS
Ante todo primero le agradezco a Dios y después a mis padres, por
haberme ayudado a culminar mis estudios.
Le agradezco grandemente a todo el cuerpo de profesores de esta
institución tan importante como lo es la U.E.T. Latinoamericano, que durante
todo este tiempo tuvieron paciencia conmigo y han podido brindarme los
conocimientos que he adquirido en esta institución, y me fijo como meta no
quedarme hasta aquí sino seguir estudiando y aprendiendo más de esta rama
como es la Mecánica.
1.1 FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA
En la actualidad podemos darnos cuenta que uno de los problemas que
más esta afectando a todos los países es el de consumo de energía, y la
pregunta es como hacer disminuir en un gran porcentaje el consumo de
energía y como desarrollar equipos que realicen trabajos en nuestras
industrias y compañías con el mínimo de consumo eléctrico.
Es importante notar que hoy en día muchas de nuestras industrias y casi en
su totalidad, trabajan con equipos compresores de aire, por la vital importancia
que ellos implican en la realización de su trabajo.
Aquí mismo en nuestra institución, tenemos puertas, rejas, ventanas y
protectores que para su vital mantenimiento necesitan que periódicamente,
estén realizándoseles trabajos de pintura, fondeado y barnizado. Lo cual
representa un altísimo costo para nuestra institución, contratar equipos,
personal y maquinarias como el compresor de aire para poder realizar estos
trabajos de mantenimiento, restauración y reparación de nuestra institución.
Los trabajos antes mencionados son de suma importancia ya que de no
hacérsele su debido mantenimiento, tiende a irse deteriorando poco a poco las
puertas, rejas, ventanas y protectores de nuestro colegio, por lo antes
mencionado a continuación enumerare los puntos concretos del problema:
. Hay que fabricar una unidad compresora de aire (compresor de aire), con
materiales de desechos, reusables o reciclables que tenga todas características
de una maquina de marca o que este en el mercado de producción, que sea
de muy bajo costo fabricarla y que produzca el mínimo gasto su construcción.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 objetivo general
Realizar la construcción de un compresor de aire, con materiales reciclables,
reusables o recuperados, que tenga un excelente funcionamiento como
requisito fundamental.
1.2.2 Objetivos Específicos:
a. Revisar bibliografías relacionadas con el tema
b. Buscar la documentación adecuada para poder presentar este proyecto
c. Buscar asesoría de parte del personal docente de nuestra institución
d. Planificar todas las actividades a realizar
e. Hacer una selección de los materiales necesarios.
f. Hacer una evaluación de los resultados y progresos obtenido
1.3 JUSTIFICACIÓN
La justificación de realizar este trabajo la hago en referencia a estos 2
puntos importantes:
. Aspecto Práctico: Se cuenta con el personal docente de nuestro colegio, lo cual hace más fácil llevar adelante la investigación para desarrollar este proyecto investigativo.
Su importancia en el aspecto práctico después de haber realizado el debido análisis correspondiente me lleva a la realización y construcción del compresor de aire.
. Aspecto metodológico: Es de mucha importancia ya que nos sirve de orientación para otros proyectos investigativos a realizar por los futuros bachilleres que egresaran de nuestra institución.
Es importante resaltar que dicho proyecto es un requisito fundamental
para poder Obtener el título de: Técnico Medio, Mención Mecánica
Mantenimiento.
2.1 ANTECEDENTES HISTORICOS
La primera transmisión de aire comprimido o de un compresor de aire, data
del 1700, cuando el físico francés Denis Papín empleó la fuerza de un molino de
agua para comprimir aire que después se transportaba por tubos para realizar
trabajos domésticos y de su invención. Aproximadamente un siglo después, el
inventor británico George Medhurst obtuvo una patente para impulsar un motor
mediante aire comprimido, aunque la primera aplicación práctica del método de
compresión de aire suele atribuirse al inventor británico George Law, quien en
1865 diseñó un taladro de roca en el que un pistón movido por presión de aire
hacía funcionar un martillo. El uso de este taladro movido con aire comprimido
se generalizó, y fue empleado en la perforación del túnel ferroviario del Mont
Cenis, en los Alpes, que se inauguró en 1871, y en el túnel de Hossac, en
Massachusetts (Estados Unidos), inaugurado en 1875……
2.2 Bases Teóricas
Los compresores de aire, también llamado bomba de aire, es una
máquina que disminuye el volumen de una determinada cantidad de aire y
aumenta su presión por procedimientos mecánicos y también son maquinas
que aspiran aire ambiente a la presión y temperatura atmosférica y lo
comprime hasta conferirle una presión superior.
Desde que se invento el compresor de aire muchas han sido sus utilidades
en el ramo de la industria. Tanto es así que por citar un ejemplo de lo vital que
este equipo, es el ramo de la industria automotriz, todos los vehículos que se
producen tienen que ser pintados con fondos y después ser pintados con
pintura automotriz acrílica. Me imagino las compañías automotrices pintando
los carros de forma manual o con brochas y me doy cuenta de la forma tan
arcaica y medieval que sería. Es de allí que podemos observar la gran
importancia que tienen los compresores de aire y la inmensa utilidad que ellos
nos sirven.
También en el ramo de la industria de la construcción es de un valor
incalculable ya que la mayoría de las perforaciones en los suelos o para romper
rocas de gran magnitudes se hace con los sistemas de compresores de aire, es
difícil imaginar a los trabajadores de una empresa constructora rompiendo
enormes rocas de forma manual ósea con herramientas como el pico por ej. En
cambio nos damos cuenta que para ese tipo de trabajo se utiliza la llamada
“Ploga” que es un equipo que trabaja con compresión de aire Lo que nos deja
claro la gran utilidad que tiene el compresor de aire y el gran ahorro de tiempo
en la ejecución de un proyecto de trabajo.
Tipos De Compresores
Existen varios tipos de compresores, dependiendo la elección de las
necesidades y características de utilización entre ellos, siendo el de pistón el de
más uso comercial puedo mencionar algunos de los siguientes:
A pistón, a membrana, a paletas Rotativos y a Tornillo.
Compresores a Pistón
Son los de uso mas difundido, en donde la compresión se efectúa por el
movimiento alternativo de un pistón accionado por un mecanismo biela-
manivela. En la carrera descendente se abre la válvula de admisión automática
y el cilindro se llena de aire para luego en la carrera ascendente comprimirlo,
saliendo así por la válvula de descarga. Una simple etapa de compresión como
la descrita no permitirá obtener presiones elevadas, para ello será necesario
recurrir a dos mas etapas de compresión, en donde el aire comprimido a baja
presión de una primera etapa (3 a 4 bar) llamada de baja, es vuelto a comprimir
en otro cilindro en una segunda etapa llamada de alta, hasta la presión final de
utilización. Puesto que la compresión produce una cierta cantidad de calor,
será necesario refrigerar el aire entre las etapas para obtener una temperatura
final de compresión más baja. Ver anexo fig. 1 y fig. 2.
El cilindro de alta es de diámetro más reducido que el de baja, puesto que este
toma el aire ya comprimido por la primera etapa y por lo tanto ocupara menos
volumen.
Compresores de Membrana
Son de construcción sencilla y consisten en una membrana accionada por
una biela montada sobre un eje motor excéntrico; de este modo se obtendrá
un movimiento de vaivén de la membrana con la consiguiente variación de
volumen de la cámara de compresión en donde se encuentran alojadas las
válvulas de admisión y descarga, accionadas automáticamente por la acción del
aire. Permiten la producción de aire comprimido absolutamente exento de
aceite, puesto que el mismo no entra en contacto con el mecanismo de
accionamiento, y en consecuencia el aire presenta gran pureza.
Utilizados mayormente en la rama de la medicina y ciertos procesos químicos
donde se requiere aire sin vestigios de aceite al mínimo porcentaje de
humedad y de gran pureza. Ver anexo en fig.3.
Compresores a Paletas
También llamados multi-aletas o de émbolos rotativos. Constan de una
carcasa cilíndrica en cuyo interior va un rotor montado un excéntricamente de
modo de rozar casi por un lado la pared de la carcasa formando así del lado
opuesto una cámara de trabajo en forma de media luna. Esta cámara queda
dividida en secciones por un conjunto de paletas deslizantes alojadas en
ranuras radiales del rotor. Al girar este ultimo, el volumen de las secciones
varía desde un máximo a un mínimo, produciéndose la aspiración, compresión
y expulsión del aire sin necesidad de válvula algo …
Este tipo de compresor es muy adecuado para casos en que no es problema
la presencia de aceite en el aire comprimido, fabricándose unidades de hasta
6.000 m /h de capacidad y hasta presión de 8 bar en una sola etapa y de 30 bar
en dos etapas, las paletas deben ser hechas de materiales auto lubricantes, tipo
teflón o grafito. Alcanzan una vida útil de 35.000 a 40.000 horas de
funcionamiento. Este tipo de compresores suministran un flujo casi sin
pulsaciones y en forma continúa utilizando un depósito que actúa de
separador de aceite. Ver anexo fig. 4 y fig. 5
2.2 Compresores a Tornillo
También llamados compresores helicoidales. La compresión de estas
maquinas es efectuada por dos rotores helicoidales, uno macho y otro hembra
que son prácticamente dos tornillos engranados entre sí y contenidos en una
carcasa dentro de la cual giran.
El macho es un tornillo de 4 entradas y la hembra de 6. El macho cumple
la misma función prácticamente que el pistón en el compresor en el compresor
alternativo y la hembra la del cilindro. En su rotación los lóbulos del macho se
introducen en los huecos de la hembra desplazando el aire axialmente,
disminuyendo su volumen y por consiguiente aumentando su presión. Los
lóbulos se “llenan” de aire por un lado y descargan por el otro en sentido axial.
Los dos rotores no están en contacto entre sí, de modo tal que tanto el
desgaste como la lubricación resultan mínimas. Esto se logra a través de un
juego de engranajes que mantiene el sincronismo de giro de los rotores y evita
que estos presionen unos contra otros, asegurándose la estanqueidad
necesaria por la estrecha tolerancia de los juegos que existen entre ellos y la de
estos con la carcasa. Ver anexo fig. 6 y fig. 7.
3.1 Diseño De La Investigación
El diseño de la investigación es realizado según el modelo de compresores
de aire de pistón, mediante el cual es basado mi proyecto y así tratar de
desarrollar las destrezas y habilidades obtenidas en esta institución para
futuros proyectos y al mismo tiempo debe considerarse como un estudio de
campo investigativo.
3.2 Tipo de Investigación
En este paso se comenzó a elaborar todos los materiales necesarios para
realizar esta investigación y como debía realizarse el procedimiento de paso a
paso de construcción del mismo.
El Compresor Esta Constituido Por:
1. Bombona : Tiene una capacidad de volumen de 4 galones y una capacidad de presión es de 180 psi.
2. Esqueleto Mecánico : Tubería de ½ pulg. De herrería y láminas del tipo A.36 o latón acero 1.020.
3. Ruedas Plásticas: Son del tipo de coche estándar y son adaptadas a la carrocería.
4. Presostato 20-40: Es un instrumento que controla la presión de aire en
un rango de 20 hasta 40 psi, lo cual automatiza el compresor en el rango
deseado.
5. Presometro o Reloj de Grado: Es un instrumento de efecto visual que
permite observar la presión controlada por un presostato.
6. Motor. Es un motor monofásico de voltaje 110 volt. Y ½ hp (caballos de
fuerza).
7. Cabezote: Es la unidad donde trabaja el pistón y comprime el aire, el cual
lo envía através de un tubo o manguera hasta el recipiente o bombona,
siendo impedido el retorno por medio de una válvula check.
8. Los conectores y Válvulas: Son accesorios recuperados o reusables los
cuales forman parte de este trabajo investigativo.
9. Pintura: Aplicada con spray, sobre una base de anticorrosivo y fondo de
zinc.
Paso A Paso De La Construcción Del Proyecto:
1. Buscar todo el material reusable o recuperable que se pueda, tal como;
bombona, esqueleto de una planta eléctrica usada, tubos, acoples,
válvulas, codos, ruedas de coche, niples, cabezote de presión, conectores
de válvulas, motor monofásico 110 volt, presostato y correa que va a
girar la parte compresora,etc.
2. Se realizo el acoplamiento de la tubería de salida de aire de la bombona
soldándole un tubo de 3/8 pulg. Y de allí con un anillo de 3/8 pulg. A ½
pulg. luego se coloco una T de ½ pulg. Que serviría en un extremo de
entrada de aire y por el otro extremo salida de aire.
3. Se procedió al ensamblaje de la bombona o recipiente de almacenaje de
aire, para esto se fijo al esqueleto de una maquina vieja de soldar
mediante un tornillo el cual estaba fijado a la bombona y de allí atravez
del esqueleto sujetado con arandela y tuerca.
4. Se realizo la fijación del cabezote de compresión, el cual es un equipo
recuperado de tipo vehicular, con soldadura de electrodo 6013 Ø 3/32”,
que son los más adecuados para este caso.
5. Procedí a realizar La fijación del motor 110 volt. Monofásico con
soldadura de electrodo 6013 Ø 3/32” , tomando muy en cuenta la
alineación que debe existir entre la polea del motor y la polea del
cabezote de compresión, fijando entre ellos 2 un ángulo de soporte para
mejorar su estabilidad .
6. Se realizo la fijación de la correa del tipo DAYCO modelo 11A0890TC
entre el cabezote y el motor, y se procedió a tensarla hasta lograr la
fuerza de tensión deseada.
7. Se realizo de la instalación de la salida de aire del cabezote, mediante un
niple de ½ pulg, conectado a un anillo de ½ pulg, y de aquí a otro niple de
½ pulg, el cual está conectado a un codo de ½ pulg, desde aquí va
conectado a una T de ½ pulg. La cual en uno de sus extremos tiene una
salida directa atravez de una manguera de alta presión hacia la valvula
check y en sus otros 2 extremos tiene conectado el reloj de presión de
aire de 100 psi y el presostato, el cual sirve para regular la cantidad de
aire que se va a almacenar en la bombona, el cual saldrá atravez de una
llave de paso rápido que está conectada a la valvula check con medidas
de ½ pulg.
8. Se procedió a realizar el acople de las ruedas de coche recuperables,
mediante unos pernos sujetados a la estructura.
9. Se realizo la conexión eléctrica del presostato, conectándole los cables en
los contactos cerrados para que al llegar a la presión requerida se corte
el suministro eléctrico y pare el trabajo del motor del compresor. Ver
anexo fig. 8.
Materiales Utilizados en la Construcción del Proyecto
1. Maquina de Soldar 110 volt
2. Esmeril
3. Juego de llaves manuales desde 8 mm hasta 19 mm
4. 2 llaves de tubo Ø 8 pulg.
5. Llave ajustable de 10 mm.
6. Juego de destornilladores de estrías y pala.
7. Electrodo para soldar tipo 6013 (3/32”)
8. Insumos pequeños ( arandelas, tornillos y tuercas)
4.1 Conclusión:
Que importante es hacer una tesis de grado o un proyecto de graduación,
ya que es aquí donde queda en evidencia el aprendizaje obtenido en una
institución y/o la capacidad de enseñanza de dicha institución.
La gran enseñanza de poder construir y ensamblar un compresor de aire es
de un valor incalculable, lo cual me permite ejecutar todos los conocimientos
tantos prácticos como teóricos adquiridos en esta institución como lo es la
U.E.T. Latinoamericano.
Es importante resaltar que aunque este equipo no tiene las grandes
capacidades de otros que están en el mercado de trabajo y que aunque no
tiene la potencia de otros equipos que se utilizan en la actualidad, este
compresor cumple con los requisitos para lo cual fue diseñado y es muy
recompensante la experiencia de poder fabricar un equipo que puede realizar
tareas domesticas y de múltiple uso aquí en mi hogar.
4.2 Recomendación:
Según el proyecto anteriormente elaborado se recomienda lo siguiente:
1. Que nunca falte la motivación hacia los jóvenes y futuros bachilleres de
realizar proyectos de este tipo.
2. Que se puedan inculcar en los estudiantes una mentalidad o actitud cada
vez más progresiva de hacer un proyecto mucho mejor que lo
anteriormente expuesto y así desarrollar una mente creativa e
innovadora en los futuros bachilleres de esta institución.
3. Realizar una exposición publica, práctica y oratoria de los proyectos
realizados, para que así los fabricantes y /o autores, puedan recibir el
reconocimiento de los espectadores, lo cual servirá de un gran estimulo
en los mismos.
4. Organizar y preparar encuentros con otras escuelas o colegios técnicos,
para compartir conocimientos y desarrollar más el aprendizaje.
4.3 Bibliografías
1. Huenul, Julio. 2000. Generación y Distribución del Aire Comprimido, Apuntes de Oleohidráulica, Neumática y Autómatas Programables P.L.
2. Encarta Microsoft Student 2009. Estudios sobre los compresores de aire
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4. Ricardo Grant. Mayo 2004. Uso de los compresores de aire y Mantenimiento
Compresor a Pistón
Fig.1 Fig.2
Compresores de Membrana
Fig. 3
Compresores a Paleta
Fig. 4 Fig. 5
Compresores a Tornillo
Fig. 6 Fig. 7
Fig. 8