Diseño de un sistema de enrollado de papel para aumentar la produccion de cajas de cartón en una empresa productora en Barranquilla

Abstract

El proceso de producción del papel termina con el enrollado de este, en esta parte del proceso debido a varios factores el papel puede presentar rompimiento, por lo cual el material sale del proceso. Hay plantas en donde se usa como materia prima material reciclable por lo cual se puede reusar, mientras que hay otras que no. En promedio el peso del papel que no es enrollado debido a este problema es de media tonelada al día (15 ton/mes), si se hallara una forma de evitar esto se podría aumentar la producción de la planta y tener más ganancias. En esto se ve la oportunidad para incrementar la producción de la empresa debido a que este papel podría haber sido enrollado. Para esto se planea cambiar el sistema de enrollado y mejorar el mecanismo de cambio de rollo para que el papel experimente menos rompimiento. La alternativa seleccionada consiste en 2 pares de brazos que se mueven mediante cilindros hidráulicos, cuando el papel se termine de enrollar en el primer par mediante aire comprimido se cortara el papel y se empezara a enrollar en el segundo. Para esto hay que tener en cuenta que la velocidad de giro del motor que se encarga del enrollado debe estar disminuyendo para igualar la velocidad lineal de salida del papel, así también como la velocidad con la que se mueven los cilindros hidráulicos. También se encontró que se debía saber el comportamiento exacto de como aumentaba el radio del rollo de papel en cada revolución, así también como el cambio de velocidad de los cilindros hidráulicos, estos datos eran importantes para poder determinar los valores de velocidad necesarios para que el papel no se rompa. Por último se realiza el diseño de detalle de los brazos, el eje, selección de los equipos, y se realizan simulaciones donde se representa el comportamiento de estos elementos ante la carga que soporta. Como es debido se realizó un estudio financiero, planos de ingeniería, y cronograma general.

The process of paper production ends when the paper is rolled, in this part of the process due to several factors the paper may present breakage, for which the material leaves the process. There are plants where recyclable material is used as a raw material, so it can be reused, while there are others that cannot. On average the weight of paper that is not rolled due to this problem is half a ton per day (15 ton/month), if a way to avoid this could be found, it could increase the production of the plant and have more profits. In this we can see the opportunity to increase the production of the company because this paper could have been rolled. For this, it is planned to change the rolled system and improve the roll change mechanism so that the paper experiences less breakage. The selected alternative consists of 2 pairs of arms that move by hydraulic cylinders, when the rolling of the paper is finished in the first pair, the paper is cut by compressed and began to roll in the second one. For this we must bear in mind that the speed of rotation of the motor that is responsible for the rolling must decrease to meet the linear speed of paper output, as well as the speed with which the hydraulic cylinders move. It was also found that it was necessary to know the exact behavior of how the radius of the paper roll increased in each revolution, as well as the change of speed of the hydraulic cylinders, this data was important to be able to determine the speed values necessary to prevent the break of the paper. Finally, the design of the arms, the axis, equipment selection, and simulations are performed where the behavior of these elements is represented in front of the load that it supports. As a result, a financial study, engineering plans and a general schedule were make.