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UNCP – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE 1 Determinación del espesor de viruta y productividad en el proceso de aserrío del EucalyptusglobulusLabillen el aserradero Castillo

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE CATEDRA DE TRANSFORMACION MECANICA DE LA MADERA HUANCAYO - PERU

Diciembre del 2012 P. Grijalva Aroni DETERMINACION DEL ESPESOR DE VIRUTA Y PRODUCTIVIDAD EN EL PROCESO DE ASERRIO DEL Eucaliptus globulusLabill EN EL ASERRADERO CASTILLO CHIP THICKNESS DETERMINATION AND PRODUCTIVITY IN THE PROCESS OF SAWMILL OF Eucalyptus globulusLabill IN THE ASERRADERO CASTILLO Transformación Mecánica de la Madera Facultad de Ciencias Forestales y del Ambiente Universidad Nacional del Centro del Perú Huancayo, Perú pp. 1-10

UNCP – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE 2 Determinación del espesor de viruta y productividad en el proceso de aserrío del EucalyptusglobulusLabillen el aserradero Castillo

DETERMINACION DEL ESPESOR DE VIRUTA Y PRODUCTIVIDAD EN EL PROCESO DE ASERRIO DEL EucalyptusglobulusLabillEN EL ASERRADERO CASTILLO Grijalva AroniPercy(*)

*

( ) Estudiante de la Facultad de Ciencias Forestales y del Ambiente de la Universidad Nacional del Centro del Perú, Huancayo Diciembre del 2012. [email protected]

RESUMEN El presente informe nos da a conocer como es el trabajo en el aserradero Castillo, el cual comenzamos por analizar los diferentes tipos de corte, la procedencia de la madera, los distintos equipos que se utiliza, como las sierras, el motor trifásico, las trozas de eucalipto, y también el factor humano. También nos muestra el espesor de viruta y la productividad en el aserradero, durante el proceso de aserrío del Eucaliptus globulusLabill, esto tomando en cuanta tres factores muy importantes, el cual es la velocidad de corte, la velocidad de alimentación y el paso. Para esto tuvimos que tomar una serie de datos en el proceso, utilizando unja serie de equipos como el tacómetro digital, cronometro, wincha, etc. y así obtener los diferentes valores y poder analizar el valor del espesor de la viruta, el espesor de la viruta optimo tomando como coeficiente de aserio de 0.80 y la productividad y saber si el aserradero hace un buen manejo de las diferentes variables. PALABRAS CLAVE: EucalyptusglobulusLabill.

Espesor

de

viruta,

Productividad

de

aserrío,

CHIP THICKNESS DETERMINATION AND PRODUCTIVITY IN THE PROCESS OF SAWMILL OF Eucalyptus globulusLabill IN THE ASERRADERO CASTILLO SUMMARY The present workshows thevariation ofchip thicknessand the factorsthat influenceinsawmilling processforthe speciesEucalyptusglobulusLabill, two sawmillsMANTARO and CASTILLO, located in the town ofSanAgustinde Cajasand Huancayo, respectively; hereshow therespectiveresults and analysisof the calculationof the variation ofchip thicknessby recording: cutting speedand power, boththequalitative and quantitativecharacteristicsofthe cutting elements(saws) during the millingprocessof EucalyptusglobulusLabill, also exposethe productivity of eachmillandthe effect ofchip thicknessof EucalyptusglobulusLabillin this. KEYWORDS: Chip thickness, sawmillingproductivity, Eucalyptus globulusLabill.

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INTRODUCCIÓN En los procesos de aserrío de las diferentes maderas que se realiza, se observa que estas presentan un coeficiente de aserrío aproximado del 52%, el cual nos indica que el 48% de la madera se ve desperdiciado en diferentes productos, tales como costeros, aserrín y corteza, claro que estos productos también se puede vender pero lo ideal sería que la madera tuviese mayor porcentaje de madera aserrada. Esto se debe a que el espesor de viruta que es la principal factor de la productividad de la madera depende de varios factores, como son la velocidad de corte, la velocidad de alimentación y el paso, y estos factores muchas veces están mal manejados, el cual hace que el porcentaje del coeficiente de aserrío sea menor. Mediante el análisis de estos factores y de cómo aplicamos los conocimientos a distintas partes y funciones de las maquinas podemos aumentar este porcentaje, es por ello que este trabajo se enfoca a determinar el espesor de viruta y la productividad en el aserradero Castillo. OBJETIVOS: OBJETIVO PRINCIPAL: 

Determinar el espesor de la viruta y productividad en el proceso de aserrío del Eucaliptus globulusLabill en el aserradero Castillo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:    

Conocer los distintos materiales y equipos que se emplean en el aserradero Castillo en el proceso de aserrío. Determinar el espesor de viruta durante el corte del EucalyptusglobulusLabill. Determinar la productividad durante el proceso de aserrío del Eucalipto. Conocer cómo influyen el paso, velocidad de corte y velocidad de alimentación en es espesor de la viruta y la productividad en el aserradero Castillo.

MATERIALES Y METODOS El área de estudio se realizó en el Aserradero Castillo, el cual está ubicado a la altura del Km. 6 de la carretera central San Agustín de Cajas, Huancayo.La metodología utilizada para el desarrollo del trabajo fue eldescriptiva y analítico. En el proceso de la realización del trabajo fue mediante dos viditas al aserradero, en la primera visitafue para empezar el trabajo y saber el proceso y como trabaja el aserradero, en esta visita en señor Castillo nos dio algunos detalles de su empresa, por ejemplo, la distancia del bosque al aserradero es de 40 Km. aproximadamente, que la energía que utiliza para el proceso de aserrío es mediante un motor trifásico, los dientes de la sierra son postizos que se cambian una vez cada tres meses y esta es traido de Pucallpa, la longitud de las trozas de madera son de 3.10 metros con un contenido de humedad de 30 – 40%entre otros.Luego el ingeniero explico las direcciones de los cortes que sufría la

UNCP – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE 4 Determinación del espesor de viruta y productividad en el proceso de aserrío del EucalyptusglobulusLabillen el aserradero Castillo madera, esta muestra lo hizo empleando un hacha.En la segunda visita al aserradero, se procedió a tomar los datos en el proceso de aserrío de la madera, por ejemplo; las rpm, longitud de las trozas, altura de corte, entre otras; esto para poder determinar el espesor de la viruta y la productividad de la madera. Para toda esta labor hicimos uso de una serie de herramientas y equipos, como son: la wincha, el tacómetro digital, cronometro, hacha, sierra, la materia prima(madera de eucalipto), entre otros. Proceso de aserrío de la madera El aserrío de la madera, visualizado como un sistema dinámico, es el resultado de la concurrencia de tres elementos básicos: la materia prima, caracterizado por la madera, generalmente en estado húmedo; la herramienta cortante, que constituye los dientes cortantes de las sierras circulares o sierras banda; y la energía mecánica, proveniente de los motores eléctricos trifásicos o motores accionados con hidrocarburos.

Concepto tridimensional de la viruta La viruta es resultado del fraccionamiento de la madera, en el funcionamiento del aserradero, el ‘aserrín’ generado por el corte del diente de la sierra, extrae una pieza de madera muy diminuta desde punto de vista volumétrico, que para efectos de análisis en la ciencia del aserrío se denomina VIRUTA. Componentes de la viruta

El Ancho de Viruta

UNCP – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE 5 Determinación del espesor de viruta y productividad en el proceso de aserrío del EucalyptusglobulusLabillen el aserradero Castillo Está definido por el ancho del diente de la sierra; si la sierra es tipo cinta o banda, el ancho será de alrededor de 2 a 3 mm. Si la sierra es circular, el valor es aproximadamente 7 mm. Esta dimensión tiene efecto directo sobre el coeficiente de rendimiento físico de madera aserrada, lo que significa que en el proceso de corte con sierras tipo cinta o banda, el porcentaje o coeficiente de rendimiento será mayor que cuando se utiliza sierras circulares. Longitud de Viruta Está definida por la altura de corte, que ocurre cuando un diente se encuentra realizando el corte efectivo, desde el momento que un diente específico hace contacto de corte con la madera hasta que culmine esa función. El Espesor de Viruta (EV) Es la dimensión más importante desde el punto de vista de la ingeniería, por lo que su generación puede ser manejada inteligentemente y con mucha facilidad; mientras que el ancho de la viruta es función de la característica del elemento cortante, y la longitud de la viruta está definida por la dimensión diametral de la troza. Análisis e Importancia del Espesor de Viruta (EV)

El espesor de viruta también es considerado como el avance lineal por diente durante el aserrío está en función de la velocidad de alimentación de la madera, la velocidad de la herramienta cortante y el paso de los dientes de las sierras, definida por la siguiente formula:

VA x P EV = --------------VC Dónde: EV = Espesor de viruta (micras) VA = Velocidad de alimentación (m/minuto) VC = Velocidad de corte (m/minuto)

UNCP – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE 6 Determinación del espesor de viruta y productividad en el proceso de aserrío del EucalyptusglobulusLabillen el aserradero Castillo P = Paso de los dientes (mm) Estimación del Espesor de Viruta Óptimo Con el tacómetro digital, se puede recopilar directamente valores promedio de las revoluciones por minuto de las volantes del aserradero; con la wincha, se mide el diámetro de la volante y la longitud de la troza; con el cronómetro digital se mide el tiempo que dura el corte o aserrío desde un extremo hasta el otro de la troza; con el vernier, se mide el paso de los dientes de la sierra y mediante una notebook se obtendrá los resultados. Para estimar el espesor de viruta optimo se debe tomar en cuenta todas las variables posibles del sistema de aserrío; entre estos: el área de la garganta, paso y profundidad de los dientes, profundidad de corte promedio en la troza, velocidad de corte y velocidad de alimentación; utilizando la siguiente fórmula:

VA x P EV = --------------- x sen w VC Dónde: G = Área de garganta disponible (mm2) D = Profundidad o altura de corte en la troza (mm) EV OP. = Espesor de Viruta Optimo (mm ó micras) C = Coeficiente de utilización real de la capacidad de la garganta (0,70) Estimación de la Productividad de Madera Aserrada La estimación de la productividad de madera aserrada en un aserradero es muy importante, porque es una manera muy práctica de diagnosticar rápidamente la rentabilidad de la planta; para lo cual simplemente se requiere utilizar una wincha metálica para medir la longitud de la troza y el ancho de corte que soporta la troza, y un cronómetro digital con aproximación centesimal, para controlar el tiempo que se requiere para cortar la troza desde un extremo hasta el otro. Se puede utilizar la siguiente fórmula:

P = (L * A)/t Dónde: P = Productividad de madera aserrada (m2/minuto) L = Longitud de la troza (m) A = Ancho de corte que soporta la troza en el momento de la evaluación (m) t = Tiempo que dura el corte desde un extremo a otro de la troza (seg)

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RESULTADOS

Tabla Nº01:Relación entre el espesor de viruta y el espesor de viruta óptimo

En la Tabla N° 01. Nos muestra que el valor del espesor de viruta es de 0.45871mm y el valor del espesor de viruta optimo esto comando un coeficiente de 0.80 nos resulta 0.7299539mm, tomando en cuenta que se trabaja con una Velocidad de corte de 1551.950 m/ min, velocidad de Alimentación de 6.472 m/min y el paso de 110mm

TablaNº02: Comparación de los tres variables para determinar el espesor de la viruta

En la Tabla Nº 02 se puede observar las tres variables que determinan el espesor de viruta, en el cual la velocidad de corte es de 1551.950 m/min; la velocidad de alimentación es de 6.472 m/min; y el paso de 110mm, y en el cual nos da el espesor de viruta 0.45871mm. TablaNº03: Comparación entre el espesor de viruta y la productividad

En la Tabla N° 03 se puede observar que el valor del espesor de viruta es de 0.45871mm y el valor de la productividad es de 0.97077m2/min.

UNCP – FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE 8 Determinación del espesor de viruta y productividad en el proceso de aserrío del EucalyptusglobulusLabillen el aserradero Castillo Gráfico Nº01: Relación entre el espesor de viruta y el espesor de viruta óptimo

0.8 0.6 0.4 0.2 0 E.V.(mm)

E.V. óptimo

En el grafico se observa que el espesor de viruta es menor al espesor de viruta óptima, el cual para este último se utiliza un coeficiente de 0.80. Gráfico Nº02: Comparación de los tres variables para determinar el espesor de la viruta

2000 1500 1000 500 0

Vc(m/min.) Va(m/min) Paso(mm)

En este grafico se puede apreciar que la velocidad de corte es mayor a la velocidad de alimentación, ya que la velocidad de corte está en función a la velocidad de la sierra que se utiliza y la velocidad de alimentación está en función a que tanto se le brinda la madera a la sierra, y por último el paso es la distancia del diente entre diente; con estas tres variables se determina el espesor de viruta.

DISCUSIONES 



En el proceso de corte en el aserradero, se comprueba que el paso del diente es determinante para el espesor de viruta, ya que a mayor paso del diente mayor espesor de viruta, mayor avance lineal, menor tiempo de corte y en consecuencia mayor ganancia económica. Es muy importante trabajar bien con los tres variables para determinar el espesor de viruta, ya que si uno de estas variables es mal manejado el espesor y la productividad del aserrío serán bajos, y por lo tanto, no habría una adecuada eficiencia y eficacia.

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BIBLIOGRAFIA Miguel Miguel H. Tecnología del aserrío, Manual virtual, pp. 134, Huancayo, Perú, 2012. Astudillo A, Salas G. Determinación del espesor de virutas del Eucalyptusurugrandis mediante el uso de un modelo matemático, Informe de investigación, pp. 1-9, Guayana, Marzo 2011.

Vallejo Marcelo. Estandarización de proceso de aserrío de Eucaliptus grandis buscando competitividad necesaria para apertura exportadora. El Salvador.

ANEXOS FOTO # 01: Proceso de medición de las revoluciones por minuto de la sierra con el tacómetro digital.

FOTO # 03: Troza aserrada

FOTO # 02: Momento del aserrío de la madera de eucalipto

FOTO # 04: Proceso de medición del ancho de corte de la madera aserrada

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FOTO # 05: Proceso de medición del diámetro de la sierra para poder determinar la circunferencia de la sierra.

FOTO # 07: Proceso de aserrío de la madera

FOTO # 06: Proceso de enfriamiento de la sierra para evitar un sobrecalentado.

FOTO # 08: Tablones obtenidos en el aserrado de la madera de eucalipto