Cálculo de la fuerza de fricción necesaria para extraer el coque de hornos solera para el diseño de prototipos de máquinas de empuje
DOI:
https://doi.org/10.61799/2216-0388.1462Palabras clave:
Horno solera, coque, extracción, fuerza, máquina, MINCIENCIASResumen
El presente artículo expone uno de los resultados de la investigación cofinanciada por MINCIENCIAS mediante la convocatoria 851 del 2019 y apoyada por Tecnoparque SENA sede nodo Ocaña, que permitió materializar, aplicando la metodología I+P+D3 (Investigación+Planificación+Definición del producto, Diseño y Desarrollo), un prototipo innovador de una máquina de empuje para extraer coque de hornos solera. Para lograrlo, se calculó la fuerza de fricción necesaria a vencer para extraer el coque, a través de un procedimiento de diseño basado en el estudio de Badiuzzaman y Sadayoshi & Michikata; desarrollado en función de las características de un horno vertical, cuya geometría, características y capacidad de producción, son totalmente diferentes a un horno solera, por consiguiente, las variables de diseño son distintas. Así, bajo una metodología teórica, resultado de la adaptación ingenieril de horno vertical a horno solera, y bajo una metodología experimental, se presenta un procedimiento de diseño para calcular la fuerza de fricción necesaria a vencer para extraer 2.8 Toneladas de coque por la máquina de extracción en el proceso de deshorne de un horno solera, comúnmente usado en Norte de Santander y Colombia. Teóricamente, se presenta un procedimiento, desde parámetros como el peso de la torta de coque y los coeficientes de fricción, para hallar la fuerza de rozamiento y empuje. Se realizó una validación experimental, a partir de una metodología propuesta, para calcular la fuerza que necesita el motor en la extracción del coque, desde variables como el voltaje, el amperaje, la eficiencia y el factor de potencia. Se evidencia una correspondencia del 86.7% entre los datos teóricos de la fuerza máxima a ejercer para vencer la condición pegajosa con respecto a los datos obtenidos experimentalmente; lo que permite concluir una estimación satisfactoria de los coeficientes usados teóricamente para la selección del motor y componentes de la máquina.
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