Aplicación de la Ingeniería mecánica en la industria

¿Que es la ingeniera mecánica?

La ingeniería mecánica es una rama de la ingeniería que aplica, específicamente, los principios de la termodinámica, la mecánica, la mecánica de fluidos y el análisis estructural, para el diseño y análisis de diversos elementos usados en la actualidad, tales como maquinaria con diversos fines (térmicos, hidráulicos, de transporte, de manufactura), así como también de sistemas de ventilación, vehículos motorizados terrestres, aéreos y marítimos, entre otras aplicaciones.

Los principales ámbitos generales desarrollados por ingenieros mecánicos incluyen el desarrollo de proyectos en los campos de la ingeniería que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones y plantas industriales.

Aplicación de la ingeniería mecánica en la industria textil.

La Industria textil es el sector industrial de la economía dedicado a la producción de fibras -fibra natural y sintética-, hilados, telas y productos relacionados con la confección de ropa y vestidos. Aunque desde el punto de vista técnico es un sector diferente, en las estadísticas económicas se suele incluir la industria del calzado como parte de la industria textil.

Los materiales textiles - fibras, hilos, telas y ropa- son productos de consumo masivo razón por la que la industria textil y de la confección genera gran cantidad de empleos directos e indirectos, tiene un peso importante en la economía mundial y una fuerte incidencia sobre el empleo y la tasa de desempleo en los países donde se instala. Es uno de los sectores industriales más controvertido, tanto en la definición de tratados comerciales internacionales como por su tradicional incumplimiento de mínimas condiciones laborales y salariales por su des-localización constante.

Las fábricas textiles son los lugares donde se desarrolla el trabajo y elaboración de los distintos materiales. Inicialmente el trabajo se realiza por mujeres en sus domicilios, luego en talleres más o menos adecuados y finalmente en instalaciones fabriles para la elaboración de hilaturas y confección de prendas. En la actualidad en América Latina se denominan maquiladoras.

En la industria textil se ha aplicado la ingeniería mecánica a lo largo de los años, desde el inicio de esta industria, podemos ver la aplicación de la ingeniera mecánica en esta industria cuando vemos las distintas maquinas que se han creado como son: 

• Hilandera: es una maquina la cual va uniendo las pequeñas fibras de la materia prima formando hebras, que posteriormente se unirán con mas hebras que se retorcerán formando hilasas. 

• Peinadoras: Su objetivo es separar las fibras largas de las cortas, paralelizándolas y removiendo los desperdicios presentes en la napa.La peinadora es alimentada con los rollos de napa que vienen de la reunidora. La máquina, por medio de peines circulares y rectos, separa las fibras cortas de las fibras largas de cada una de los rollos de napas. Las fibras largas convertidas en finos velos, son condensadas en cintas, las cuales son dobladas y sometidas a un proceso de estiraje; de nuevo son condensadas para entregar una cinta envuelta en un bote para el proceso siguiente.

• Continua de hilar o trocil: La continua de hilar es la maquinaria usada en el proceso de hilatura propiamente dicho, en este proceso a las mechas provenientes de las máquinas mecheras se les da un estiraje y torsión final de acuerdo a las características del título establecido por el programa de producción.Los métodos utilizados para la torsión son muy diferentes dependiendo de la tecnología de hilatura que se utilice. Puesto que los métodos para la aplicación de la torsión son diferentes, las estructuras del hilo resultante también tienen sus propias formas características. Existen tres tecnologías principales para aplicar dicha torsión y dar una estructura al hilo, a saber, la hilatura de anillos, la hilatura open end (o de rotor) y la hilatura por chorro de aire (vórtice).El trocil o continua de anillos, se encargara de darle más estiraje a la fibra y aplicarle torsión, obteniendo como resultado final la formación del hilo, éste sería el objetivo primordial del trocil.

• Veloz o mechera: Es la máquina del proceso que se alimenta con cinta procedente de peinadora o estirador, aplicando alto estiraje en las fibras para disminuir considerablemente el diámetro o grosor del material de alimentación. Al material estirado se le aplica una torsión parcial convirtiéndose en pabilo (de determinado título) para arrollarse en un carrete (de cierto tamaño o alzada). Cada pabilo constituye una unidad productiva llamada huso, por lo que tienen veloces de 60, 80, 100 y has 200 husos.

1. Mecanismo del veloz: El veloz cuanta con un frente de acuerdo al número de husos en cada máquina, los hay de 60, 80, 120 y hasta 240 husos. En un extremo se encuentra el motor principal al que se acopla el sistema de transmisión o de engranaje, contiene también sistema eléctrico- electrónico, indicadores de luz para paro por rotura, botones de accionamiento-pausa y paro a lo largo de la máquina.La parte trasera está provista de unos soportes con cilindros que giran a la misma velocidad del cilindro alimentario del tren de estiraje. Cada bote de cinta de alimentación se coloca en la parte trasera, y cada una es conducida por guías. Para cada cinta, los cilindros antes mencionados, tienen un sensor de rotura o terminación de material.Antes de llegar al tren de estiraje, la cinta pasa sobre una barra pulida tensora, para cuando se detenga la máquina, éstas no se cuelguen y enreden unas con otras. La cinta pasa por el tren de estiraje y sale para conducirse hasta el cabrestillo que le aplicará la torsión correspondiente. Para cada huso corresponde un cabrestillo y todo el conjunto de ellos se encuentran en la parte frontal.Se le denomina “masa” a esta sección que sube desde la parte inferior del carrete a la superior, para efectuar el llenado gradual hasta determinado diámetro.Cada huso donde va cada cabrestillo tiene diferente tamaño para diferentes “alzadas” de carrete vacío (se denomina a la distancia o longitud en C3 de cada carrete vacío de la base de su punto, esta variación es de acuerdo al modelo y marca de la máquina).Sobre el tren de estiraje, y para cada 2 husos, se coloca el “nahualt de fieltro” o esponjas para recoger las fibras flotantes, se requiere también del dispositivo viajero, que aspira a lo largo de toda la máquina, polvo y fibras volátiles para impedir su adherencia al material.
2. PARTES DEL VELOZ: Pabilo o producto terminado, Creel, Paro o automático trasero, Brazo pendular, Tubo de aspiración, Cremallera, Pesas, Chasis, Piñón del huso, Huso, Carro, Piñón carreta, Plegador, Volante, Tornafil, Zona de estiraje, Mesa

• REUNIDORA DE CINTAS:Tiene por objeto reunir de 16 a 24 cintas para formar una napa. Las cintas son entregadas a una mesa formando una capa de material, luego pasan a un par de cilindros calandradores y posteriormente a los tambores formadores del rollo. La cinta recibe una tensión.Es importante el pase por esta máquina, ya que a la salida el material tiene la forma de un velo o tela, que garantiza un óptimo trabajo de los peines circular y recto de la peinadora, cosa que no sería posible si las fibras estuviesen en un formato grueso y denso (cinta).



• ESTIRADOR O MANUAR
El proceso del manuar cumple con la función de paralelizar las fibras mediante el estiraje de la cinta. El estiraje es un proceso de adelgazamiento de la masa por longitud del material alimentado, haciendo deslizar las fibras progresivamente sin romper la continuidad de la cinta.
Se alimenta de 6 u 8 cintas y estira lo mismo, obteniéndose a la salida una cinta más regular. El manuar es una maquina muy importante en el proceso de hilatura; influye en la uniformidad del material. Si este proceso no se realiza correctamente, se produce disminuciones en la resistencia y el alargamiento a la rotura del hilo final. Además los defectos en la cinta que salen del manuar no pueden corregirse, y llegan hasta el hilo.
Los factores que afectan la regularidad de la cinta a tener en cuenta en esta operación son :

Estiraje total.
El numero de pases.
El encartamiento en el tren de estiraje.
El doblaje.
Los g/m de las cintas de alimentación.
La longitud de la fibra.
La finura de la fibra.
La velocidad de entrega.
El tipo de estiraje.
El tipo de autorregulado.
Los ajustes en el autorregulado.


• CARDA
Tiene por finalidad la limpieza e individualización de las fibras, la limpieza se da por acabada en esta operación. La mezcla obtenida es llevada a las cardas donde se realiza el cardado que es el proceso más importante que ayuda tanto a la apertura de los copos a fibras individuales como a la separación de impurezas y neps. Las fibras salen de la carda en forma de velo frágil, depositándose en forma de espiral (“cinta”), en un bote siendo el producto las Cintas de carda.

• MEZCLADORA

Características:

1. La gran capacidad de almacenaje garantiza la alimentación permanente de las máquinas de apertura y limpieza que siguen.
2. Según la materia prima y la aplicación se puede optimizar en el cilindro mezclador el tamaño de los copos quedando asegurada una alimentación homogénea en el proceso que sigue.
3. Construcción que requiere poco mantenimiento, con pocas partes de desgaste, lo que asegura una alta disponibilidad de la máquina.
4. Ajustes de la maquina fáciles, durante la marcha de producción.

• LIMPIADORA: Máquina eficaz de limpieza y desempolvado que se usa inmediatamente después de la abridora de balas. Logra una alta limpieza mayor en un 2% comparada con las líneas convencionales. Adicional mente al cuidado que le brinda a la fibra sin maltratarla demasiado. El proceso de limpieza tiene lugar sin perturbaciones por el aire, o sea de modo controlado y eficaz. El aire conteniendo polvo se eleva a solamente aprox. 0,5 m3/s. Las impurezas separadas caen dentro del espacio para los desperdicios y son entregadas al transporte de desperdicios mediante un cilindro de compuertas.

• ABRIDORA

Una abridora toma fibra de las distintas balas apiladas en fila y la transporta hasta la desmotadora. Este paso se considera parte del proceso de apertura. En cada pasada, la abridora va tomando una pequeña capa de fibras de las balas allí dispuestas. A continuación, la fibra pasa a la cadena de limpieza.
Gracias a los dientes dobles patentados del cilindro disgregador y de la parrilla con rieles sujetadores de distancias muy reducidos queda garantizada la disgregación de la materia prima micro-copos (imprescindibles para máxima calidad del hilo).


Debido a su geometría única los dientes dobles aseguran el procesamiento uniforme de la superficie entera de las balas. Cilindros retenedores en el dispositivo disgregador impiden el desplazamiento de capas de las balas y procuran el trabajo controlado y preciso a través de toda la altura de las mismas. En cada paso el dispositivo disgregador baja un valor pre seleccionable o calculado. Programas de inicio y terminación compensan la dureza diferente de las balas a través de su corte transversal y aseguran una producción uniforme.


El ventilador incorporado en la torre giratoria aspira los copos disgregados y los conduce al canal de copos entre los rieles de desplazamiento de la máquina.

1. Partes:

• Zona de cargue.
• Estera Horizontal.
• Estera Vertical.
• Cilindro Regulador.
• Rejas Control de Carga.
• Cilindro Desprendedor.
• Rejillas.
• Deposito de Desperdicios.
• Abridor N° 15.
• Rejillas.
• Deposito de Desperdicios.
• Puerta Oscilante.
• Ventilador.
• Tubo Colector de polvo.
• Deposito de Desperdicio.

.La carrera de ingeniera mecánica está caracterizada por su utilidad, versatilidad e importancia en diversas áreas de la tecnología moderna. El Ingeniero Mecánico representa un factor esencial para el desarrollo de la industria en general y está destinado a ocupar posiciones jerárquicas pues su formación está fundamentada en la creación de un profesional multidisciplinario, altamente capacitado, que pueda desarrollar sus actividades en las siguientes áreas fundamentales:

Procesos Industriales: Industrias de productos de consumo masivo: industria alimenticia, papel, textil, plásticos o procesos químicos.
Industria Petrolera y Petroleoquímica: Exploración, perforación, almacenamiento, distribución, refinación y transporte.
Conversión y Transporte de Energía: Centrales termoeléctricas, hidroeléctricas, plantas diésel, turbinas de gas, sistemas eólicos, motores, 
Diseño de Máquinas: Diseño, construcción, montaje y puesta en marcha de máquinas de todo tipo.
Industria de Transformación de Materiales: Metal mecánicas, metalúrgicas del acero y del aluminio, conformado de metales
Diseño de Plantas Industriales: Diseño, montaje, instalación y puesta en marcha de los diferentes servicios para las plantas (electricidad, agua, iluminación, aire acondicionado, tuberías, combustibles, higiénico-sanitario, transporte)

Elevación y Transporte: Industria automotriz, ferroviaria, aeronáutica, naval, teleféricos, ascensores y grúas.