Análisis Mecánico de las Chumaceras y los Molinos Tecnología Azucarera Luis Manuel Estrada Marroquín, Ing. Mec. Ind.

Las chumaceras de los molinos de caña por su función dentro de los molinos son las encargadas de soportar las cargas y esfuerzos aplicados desde y hacia las mazas de los molinos; esas fuerzas son generadas en las compresiones de la caña de azúcar y por los sistemas hidráulicos de los cabezotes.

El proceso de extracción de jugo inicia con el movimiento del colchón de caña de azúcar preparado previamente hacia el primer molino. Este colchón es recibido en un molino de cuatro mazas de manera vertical y uniforme entre el espacio formado por la 4ta maza y la maza superior realizándose en ese momento la primera compresión, luego se direcciona el movimiento del colchón de caña con la ayuda de cuchillas instaladas entre las mazas hacia la segunda compresión y la tercera compresión sucesivamente. La segunda compresión se lleva a cabo entre la maza cañera y la maza superior; por último, la tercera compresión se realiza entre la maza bagacera y la maza superior.

Durante el proceso de extracción es necesario aplicar una fuerza F a los muñones de las mazas superiores para mejorar la extracción, dicha fuerza es transmitida hacia los muñones por medio de las chumaceras de bronce. En la figura inicial, se describe la fuerza F como aquella realizada por un acumulador hidráulico conectado al cabezote del molino compuesto por un pistón que recibe la presión del acumulador; la presión es del acumulador hidráulico es previamente calibrada a una presión de 2,000 a 3000 psi según lo establecido para la operación del molino.

F= P x A

Donde:
F: Fuerza aplicada a la chumacera
P: Presión hidráulica
A: Área del pistón del cabezote

Si la presión hidráulica dentro del acumulador es 2,500 psi y el diámetro del pistón dentro del cabezote es de 13 pulgadas la fuerza ejercida sobre la superficie de la chumacera superior es de:

La fuerza aplicada sobre la chumacera superior de un molino con un acumulador calibrado a 2,500 psi y un pistón en el cabezote con diámetro de 13 pulgadas es de 165 toneladas aproximadamente. Estos valores varían dependiendo de los diámetros de los pistones de los cabezotes y de los ajustes de los acumuladores según lo indicado en el diseño de cada molino.