Resistência mínima de um picote de embalagens tipo bag-in-box

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS EM 423 Resistência dos Materiais Resistência mínima de um picote de embalagens tipo bag-in-box Prof. Roberto Toledo Assumpção Grupo: Maria Clara Caetano Silva RA Martha Vieira dos Santos RA Natália Vittoruzzo Martinez RA Rubia Daniele Beraldo RA Campinas, 12 de junho de 2007.

2 Índice 1 Objetivo Introdução Escopo Determinação experimental da resistência do picote Cálculos CONCLUSÃO

3 1. Objetivo Este trabalho tem como objetivo calcular a resistência mínima de um picote de embalagens tipo bag-in-box, bem como a faca ideal para produzi-lo. 2. Introdução Bag-in-box é uma embalagem plástica flexível (conforme Figura 1) destinada ao acondicionamento de produtos (principalmente alimentos) líquidos ou pastosos, como polpas de fruta, xaropes de refrigerante, mix de sorvetes, vinhos etc. Figura 1. A embalagem bag-in-box No processo de envase desta embalagem normalmente são utilizadas máquinas automatizadas, as quais praticamente não requerem mão-de-obra durante o processo. Para que isso seja possível, as embalagens são produzidas em tiras contínuas (conforme ilustrado na Figura 2) e são separadas somente na máquina automática, após o envase da embalgem com produto. Figura 2. União das embalagens em tiras contínuas antes do processo de envase Depois de envasada, a embalagem desliza em um plano inclinado, puxando, desta forma, a próxima embalagem para a operação de envase. A primeira embalagem permanece presa à segunda enquanto esta é envasada e só no momento que esta operação termina é que a primeira embalagem é separada, permitindo que a segunda embalagem envasada deslize sobre o plano inclinado (conforme esquema ilustrado na Figura 3). Para facilitar a separação das embalagens depois de envasadas, as tiras precisam ser picotadas. 2

4 Picote Envase Embalagem envasada Ângulo do Plano Inclinado Primeira etapa Faca Segunda etapa Figura 3. Processo de envase de embalagem Terceira etapa Obviamente, o processo de envase dessas embalagens requer uma certa resistência do picote existente entre as embalagens, uma vez que a embalagem envasada permanece presa em um plano inclinado enquanto a embalagem subsequente é envasada. 3

5 Para produzir um picote são utilizadas facas dentadas em forma de discos, as quais podem ter diferentes quantidades de dentes (os quais são responsáveis pelo corte). De acordo com esta quantidade, são obtidos picotes com uma determinada distância entre os cortes (conforme ilustrado na Figura 4), a qual está diretamente relacionada à sua resistência propriamente dita. Picote com menor resistência Picote com maior resistência Figura 4. Exemplos de facas para fazer o picote nas embalagens 3. Escopo Este trabalho irá calcular a resistência mínima requerida a um picote de um bag-in-box de 3L de vinho, cujo peso específico é aproximadamente 0,98 g/cm 3, para um plano inclinado da máquina de envase de 150 o. A partir desta resistência, será determinado o tipo de picote ideal a ser utilizado nas embalagens, de forma a permitir um bom desempenho no momento do envase. A resistência atingida por cada tipo de picote será determinada experimentalmente, utilizando-se 4 facas diferentes, todas com 75 cm de diâmetro e número de dentes de acordo com a Tabela 1. Cada dente possui 0,5 cm de largura. Tabela 1. Facas a serem testadas Faca Quantidade de dentes

6 4. Determinação experimental das resistências de picote Diagrama de forças β α R P Onde: P = Força Peso da embalagem envasada R = Resistência requerida pelo picote para que a embalagem não se separe = 30 o 4.1 Cálculo P = R cos (90-) R = P. cos (90- ) R = V = 0,98. 3 Cos (60 o ) 0,5 R = 1,47 Kg 5. Conclusão Através da análise dos resultados conclui-se que para um plano inclinado da máquina de envase de 150 o a resistência mínima requerida a um picote de um bag-in-box de 3L de vinho (0,98 g/cm 3 ) é de 1,47Kg. Sendo assim, a faca número 2 (com 110 dentes) é a melhor a ser utilizada porque produz um picote com resistência de 1,50 Kg. 5

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