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Presentación de Proyecto de Grado Máquina Automática Para Exprimir Naranjas

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José Augusto Arias Corominas

on 30 November 2010

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Transcript of Presentación de Proyecto de Grado Máquina Automática Para Exprimir Naranjas

Máquina Automática Exprimidora de Naranjas Presentado por:

José Arias Corominas Mat. 2004-0823
Y
Willy Aleandro Estévez Vicioso Historia del exprimidor de Naranjas El exprimidor o juguera fue creado por J. Thomas White en 1893 como una forma de simplificar el separar y triturar la pulpa de cítricos como el limón, la naranja y el pomelo de forma manual y sencilla. El Exprimidor de Naranjas a evolucionado ha través de los años hasta llegar a ser como lo conocemos hoy. El exprimidor o juguera es un instrumento o herramienta inventado y
diseñado para poder extraer el jugo de los frutos, en este caso particular
de los cítricos. Definición: La naranja es una fruta cítrica comestible obtenida del naranjo dulce (Citrus - sinensis), del naranjo amargo (Citrus - aurantium) y de naranjos de otras especies o híbridos, antiguos híbridos asiáticos originarios de India, Vietnam o el sureste de China. Es un hesperidio carnoso de cáscara más o menos gruesa y endurecida, y su pulpa está formada típicamente por once gajos llenos de jugo, el cual contiene mucha vitamina C, flavonoides y aceites esenciales.Es más pequeña y dulce que el pomelo o toronja y más grande, aunque menos perfumada, que la mandarina. Existen numerosas variedades de naranjas, siendo la mayoría híbridos producidos a partir de las especies citrus maxima, citrus reticulata (mandarina) y citrus medica (cidro). La Naranja
Generalidades del Fruto: Desarrollo del diseño Mediante un diseño automatizado de la máquina exprimidora de naranjas se pretende eficientizar el proceso de obtención de jugo de naranja disminuyendo el tiempo de corte y exprimido de las naranjas cuyos tamaños en nuestro caso particular oscilaran entre los 7.62 y 6.5 cms. La máquina exprimirá entre 30 y 40 naranjas por minuto lo que equivale a un volumen de jugo aproximado de un galón por minuto (cálculo realizado en base a pruebas experimentales realizadas por nosotros) La máquina utilizará un motor eléctrico cuyo accionamiento será de forma manual, lo que implica que tendrá ciclos interrumpidos de trabajo los cuales solo se ejecutarán cuando se solicite jugo. Esto permitirá que el jugo obtenido de la máquina siempre sea fresco por ende conservara su aporte nutricional máximo garantizando su frescura. Funcionamiento de la máquina Materiales a Utilizar Esquema general de la máquina Cálculos realizados Cálculos de potencia del motor: Obtenido el ángulo de contacto entre los dados de forma pictográfica (α= 25°) y medida la fuerza necesaria de forma experimental con una bascula de peso (W= 60 lbs) Conociendo que el torque es igual a la fuerza multiplicada por la distancia de aplicación entonces tenemos que:

T= F*d

T= 142*2.5= 355Lb*Pulg

T= 355Lb*Pulg

Donde:
T= Torque
F= Fuerza
d= Distancia de aplicación de la fuerza La potencia es igual a la fuerza por la velocidad entonces tomando (por diseño) una velocidad de 10 rpm tendremos:

Pot= T*V
Pot= 355*10/63025= 0.05633 Caballos de Fuerza
Pot= 0.5633 HP

Donde:
T= Torque
V= Velocidad Con un factor de perdidas de 2% para catarinas y un 3% en máquinas de transmisiones puramente mecánicas obtenemos un total de perdidas de un 5% que se corresponde al 5% máximo de perdidas recomendado para este tipo de maquinaria.

PotT.= 0.05632*1.05= 0.0591 Caballos de Fuerza

PotT.=0.0591 HP ~ 1/17 HP

Donde:
PotT.= Potencia Total


Lo que significa que al exprimir dos mitades de naranja la potencia total requerida sera:

PotT.R.=0.0591*2= 0.1182 Caballos de Fuerza

PotT.R.=0.1182 HP ~ 1/12 HP

Donde:
PotT.R.= Potencia Total Requerida Por razones de disponibilidad y seguridad en nuestro diseño se utilizara un motor con potencia de ¼ de HP entonces:

(1/4)/2= 1/8 HP

Tmax= [(1/8)*63025]/10=787 Lb*Pulg

Donde:
Tmax= Torque máximo

Fmax= Tmax /d
Fmax= 787/2.5= 315.125Lb

Donde:
Fmax=Fuerza máxima
Tmax= Torque máximo
d= Distancia de aplicación de la fuerza Cálculo de Chavete Tomando como medidas chavete recomendadas para ejes de ¾” chavete de 3/16*3/16 tenemos que:
σ = F/A
σ =60/[(3/16)*1]=320Lbs/Pulg2
σ =320Lbs/Pulg2
Donde:
σ = Esfuerzo Cortante
F= Fuerza Aplicada
A= Área del Chavete
Tomando como medidas de chavete recomendada para ejes de ¾” chavete de 3/16*3/16 tenemos que:

σ = F/A
σ =60/[(3/16)*1]=320Lbs/Pulg2
σ =320Lbs/Pulg2

Donde:
σ = Esfuerzo Cortante
F= Fuerza Aplicada
A= Área del Chavete Construcción del Proyecto Caja de transmisión Para la caja de la transmicion se empleo Tola de Coldrolled de 1/8" de espesor, la cual luego sería cubierta por una chapa de acero inoxidable en la parte frontal. Construccion de la base La base a soportar la máquina fue construida en tola de acero inoxidable de 1/16" de pulgada de espesor y fue reforzada con angulares de 1 1/2" por 1" del mismo grosor. Contenedor de naranjas El contenedor de las naranjas es una franja de acero inoxidablede 1/16" de espesor rolada hasta conformar una circunferencia. Complementada con una parrilla fabricada en ejes de acero igualmente inoxidable de 1/4" de diámetro. Fabricación de la puerta delantera La puerta delantera fabricada en tola de acero inoxidable de 1/16" de espesor juega el papel de contenedor de jugo. Con una capacidad de almacenamiento de unos dos litros, posee dos ductos a los laterales que guían las cáscaras de las naranjas ya exprimidas hacia su salida y una lamina de plexiglass en la parte frontal que permite apreciar todo el proceso. Mantenimiento general del motor Tras obtener el motor se procedio a sustituir todos los rodamientos, juntas y grasas del mismo para garantizar su óptimo funcionamiento. Base del motor y chumaceras En el interior de la caja de transmisión dispuestos de forma horizontal se colocaron dos segmentos de angular que sujetan la base del motor fabricada en barra de coldrolled de 1/2" y a la vez soportan cuatro chumaceras de pedestal alineadas con cuatro chumaceras de galleta fijadas al fondo de la caja En el interior del contendor se colocó un plano inclinado de madera que induce la salida de las naranjas el cual fue fijado con tornillos autobarrena. Maquinado de los ejes Ejes de acero inoxidable de 3/4"movilizan los rolos que exprimen las naranjas en la máquina. Por otra parte, un eje de colled rolled acoplado a uno de estos ejes de acero inoxidable, gira un plato adaptado a su punta agitando las naranjas en el contenedor y enfilandolas camino a ser exprimidas Tapa trasera La tapa trasera cubre toda la parte posterior de la caja de transmisión Tallado de los Rolos Los rolos de exprimido de la máquina se tallaron inicialmente en madera a manera de ensayo, para luego ingresar el material definitivo una vez comprobado el correcto funcionamiento del programa CNC. El rolo concavo se fabricó en su totalidad en la fresadora CNC, pero en el caso del rolo convexo se utilizó un torno para terminar la pieza salida de la fresadora CNC. Rolos concavo y convexo Rolo concavo y material dimencionado listo para maquinarse. Siguiente arhivo

Un momento por favor
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