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DISEÑO DE MAQUINA LAVADORA DE PAPAS

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by

jose prieto

on 20 October 2014

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Transcript of DISEÑO DE MAQUINA LAVADORA DE PAPAS


JOSÉ ALFREDO PRIETO VILLAIZAN
CÓDIGO: 69090



JUSTO FRANCISCO LADINO RODRÍGUEZ
CÓDIGO: 70358




UNIVERSIDAD INCCA DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BOGOTÁ DC
2014

INTRODUCCIÓN
La papa es un alimento de consumo básico, el cuarto de mayor ingesta en el mundo, que por sus características sensoriales, sabor y color neutro, puede ser parte de una alimentación saludable y variada. Específicamente corresponde a los tubérculos formados por engrosamiento subterráneo. Cada unidad se encuentra conformada por tres partes principales: piel, cáscara y zona medular. Esta última se constituye fundamentalmente de tejido parenquimatoso, reserva por excelencia de almidón, y por ende de energía.
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo buscara desarrollar una maquina lavadora de papas, la cual permita minimizar tiempos, debido a que manejara mayor cantidad de papas para ser lavadas y adicionalmente generara, que esta materia prima tenga una higiene óptima ya que se evitara el contacto con los operario.

Adicionalmente esta máquina contribuirá para que el ambiente sea más sostenible ya que en la actualidad se evidencia que en las grandes industrias al realizar el proceso de lavado de los tubérculos gastan una gran cantidad de agua, para que queden en buena condición, por lo cual se buscara que el consumo de agua sea mínimo pero que se genere una materia con excelente calidad.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
La industria de alimentos es una de las más grandes alrededor del mundo porque es algo que el ser humano necesita para subsistir, la población crece de una manera desmesurada y cada vez se necesita una mayor cantidad de alimentos, pero estos deben cumplir con una cierta normatividad, entre los que se destaca el tiempo que se demora para su procesamiento y posterior entrega.
Pensando en esto hemos desarrollado un diseño de una maquina lavadora de papa la cual hace de una ardua labor como lo es lavar papa en una sencilla actividad, esta se centra única y exclusivamente en papa “pastusa” de un peso mínimo aproximado de 10 g

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Es terrible para la industrias gastar recursos en personal y recursos naturales El diseño tratara en disminuir costos y tiempo en el lavado de papas para uso industrial cuenta con un sistema de transmisión, un tanque, un barril, que de lo que tratara es de que el producto salga con las condiciones requeridas

JUSTIFICACIÓN
La limpieza de la papa es una tarea importante, bastante difícil y dispendiosa, en el proceso de fabricación o simplemente la distribución de producto fresco. Debido a la naturaleza de los tubérculos la limpieza implica la utilización de grandes cantidades de agua. En los procesos manuales de lavados de tubérculos se generalmente se emplean varias tinas de agua y baste personal agitado sacos completamente llenos de producto. La implementación de un proceso automático provee de una serie de beneficios como la reducción de personal, aprovechamiento del agua reducción del tiempo de proceso y la uniformidad en la limpieza.


DISEÑO DE MAQUINA LAVADORA DE PAPAS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar una maquina lavadora de papa, que se centra única y exclusivamente en la papa pastusa y que satisfaga las necesidades actuales de producción en la industria la industria y que influya positivamente con medio ambiente.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Proponer varias alternativas de solución para el proceso del lavado de la papa y el volumen de producción.

Seleccionar la variante de diseño mejor calificada para desarrollar dicha actividad

Calcular la estructura de la maquina lavadora de papas y sus componentes.

Implementar sistemas mecánicos para la maquina lavadora de papas.

ALCANCE
Cumplir con las condiciones de uso y descripción especificadas en el diseño
DELIMITACIÓN
ESPACIAL
se necesita un área mínima de 6m^2 para la instalación y correcta operación de la maquina
TEMPORAL
el estudio de la maquina lavadora de papas será realizado de Septiembre a Diciembre del 2014
TIEMPO
El tiempo estimado del diseño de la maquina no sobrepasara los 6 meses
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
MARCO HISTÓRICO
El origen de la papa empieza hace unos 8000 años al lado del lago Titicaca, que está a 3800 metros sobre el nivel del mar, en la cordillera de los Andes, América del Sur, a la frontera de Bolivia y Perú. En el continente Americano hay una 200 especies de papas silvestres. Los Incas adoptaron y mejoraron los primeros productos agrícolas y le dieron mucha importancia al maíz. Pero la papa fue la elegida para la seguridad alimentaria de su imperio.
Ellos utilizaban terrazas agrícolas echas con cimientos de roca y arcilla donde cultivaban hortalizas y verduras. Los indios hicieron experimentos botánicos en su época, y aprendieron a producir enormes cosechas de papas en pequeñas terrazas de tierra.

MARCO REFERENCIAL
En la papa se encuentran componentes nutritivos (energía, macro y micronutrientes) y componentes no nutritivos (agua, celulosa, hemicelulosa, pectina, glucoalcaloides, ácidos orgánicos, enzimas, entre otros minoritarios. Luego de su cosecha los tubérculos contienenen promedio 80% de agua y 20% de materia seca (60% de esta corresponde a almidón). La composición se puede modificar por factores tales como la variedad, la localidad donde se produce, el tipo de suelo, el clima y las condiciones de cultivo. Las enfermedades, las plagas, la duración de los ciclos productivos también afecta. De igual manera la composición se modifica con la preparación a nivel casero y con su procesamiento a nivel industrial.
MARCO TEÓRICO
Velocidad tangencial en MCU
La velocidad tangencial es la velocidad del móvil (distancia que recorre en el tiempo). Por lo tanto para distintos radios y a la misma velocidad angular, el móvil se desplaza a distintas velocidades tangenciales. A mayor radio y a la misma cantidad de vueltas por segundo, el móvil recorre una trayectoria mayor, porque el perímetro de esa circunferencia es mayor y por lo tanto la velocidad tangencial también es mayor. La velocidad tangencial se mide en unidades de espacio sobre unidades de tiempo, por ejemplo [m/s], [km / h], etc. Se calcula como la distancia recorrida en un período de tiempo.
POTENCIA MECÁNICA
Potencia puede emplearse para nombrar a la cantidad de trabajo que se desarrolla por una cierta unidad de tiempo. Puede calcularse, en este sentido, dividiendo la energía invertida por el periodo temporal en cuestión. En el lenguaje coloquial, potencia es sinónimo de fuerza de poder
Mecánica, por su parte, es algo que ejerce un mecanismo o aquello que puede provocar diversos efectos físicos, como una erosión o un choque. También se trata de la rama de la física dedicada a estudiar el movimiento y el equilibrio de los cuerpos que se someten a una fuerza.

MOMENTO TORSOR
torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas
ANGULO DE TORSIÓN
Si se aplica un par de torsión T al extremo libre de un eje circular, unido a un soporte fijo en el otro extremo, el eje se torcerá al experimentar un giro en su extremo libre, a través de un ángulo Φ, denominado ángulo de giro. Cuando el eje es circular, el ángulo es proporcional al par de torsión aplicado al eje
Momento polar de inercia
Es una cantidad utilizada para predecir habilidad para resistir la torsión del objeto, en los objetos (o segmentos de los objetos) con un invariante circular de sección transversal y sin deformaciones importantes o fuera del plano de deformaciones.
Se utiliza para calcular el desplazamiento angular de un objeto sometido a un par.
Es análogo a la zona de momento de inercia que caracteriza la capacidad de un objeto para resistir la flexión.

CARGA DINÁMICA
La carga dinámica equivalente se define como la carga radial hipotética, constante en magnitud y sentido, que, si fuese aplicada, tendría la misma influencia sobre la vida del rodamiento que la carga real a la que está sometida el mismo.
LIMITE DE RESISTENCIA A LA FATIGA
En ingeniería y, en especial, en ciencia de los materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.
FACTOR DE DISEÑO
Factor de diseño la resistencia de un elemento es muy importante para determinar la configuración geométrica y las dimensiones que tendrá dicho elemento, se dice que la resistencia es un factor importante de diseño. La expresión factor de diseño significa alguna característica o consideración que influye en le diseño de algún elemento o, quizá, en todo el sistema. Por lo general se tiene que tomar en cuenta varios de esos factores en un caso de diseño determinado. En ocasiones, alguno de esos factores será crítico y, si se satisfacen sus condiciones, ya no será necesario considerar los demás
variante seleccionada
VALORACIÓN
SELECCIÓN DE MOTO REDUCTOR
CALCULO DE MOMENTO TORSOR Y FUERZA CORTANTE EN EL CILINDRO
EMBRAGUE DE PLACA

MTe=Fe X Rm X K X Ks
Rm=∛((MTe x ks)/( Pe x µ x π))
MTe=35,17
ks=4
µ=0,3 (Asbesto tramado sobre acero o hierro fundido)
Pe=0,3 〖X 10〗^(6 )
Rm=∛((35,17 x 4)/( 0,3 〖X 10〗^(6 ) x 0,3 x π ))=79,24 mm
Dm=2 X Rm
Dm=2 X 79,24 mm=158,48 mm
Pe=N/(AREA DE EMBRAGADO )
N=Pe X AREA DE EMBRAGADO
AREA DE EMBRAGADO= π/(4 ) 〖(Dm)〗^(2 )
AREA DE EMBRAGADO= π/(4 ) 〖(158,48 〖X 10 〗^(-3 ) M )〗^(2 )= 19,72 〖X 10 〗^(-3 ) 〖 M〗^2
N=0,3 〖X 10〗^(6 ) N/(〖 M〗^2 ) X 19,72 〖X 10 〗^(-3 ) 〖 M〗^2= 5,91 KN
Fembragado=N* µ
Fembragado= 5,91 KN*0,3= 1,77 KN
Dm= (Dex+Deje)/(2 )
Dex= 2*Dm-Deje
Dex= 2*158,48 mm -16,6=300,36 mm


FRENO DE PLACA
MTf=Fr X Rm X K X Ks
Rm=∛((MTf x ks)/( Pe x µ x π))
MTf=1631,7
ks=4
µ=0,3 (Asbesto tramado sobre acero o hierro fundido)
Pe=0,3 〖X 10〗^(6 )

Rm=∛((1631,7 x 4)/( 0,3 〖X 10〗^(6 ) x 0,3 x π ))=284,7 mm
Dm=2 X Rm
Dm=2 X 284,7 mm=569,46 mm
Pe=N/(AREA DE EMBRAGADO )
N=Pe X AREA DE EMBRAGADO
AREA DE EMBRAGADO= π/(4 ) 〖(Dm)〗^(2 )
AREA DE EMBRAGADO= π/(4 ) 〖(569,46 〖X 10 〗^(-3 ) M )〗^(2 )= 254,7 〖X 10 〗^(-3 ) 〖 M〗^2
N=0,3 〖X 10〗^(6 ) N/(〖 M〗^2 ) X 254,7 〖X 10 〗^(-3 ) 〖 M〗^2= 85,52 KN
Frozamiento=N* µ
Frozamiento=85,52 KN*0,3= 25,65 KN
Dm= (Dex+Deje)/(2 )
Dex= 2*Dm-Deje
Dex= 2*569,46mm -66,4=1072,52 mm



Selección de rodamientos Eje principal
Selección de rodamientos Eje de embrague
Selección de chavetas
BIBLIOGRAFÍA
blockdewordpress.com. (s.f.). blockdewordpress.com. Recuperado el 29 de 9 de 2014, de blockdewordpress.com: http://ibiguridp3.wordpress.com/res/tor/
Cruz, S. L. (s.f.). fedepapa. Recuperado el 2 de septiembre de 2014, de fedepapa: http://www.fedepapa.com/wp-content/uploads/pdf/memorias/podernutricional.pdf
Definicion.de. (2008-2014). Definicion.de. Recuperado el 29 de 9 de 2014, de Definicion.de: http://definicion.de/potencia-mecanica/
practica, f. (2007-2014). fisicapractica. com. Recuperado el 29 de 9 de 2014, de fisicapractica. com: http://www.fisicapractica.com/velocidad-tangencial-mcu.php
QUIJADA, J. (s.f.). http://www.monografias.com. Recuperado el 10 de 10 de 2014, de http://www.monografias.com/trabajos55/investigacion-sobre-torsion/investigacion-sobre-torsion2.shtml: http://www.monografias.com/trabajos55/investigacion-sobre-torsion/investigacion-sobre-torsion2.shtml
skf. (s.f.). http://www.skf.com/es/products/bearings-units-housings/ball-bearings/y-bearings/equivalent-dynamic-bearing-load/index.html. Recuperado el 5 de 10 de 2014, de http://www.skf.com/es/products/bearings-units-housings/ball-bearings/y-bearings/equivalent-dynamic-bearing-load/index.html: http://www.skf.com/es/products/bearings-units-housings/ball-bearings/y-bearings/equivalent-dynamic-bearing-load/index.html
Tareas, B. (s.f.). http://www.buenastareas.com/ensayos/Factor-De-Dise%C3%B1o/929426.html. Recuperado el 05 de 10 de 2014, de http://www.buenastareas.com/ensayos/Factor-De-Dise%C3%B1o/929426.html: http://www.buenastareas.com/ensayos/Factor-De-Dise%C3%B1o/929426.html
Teran, K. (s.f.). https://sites.google.com. Recuperado el 5 de 10 de 2014, de https://sites.google.com/site/inescedenofisica/momento-de-inercia/momento-polar-de-inercia: https://sites.google.com/site/inescedenofisica/momento-de-inercia/momento-polar-de-inercia

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