UNIVERSIDAD CONTINENTAL DE CIENCIAS E INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

EAP DE INGENIERÍA MECÁNICA

INTRODUCCION A LA INGENIERIA MECANICA

PROYECTO: MÁQUINA DESPULPADORA DE CAFÉ MARCA “VALIANT”

ING. JOSE TAIPE CASTRO

PRIMER SEMESTRE

ALUMNOS: HANS ROJAS EGOAVIL

Huancayo, 2015

A mis padres quienes día a día

me apoyan incondicionalmente,

al docente que brinda sus sabios

conocimientos.

PORTADA

DEDICATORIA

INDICE

RESUMEN

INTRODUCCION

1. OBJETIVOS …………………………………………………………… ……….....7

1.1. OBJETIVO GENERAL .……………………………………… ………..…7

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ……………………………… ………..…..7

2. MARCO TEÓRICO…………………………………………………… ……….….7

2.1. ANTECEDENTES…………………………………………… ……….…..7

2.2. DESPULPADORA DE CAFÉ…………..……………………………….9

2.2.1. INGRESO MANUAL………….………………………………………9

2.2.2. COSECHADO DE GRANO DE CAFÉ…………………………..10

2.2.3. DESPULPADO MANUAL..………………………………………..11

2.3. MÁQUINAS DESPULPADORAS DE CAFÉ………… …………….12

2.3.1. DESPULPADORA DE RODILLO…………………………………12

2.3.2. DESPULPADO A MOTOR DE 4 TIEMPOS……………………12

2.3.3. DESPULPADO HIDRAULICO……….………………….……….14

2.3.4. DESPULPADORA INDUSTRIAL………………………….……….14

3. EQUIPOS, HERRAMIENTAS DE APOYO Y MATERIALES……………….15

3.1. EQUIPOS. ……………………………………………………………………15

3.2. HERRAMIENTAS DE APOYO……………………………………………..21

3.3. MATERIALES………………………………………………………………..24

4. PROCEDIMIENTOS………………………………………………………………..24

5. CALCULOS Y/O RESULTADOS……………………………………………….…26

5.1. LISTA DE EXIGENCIAS……………………………………………………26

5.2. ELABORACION DE CONCEPTO………………………………………...28

5.2.1. ABSTRACCION (Caja negra)…………………………………..28

5.2.2. DETERMINACION DE CONCEPTO ÓPTIMO…………….30

5.2.3. CALCULOS PRELIMINARES………………………………..32

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIAS

ANEXOS

RESUMEN

Día a día la producción de cafe aumenta y en su mayoría son cafetos de calidad. Se necesita aunmemtar el nivel de produccion planteó el diseño y construcción de un sistema de despulpadora de café.

La meta de este proyecto es inventar una máquina que produzca rendimiento y calidad de cafede fácil uso de manejo.

Por medio del presente se planteó el diseño y construcción de una despulpadora de café en la selva de junin.

Asimismo para la realización de este proyecto se tomó en cuenta las distintas características que debe tener la máquina, como son, compacta, practicidad, seguridad, bajos costos de fabricación, operación

El modelo que trata de una maquina de despulpadora de cafe, sin afectar el medio ambiente, facilitando el almacenamiento y transporte a la hora de trabajo para obtener mejores resultados.

El objetivo de este trabajo fue el diseño de una máquina despulpadora de cafe capaz de producir cantidad y calidad sin desperdicios (mordidos, pelados, partidos), con el propósito de incrementar mas ganancias en la economía del productor

Para que todo este proceso de despulpado sea dable, se tuvo que diseñar bajo tres aspectos: planificación, elaboración y culminación .Primeramente se tuvo que diseñar un plano, bosquejo de la máquina despulpadora, para que posteriormente se pueda comprar los materiales necesarios que se va utilizar y así también para poder seleccionar los equipos que se necesitaran para su elaboración.

La máquina realiza la despulpadora por medio de dos barras principales de fierro fundido con 8 pernos y también 4 barras de aluminio con 16 tuercas 8 en cada lado,esto es lo que sostiene a la maquina, en cada lado tiene una barra de acero fundido donde soportan todos las piezas, en la parte delantera de la maquina tiene una barra de acero fundido con dos orificios “llamado pechera” donde saldrá el café y en la parte posterior tiene las un barra cilíndrica de acero fundido es el encargado de separar la pulpa de café en el cual giran en sentido horario.

INTRODUCCION

En la selva de junin se hay grandes cantidades de cafe. En la cual es la meteria prima de

la selva de junin donde se exporta en gran cantidad cada año Esta elevada producción

lleva de a comprar maquinas despulpadoras de café.

Las antiguas maquinas despulpadoras eran de un mal diseño y generan un problema

de contaminación ambiental y su alternativa de esta maquina es muy importante

evitando así las cargas ambientales y el incremento de su economía familiaretc.

Por todo lo explicado nace la idea de presentar una alternativa de solución frente a este

gran problema y es por medio de una máquina nueva de despulpado.

El objetivo general de este proyecto es diseñar y elaborar una máquina despulpadora de

café con el fin der comercializarlas en el sector de la selva de junin, logrando sintetizar el

proceso común de despulpado y al mismo tiempo contribuyendo a la descontaminación

del medio ambiente y mejorando economicamente. Y con los objetivos específicos de

poder reforzar e incrementar nuestros conocimientos sobre los principios mecánicos,

también aprender a utilizar diferentes instrumentos, máquinas y maquinas herramientas,

además de agilizar el trabajo de despulpado y finalmente diseñar y elaborar una máquina

de fácil manipulación y económica para las personas.

El informe se divide en 7 partes, la primera parte trata de los objetivos del proyecto , en la

segunda se desarrolla los equipos y materiales que se usaron en la elaboración de la

máquina despulpadora, en la tercera se desarrolla el procedimiento que se siguió para la

elaboración del proyecto, en la cuarta se presenta los cálculos y resultados, en la quinta

parte trata las conclusiones a las que se llegaron al finalizar el proyecto, en la sexta

tenemos las recomendaciones y finalmente en la séptima parte se presenta la bibliografía

y anexos del proyecto.

Al momento de elaborar este proyecto nos encontramos con algunos inconvenientes, por

ejemplo la falta de implementación de máquinas herramientas en el laboratorio de

Ingeniería Mecánica en la Universidad, sin antes mencionar el factor económico que no

permitió adquirir los materiales necesarios para realizar el proyecto.

Es importante mencionar que este proyecto se realizó satisfactoriamente gracias al apoyo

del docente encargado del curso el Ing.JoseTaipe Castro y a las instalaciones del taller de

Mecánica de unos de los jóvenes que integramos el grupo por permitirme utilizar sus

máquinas herramientas.

1. OBJETIVOS

1.1. Objetivo general:

- Diseñar y construir una maquina despulpadora de café marca (valiant) que no

afecte al medio ambiente y mejore la economía familiar.

1.2. Objetivo específico:

- Diseñar y construir una máquina de fácil manipulación y económica para las

personas.

- Reforzar e incrementar nuestros conocimientos sobre los principios

mecánicos.

- Aprender a usar diferentes instrumentos, máquinas y máquinas herramientas

como el arco y sierra, el torno, la amoladora, etc.

- Agilizar el trabajo de despulpado de cafe.

2. MARCO TEORICO

2.1. Antecedentes:

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA DESPULPADORA DE CAFE

Se dice que la primera planta de café transportada a Europa se hizo en 1616 a los jardines botánicos de Amsterdam y fue la que dio origen a las plantas llevadas a las indias orientales a través de la compañía Holandesa de las Indias Orientales que controlaba el comercio de las especies en las Islas Molucas y cuyo centro administrativo se establece en Jakarta, Java en 1619. La pujanza económica y la consolación de las colonias holandesas favorecen el cultivo del café en forma muy importante en Ceylan y Java a principios del siglo XVIII, siendo estas las colonias más importantes del imperio holandés en el oriente.

Los primeros estudios del café-bebida se remontan al siglo XVI. Sin embargo, el consumo se limitaba a la gente de altos recursos ya que el costo de la bebida era poco accesible.

Tiempo después, el burgomaestre de Amsterdam Obsequio a Luis XIV de Francia una planta del café traída de Java que fue cuidadosamente cultivada en invernadero. Este fue el origen de las plantas enviadas a la Guyana francesa en 1715 y la Martinica en 1720. De ahí se enviaron cafetos a Haití y Santo Domingo. Fueron realmente los franceses y holandeses los agentes difusores más importantes de café en el nuevo mundo.

Muy poco tiempo después, España comienza a introducir cafetos a sus colonias en las indias orientales. Fue Inglaterra el ultimo país en introducir el café a sus colonias empezando por Jamaica en 1730 y la india en 1840.

De la Guyana Francesa se introduce el café al Brasil en1727 al sur de Para y de ahí a Manaos, Río de Janeiro y sao Paulo.

Al tiempo que el café es introducido en brasil, de las islas de Haití y la Martinica salieron las primeras plantas hacia México y Centro América previo establecimiento en cuba.

Los misioneros españoles contribuyeron a propagar el cultivo del café en Puerto Rico y la capitanía general de Guatemala de la que dependía el estado de Chiapas. Al Salvador entraron plantas provenientes de Cuba en 1760 para después de 30 años llegar a Colombia.

La introducción de cafetos a México se sitúa hacia 1744, se sabe que en 1790 llegaron al primer lugar donde se cultivaron, que fue Córdoba, Veracruz, procedentes de la isla de Cuba. Posteriormente también proveniente de Cuba fueron sembrados cafetos en la hacienda de Zimpiazahua en Coatepec, Veracruz. A partir de este centro se comenzó a diseminar el cultivo por toda la zona cafetalera central de Veracruz, sierra norte de Oaxaca, puebla, Hidalgo y San Luis Potosí.

El cultivo de café en las colonias españolas fue grandemente favorecido por el impulso que el criollo dio a esta industria que prometía ser muy lucrativa, aunado a que España se encontraba debilitada y ejercía poco control sobre sus colonias.

En el año de 1802 se dio la primera operación de exportación de café mexicano que fue de 272 quintales, por el puerto de Veracruz. A partir de 1882 nuestro país ha estado exportando café a diferentes partes del mundo en forma ininterrumpida.

En 1949, el gobierno federal crea la Comisión Nacional Del Café con el fin de promover el cultivo y mejoramiento de la calidad de café. En 1958, se crea el Instituto Mexicano Del Café con el fin de difundir y mejorar el cultivo, beneficiado y comercialización del café mexicano, tanto en el ámbito nacional como en el internacional. Esta institución surge en un momento en que el país cuenta con una planta industrial que incluye todas las fases de industrialización del café, es decir, el beneficiado, el tostado y molido, y la elaboración de cafés solubles.

posterior construcción de una máquina que se encargue del despulpado de cafe.

Dado los requerimientos particulares de operación (lugares donde se ubicara la

máquina por mencionar alguno), establecimos una serie de características a tener

en cuenta en su diseño, entre las cuales se destacan: El accionamiento manual de

la máquina, característica principal y punto de partida para el diseño de sus demás

componentes. Diseño ergonómico debido a que se quiere un fácil uso de la misma

por parte de cualquier persona. Elementos de seguridad que eviten cualquier

accidente de aquellas personas que operen la máquina, en este tema. El diseño

óptimo fue el resultado de un minucioso proceso de selección de las mejores

alternativas tecnológicas que pudieran cumplir con las exigencias requeridas así

como una exhaustiva evaluación técnica y económica de los diversos proyectos

que se fueron elaborando hasta llegar a la mejor opción. Se tuvo cuidado en

evaluar mediante cálculos previos los componentes que estarán sometidos bajo

gran esfuerzo y que pudieran fallar durante su servicio, de tal manera que al

rediseñarlas puedan trabajar de forma segura y satisfactoria. Incluimos los planos

de fabricación de todos los componentes de la máquina así como los materiales

necesarios para su construcción; además hemos elaborado un presupuesto

especificando los costos relacionados con la fabricación de la misma, como

también los costos de los materiales usados, su transporte, etc. Finalmente

esperamos que esta tesis sirva de referencia para aquellos que se encuentren

realizando trabajos relacionados con el procesamiento de construcción de

despulpadora de café de manera que tengan un punto de partida en cualquier

etapa en la que se encuentren sus proyectos según sea el caso.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA DESPULPADORA DE CAFE

La cantidad de producción, en las últimas décadas, ha ido aumentando

considerablemente y su inadecuada manipulación constituye actualmente uno de

los problemas ambientales y económicos más serios. La comunidad universitaria y

contribuir con la disminución d pergaminos dañados, pelados impacto negativo

para las familias caficultoras. Para lograr lo mencionado anteriormente, se vio en la

necesidad de ejecutar un proyecto con el objeto de reducir el volumen de granos

dañados para su eficiente almacenamiento, transporte y venta al exterior con una

taza elevada y un precio considerable para todas las familias. El objetivo de este

trabajo fue el diseño de una máquina despulpadora reducirlas transversalmente

hasta un 5% de defectos, con el propósito de facilitar la venta dentro de los

caficultores de junin. El presente trabajo contiene los valores necesarios de la de

incrementar la situación económica.la idealización del proceso de despulpado, el

cálculo de la potencia demandada por el proceso, la selección de cada accesorio

según catálogo o norma, el dimensionamiento de las piezas y eldiseño de la

estructura. También incluye los planos de ensamble, despiece y eléctrico, así

como una lista de costos de adquisición y fabricación de todos los elementos. La

máquina diseñada realiza la despulpadora por medio de un rodillos de 48cm, los

que giran en sentidohorario a una velocidad de 800 rpm. Para ayudar a la

introducción del cafe, el rodillo posee 600 púas empujan al cafe hacia la abertura

que hay entre rodillos y la pechera para su despulpado, la transmisión de potencia

se realiza por una faja en “v” A73 de ½ pulgada la inversión de giro se realiza por

una disposición especial de las ruedas dentadas. Es importante mencionar que la

máquina se llegó a fabricar y ensamblar; lo que permitió hacer ensayos, que

contrastados con la teoría sirvieron para mejorar la concepción del proceso de

compactado, al mismo tiempo que ayudaron a mejorar el diseño y rendimiento de

algunas piezas así como del conjunto.

2.2. Despulpado de café

2.2.1. Ingreso manual

Consiste en máquinas que el café ingresa de forma entera a la tolva de la

maquina cuyo objetivo es darles el separado de grano y la cascara

Las etapas del trabajo mecánico son:

- Recolección de granos de cafe.

- ingreso a la tolva de proceso

- regulación de granos entrantes.

- Separación,granos (oro) y cascara de cafe

- enviado al tanque de fermento

- Descontaminación

2.2.2. cosechado del grano de cafe

Mediante procesos de cosechado se logra separar los granos maduros y

verdes para asi productos de alto rendimiento físico y taza

aumetandoconsiderablemente el rendimiento.

2.2.3. despulpado manual

En este tipo de despulpado usan los trabajos manuales donde los movimientos

de la despulpadora es accionado por la fuerza que ejerce una persona este

tipo de trabajo es empleado por los indígenas en la actualidad, el cuidado del

medio ambiente al no producir el CO2.

2.3. Máquinas despulpadoras

2.3.1. Despulpadora de rodillo

Consiste en dos rodillos que giran en sentido contrario.el café ingresa por la

parte de la tolva ubicado en la parte superior de la maquina en los que se

considera la fricción para el despulpado de cafe.

2.3.2. Despulpado a motor de 4 tiempo

Se encuentra una máquina que realiza el proceso mediante el giro de un

rodillo el mismo sentido el café entra por la parte donde hay mayor

separación. El avance es por gravedad donde la maquina es propulzado por

un motor de 4 tiempos de combustión interna es propulsado por fajas la

ventaja es que el proceso es utilizado en lugares donde no existe electricidad.

2.3.3. Despulpadora hidraulica:

Para la despulpadora hidráulica el trabajo es propulsado por un pelton de agua

de diferente diámetro o de diferentes HP según el tamaño de la despulpadora el

´pelton tiene una barra de acero en el centro en una medida de 1mts a 2mts

Figura (1) Figura (2)

(Fuente: Medina) (Fuente: Medina)

donde lleva la fuerza a la maquina por medio de faja o correa en “v” . Se aclara

que se puede aumentar la fuerza según el diámetro de poleas

La pérdida de energía en los motores eléctricos de los aparatos que son alimentados no está incluída, pero también debería considerarse (eficiencia “water-to-motor”). La eficacia de un motor eléctrico puede variar considerablemente –desde menos de 60% para los motores pequeños hasta más de 95% para los motores grandes. Como promedio, una instalación de energía hidroeléctrica sólo convierte alrededor de la mitad de la energía hidráulica disponible en trabajo útil.

Esto significa que una pequeña central hidráulica moderna tiene un índice de eficiencia similar a una configuración de siglos de antigüedad que emplease una rueda hidráulica de madera, vertical y de admisión superior (50-60%), y que esta contraparte moderna es considerablemente menos eficiente que las ruedas hidráulicas de hierro del siglo XVIII (65-85%). En una anticuada instalación hidráulica, sólo se daba una conversión de energía; una rueda hidráulica convirtió la energía inherente a la fuente hidráulica en energía de rotación en su eje. El mismo eje también movía la maquinaria, de manera que la única fuente de pérdida significativa de energía se daba en la propia rueda hidráulica. [4]

2.3.4. Despulpadora industrial

Despulpado2011/10/05Es la fase mecánica del proceso donde el fruto maduro es sometido a la eliminación de la pulpa (epicarpio). Esta operación se efectúa a través de máquinas despulpadoras que aprovechan la cualidad lubricante del mucílago del fruto, para que por presión se separen los granos y la pulpa. Al despulpar un quintal de fruto maduro se obtienen aproximadamente 60 libras de café pergamino despulpado y 40 libras de pulpa.

 

Si la operación se realiza dañando el pergamino o aún más, la almendra (grano oro), este daño permanecerá a través de las siguientes fases del proceso de beneficiado, provocando problemas en el punto de fermento y de secado, alterando la calidad de la bebida.

 

Ventajas de no utilizar agua en el despulpado

Se reduce el tiempo de fermentación del café pergamino despulpado, debido a que no hay lavado de azúcares.

No hay contaminación del agua. Preservación de los nutrientes orgánicos de la pulpa. La planta de beneficiado no queda supeditada a la disponibilidad de grandes

cantidades de agua.

Fig

Tipos de despulpadoresLa tendencia a incorporar despulpadores que trabajen sin agua, de mayor rendimiento y menor consumo de energía, entre otras cualidades, es cada día mayor. Los despulpadores más utilizados son:

 

Despulpador de cilindro horizontal pecho de hierroLa parte principal de estas máquinas está constituida por un cilindro de hierro fundido y/o aluminio, en el cual va fija una camisa de cobre y/o acero inoxidable con ponchaduras de diversos tipos y tamaños. Cuando el cilindro gira, presiona el fruto maduro contra una plancha cóncava conocida como "pechero", que posee canales por donde se ven forzados a moverse los granos sueltos y las cámaras para la pulpa para que esta sea eliminada continuamente.

 

Transporte mecánico de pulpa con tornillo "sin fin"

Instalación de un sistema "Bobo"

Transporte mecánico de pulpa con bandas

3. EQUIPOS, HERRAMIENTAS DE APOYO Y MATERIALES

3.1 EQUIPOS:

Máquina soldadora

Una máquina soldadora es básicamente un generador de corriente, el

propósito es unir dos metales mediante el calor. Se utilizan dos cables, uno

llamado "tierra" que se conecta a la pieza, y otro el porta-electrodo, una

especie de pinza cubierta con un aislante térmico y eléctrico donde se

conecta el electrodo, que es la varilla que aportará el metal con el que se

unirán las piezas que se van a unir por soldadura. 

Al usar una corriente alta, se genera un arco que funde el electrodo y el

punto de las dos piezas donde la punta del electrodo la toca, de esa

manera el electrodo se va fundiendo entre las dos piezas de metal y estas

quedan unidas.

Torno

Los tornos es una máquina herramienta, estos operan haciendo girar la

pieza a mecanizar mientras una herramienta de corte es empujada en un

movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza,

removiendo viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de

mecanizado adecuadas. 

La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre

unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea,

llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en

dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro

llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se

apoya la torre portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la

herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza,

y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de

simetría de la pieza se realiza la operación denominada frenteado. 

Esmeril de banco

Un esmeril de banco es un tipo de máquina que se usa en una mesa,

utiliza una rueda abrasiva en cada extremo, en total son dos. Este tipo de

máquinas se suelen utilizar para pulir herramientas de corte y realizar otros

desbastes.

Dependiendo del grado de la piedra se puede utilizar para afilar

herramientas de corte tales como herramientas de broca y torno.

Alternativamente se puede utilizar para dar forma a una pieza de metal

antes de la soldadura o montaje, una rueda de cepillo de alambre o de

pulido se pueden intercambiar con los discos con el fin de limpiar o pulir

piezas de trabajo.

Esmeril Angular

Un esmeril angular, amoladora angular o radial, es una herramienta

impulsada para cortar, para esmerilar y para pulir.

Un esmeril angular se puede impulsar con un motor, el cual impulsa una

cabeza de engranajes en un ángulo recto en el cual está montado un disco

abrasivo o un disco de corte más delgado los cuales pueden ser

reemplazados cuando se desgastan. Los esmeriles angulares típicamente

tienen un protector ajustable para su operación con cualquiera de las dos

manos. Ciertas amoladoras angulares, dependiendo de su rango de

velocidad, pueden utilizarse como lijadoras utilizando un disco-lijador con

un disco o almohadilla de apoyo. El sistema protector usualmente está

hecho de un plástico duro, resina fenólica o caucho de media dureza

dependiendo de la cantidad de flexibilidad deseada.

Prensa de banco

Es una herramienta que se fija al banco de trabajo y consta de dos partes,

una fija y otra móvil. La pieza móvil se desplaza girando una pequeña

barrita metálica. Se utiliza para sujetar firmemente pequeñas piezas y

poder cortarlas, limarlas, doblarlas, etc.

Para ello se coloca el elemento a sujetar entre las caras de las piezas fija y

móvil y se desplaza ésta hasta que quede encajada. Una vez fijado el

elemento, conviene no seguir apretando el tornillo de banco para no

estropearlo. Las caras que sujetan al elemento tienen unas rugosidades

para facilitar la sujeción, por eso, conviene colocar piezas de madera ó

cartón que actúen como “esclavos” para evitar dañar las caras del

elemento a sujetar.

Arco y sierra

Se denomina sierra manual a una herramienta manual de corte que está

compuesta de dos elementos diferenciados. De una parte está el arco o

soporte donde se fija mediante tornillos tensores la hoja de sierra y la otra

parte es la hoja de sierra que proporciona el corte.

El arco de sierra consta de un arco con un mango para poderlo coger con

la mano y poder realizar la fuerza necesaria para el corte.

La hoja de la sierra tiene diverso dentado y calidades dependiendo del

material que se quiera cortar con ella.

Escuadra

Es una herramienta metálica que se usa para asegurar la perpendicular

entre dos superficies, es decir, que entre ambas formen un ángulo de 90º.

Está formada por dos partes, la primera de ellas es un pie que suele

apoyarse en la superficie horizontal, y la segunda suele ser una regla

graduada por lo que también puede usarse para realizar medidas

Las pinzas de presión

También llamadas pinzas de cierre por acodamiento son unos alicates que

pueden ser inmovilizados en una cierta posición para así torcer o arrancar

diversos objetos o materiales. En algunos países de Latinoamérica se las

conoce como hombre solo y en México como pinzas perras.

Un lado del mango está provisto de un perno que sirve para fijar la

separación entre sus mordazas. Del otro lado de la agarradera se incluye

regularmente una palanca para hacer presión sobre ambas empuñaduras y

desenganchar los alicates

.

Vernier o Pie de Rey

Llamado también calibre deslizante, es el instrumento de medida lineal que

más se utiliza en el taller. Por medio del Vernier se pueden controlar

medidas de longitudes internas, externas y de profundidad.

3.2 Herramientas de apoyo

Juego de llaves mixtas

Llave tubo en Y

Juego de destornilladores

Lija para metal

Hoja de sierra

Disco para corte

Llave allen

Llave inglesa

3.3 Materiales

- (01) Ángulo Aceros Arequipa SAE 1009 1” x 1/8” de espesor

- (01) tubo cuadrado de Acero Arequipa

- (01) Planchas Aceros Arequipa SAE 1009 1/16”

- (02) Engranajes

- 22 pulgadas, 56 cmt y 38 dientes

- 10 pulgadas, 25cmt y 15 dientes

- (04) Rodamientos.

- (04) Pernos con cabeza hexagonal FKF Ø ¼” x 1”

- (02) Kg de electrodos Sello-Coord AWS E6011

- (08) pernos de ½”x 1”

- (1) faja A 73 ½”

- Polea conducida 28” y 71cmt

- Rodillo 19” y 48cmt

4. PROCEDIMIENTOS

- en primer lugar se buscaron máquinas que realizaran la maquina

despulpadora.

- En segundo lugar se seleccionaron 2 posibles máquinas;

- Se diseñó el prototipo de nuestra máquina usando los antecedentes

escogidos.

- Después se hizo la lista de materiales, teniendo en cuenta las vibraciones y

fricciones que sufrirá la máquina al funcionar.

- Ya teniendo los materiales se hizo el siguiente acabado

- Se taladró 4 hoyos en el Angulo de acero

- Se empernó lasmáquinas de despulpar.

- Se embocinaron los 4 ejes de la maquia de despulpar.

- Se soldaron la base del motor de 1 HP.

- Se acopló una polea ala despulpadora.

- Se soldaron la estructura de soporte a la máquina y el motor.

- Se soldó la tolva de caída en forma de un embudo cuadrangular.

5. CALCULOS Y/O RESULTADOS

5.1. LISTA DE EXIGENCIAS

LISTA DE EXIGENCIAS PAG 1 DE 2

Proyecto:

ELABORACION DE UNA MÁQUINA CDESPULPADORA DE CAFÉ MARCA “VALIANT”

Responsable:

Hans Rojas Egoavil

Nº

Deseo o Exigencia

DESCRIPCIÓN Responsable

1 E Diseñar una máquina que despulpadora de café donde separara la pulpa y el grano de café denominado “oro verde.

M.R.T

2 D El principio de la máquina se muestra en el siguiente dibujo:

FOTO DE LA MAQUINA

Donde:

a: elemento despulpadora

b: lugar de entrada de los cerezo

c: canal de salida de los granos de café sin cascara

d: transmite fuerza de despulpado

e: número de vueltas

f: soporte de la máquina

M.R.T

3 E Despulpadora de forma horizontal que llegue un óptimo trabajo

M.R.T

4 E Conexiones y uniones, fáciles de hallar en la industria.

M.R.T

5 E La fuerza debe ser necesaria para poder despulpar el cafe.

M.R.T

6 E El flujo de material son cerezos de café M.R.T

d

e

b

a

c

f

7E

Al ingreso a la máquina los cerezos no contaran con granos verdes

M.R.T

8 E A la salida de la cadena de procesos los cerezos no sufrirá cambios químicos pero si físicos.

M.R.T

9 D El proceso del despulpado no debe ser tan rápido

M.R.T

10

E La fabricación y ensamble de la máquina despulpadora debe ser fácil.

M.R.T

11

E La señal será de tipo visual, el operador observara cuando los cerezos ya este despulpado separado de la cascara

M.R.T

12

E Se diseñó la máquina con el fin de que no pondrá en peligro al operador, esto se entiende en cuanto a la integridad física.

M.R.T

13

E La máquina no afectara al medio ambiente bajo ninguna circunstancia.

M.R.T

14

E Para el manejo de la máquina será cómodo y sencillo para el operador.

M.R.T

15

E El ingreso de la materia prima estará aproximadamente a una altura de 1.22cmts

M.R.T

16

D El mantenimiento de la máquina, debe considerar el fácil desmontaje de las piezas y su posterior montaje.

M.R.T

17

D El costo de fabricación de la máquina compactadora debe ser económico y que esté al alcance de otras instituciones.

M.R.T

5.2. ELABORACION DE CONCEPTO

5.2.1. Abstracción: Caja negra

Una función total se puede representar en una caja negra, donde se tiene tres

magnitudes básicas de entrada y salida: las señales, energía y materia.

INGRESO

Señales: Señal de tipo visual para inicio del proceso

Energía: Fuerza humana

Material: cerezo de cafe

SALIDA

Señales: Señal de tipo visual de finalización del proceso

Energía: Calor, vibraciones, sonidos

Material: grano de café sin pulpa o sin cascara.

Descripción de funciones

a) Preparar: Se prepara el cerezo de los granos maduros de los verdes

antes de introducirlo a la máquina.

b) Alimentar: Se introduce el cerezo preparada a la máquina.

c) Transmitir fuerza: Consiste en transmitir fuerza desde el motor motriz

hasta el lugar de la despulpadora.

d) Multiplicar fuerza: Se amplifica la fuerza que se le entrega a la máquina

hasta la fuerza requerida para el despulpado de cafe.

SeñalREDUCTOR

DE

VOLUMEN

Señal

Energía Energía

Cerezo de café

Grano de café “oro verde”

e) despulpar: Sesepara la cascara del grano forma horizontal.

f) Almacenar: el grano de café en tanques de fermentación y demás

proceso.

SUBFUNCIONES

FUNCIÓN ÓPTIMA

REPRESENTACIÓN

5.2.2 Determinación del concepto óptimo

A) CONCEPTO ÓPTIMO DEDESPULPADO

c fba ed

e + fda + b + c + d

Granos de café

Ingreso de cerezo

UNIDAD

DE PROCESO

Concepto de

Solución

PREPARAR1

ALIMENTAR 2

GENERAR 3

TRANSMITIR FERZA

4

MULTIPLICAR FUERZA

5

DESPULPAR6

ALMACENAR7

Tipo de línea

CONCEPTO DE SOLUCIÓN

0: No aceptable 2: Suficiente 4: Muy satisfecho

1: Poco aceptable 3: Satisfecho

Nº

CRITERIOS TÉCNICOS

Y ECONÓMICOS

SOLUCIONES

1 2 3 4 5 6 7

1 Estabilidad 2 2 3 2 2 2 3

2 Número de operaciones 1 1 3 2 1 1 2

3 Facilidad de manejo 2 2 3 2 3 3 3

4 Buen uso de fuerza 2 2 3 2 2 2 3

5 Costo de tecnología 3 3 3 3 3 3 3

6 Costo de operación 3 2 3 3 3 3 3

7 Seguridad 3 2 3 3 3 3 3

8 Rapidez 2 2 3 2 2 2 3

9 Facilidad de montaje 2 2 2 2 3 3 2

10 Posibilidad de automatización 1 2 3 1 2 2 3

Suma total 21 20 29 22 24 24 28

El concepto que tuvo mayor puntaje fue el número 3

5.2.3. Cálculos Preliminares

FOTOS

FRONTAL

DERECHA

IZQUIERDA

BASE

CONCLUSIONES

- El ingreso de cerezo hacia la máquina despulpadora será manualmente.

- En el proceso de despulpado será dado por la fuerza mecánica

- Se utilizaron dos poleas para transmitir la fuerza uno pequeño y uno grande para poder variar los RPM

- Al terminar el proceso de despulpado obtendremos granos de cafe.

- Se concluye que el RPM adecuado para el funcionamiento de la máquina es de 800 RPM.

RECOMENDACIONES

- Se recomienda usar la máquina elaborada con mucho cuidado puesto que una

mala maniobra puede causar tragedias como la perdida de una mano o dedos.

- Se sugiere separar los granos maduros de los verdes antes de introducirla a la

máquina.

- Es aconsejable poner un recipiente debajo de la máquina para que recepciones los

granos.

- Se recomienda mantener la máquina despulpadora en lugares no húmedos bajo

sombra caso contrario la máquina será perjudicada por la corrosión.

BIBLIOGRAFÍA

https://www.youtube.com/watch?v=6mkHm-bKBjQ&feature=player_detailpage

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https://www.youtube.com/watch?v=lVPlzVPWkfc&feature=player_detailpage

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https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=2zKcFdjELzY

ANEXOS

PROCEDO DE TORNEADO EXTERIOR

PROCESO DE TORNEADO INTERIOR

FOTOS

CORTE PARA EMBOCINADO EXTERIOR

CORTE DE ANGULOS PARA LA ESTRUCTURA

TALADRANDO LAS PLANCHAS

PASANDO MACHO A LAS PLANCHAS

EMPERNANDO

CORTANDO EL TUBO DE ENTRADA

PINTANDO LA MÁQUINA