Tesis profesional presentada por

Marcos Gerardo Andrade Nieves Fernando Paisano Rodríguez

Licenciatura en Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Industrial y Mecánica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Jorge Santos Welti Chanes
Vocal y Director: M.C. Cosme Gómez Pineda
Secretario: Mtro. Jesús Isaac Valenzuela Caporal

Cholula, Puebla, México a 12 de enero de 2008.

Resumen

El principal objetivo del presente trabajo es el de diseñar una máquina prototipo peladora de tunas a nivel planta piloto y construir un prototipo del mecanismo de peleado de la misma.

Como primer punto, además de investigar antecedentes sobre la situación mundial y nacional de la tuna, se realizó una caracterización del fruto y se analizó el método de pelado manual. Posteriormente se desarrollaron los posibles conceptos en base a los requerimientos planteados para el diseño de la máquina.

Una vez elegido el diseño conceptual a desarrollar, se realizó el diseño detallado del mismo, justificándolo en base a cálculos y decisiones de diseño. También se realizaron los planos de cada uno de sus componentes así como de sus subensambles y ensamble general. En base al diseño detallado, se construyó un prototipo del mecanismo de pelado, al cual se le realizaron pruebas para evaluar su funcionamiento, y en base a ellas se implementaron las modificaciones consideradas pertinentes para mejorar su desempeño.

Finalmente se presentan las conclusiones obtenidas a lo largo de este proyecto y en base a la evaluación del cumplimiento del objetivo principal y objetivos específicos.

Índice de contenido

Índices (archivo pdf, 88 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 51 kb)

Capítulo 2. Antecedentes y Caracterización de la Tuna (archivo pdf, 1 mb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 Variedades y productos de la tuna
  • 2.3 Producción nacional y comparativa a nivel mundial
  • 2.4 Transformación industrial de la tuna y su procesamiento
  • 2.5 Integración campo-industria
  • 2.6 Objetivos para mejorar eficiencia en el procesamiento e industrialización de la tuna
  • 2.7 Pelado de la tuna
  • 2.8 Caracterización de la tuna
  • 2.9 Medición de las fuerzas de corte
  • 2.10 Medición de fuerzas de compresión

Capítulo 3. Diseño Conceptual y Selección del Concepto (archivo pdf, 570 kb)

  • 3.1 Introducción
  • 3.2 Requerimientos
  • 3.3 Probables etapas y mecanismos para realizar un ciclo de pelado
  • 3.4 Generación de conceptos
  • 3.5 Comparación de los cuatro diseños
  • 3.6 Evaluación de cumplimiento de requerimientos

Capítulo 4. Diseño Detallado (archivo pdf, 1 mb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 Diseño de la navaja de pelado
  • 4.3 Determinación de la fuerza de corte
  • 4.4 Elección del motor del porta-tunas
  • 4.5 Diseño de los brazos giratorios
  • 4.6 Análisis de soldadura
  • 4.7 Determinación de esfuerzos sobre la flecha
  • 4.8 Transmisión de potencia a la flecha
  • 4.9 Tornillo de potencia para el pelador y tronzador
  • 4.10 Elección de los motores para el pelador y tronzador
  • 4.11 Ensamble del mecanismo de pelado
  • 4.12 Mecanismo de elevación de la navaja
  • 4.13 Ensamble del mecanismo de tronzado
  • 4.14 Diseño del contrapunto
  • 4.15 Diseño de la palanca de expulsión
  • 4.16 Diseño de la estructura base
  • 4.17 Soporte de la flecha y brazos giratorios
  • 4.18 Soporte de la rueda de Ginebra y polea
  • 4.19 Ensamble final
  • 4.20 Diseño del prototipo del mecanismo de pelado

Capítulo 5. Construcción (archivo pdf, 4 mb)

  • 5.1 Estructura base prototipo
  • 5.2 Contrapunto
  • 5.3 Placa base prototipo
  • 5.4 Mecanismo de pelado
  • 5.5 Porta-tunas
  • 5.6 Modificación al prototipo
  • 5.7 Equipo construído

Capítulo 6. Evaluación (archivo pdf, 3 mb)

  • 6.1 Pruebas
  • 6.2 Resultados
  • 6.3 Modificaciones
  • 6.4 Pruebas del equipo modificado
  • 6.5 Resultados del equipo modificado
  • 6.6 Rendimiento

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 89 kb)

Referencias (archivo pdf, 52 kb)

Apéndice A. Propiedades de Materiales (archivo pdf, 424 kb)

Apéndice B. Especificaciones de Componentes (archivo pdf, 1 mb)

Apéndice C. Referencias para Cálculos (archivo pdf, 716 kb)

Andrade Nieves, M. G., Paisano Rodríguez, F. 2008. Diseño de una máquina prototipo peladora de tunas a nivel planta piloto y construcción de un prototipo del mecanismo de pelado de la misma. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Industrial y Mecánica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Enero. Derechos Reservados © 2008.