Tesis profesional presentada por Mauricio Corona Vázquez

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

Cholula, Puebla, México a 12 de mayo de 2004.

Resumen

El propósito de este proyecto es realizar una máquina transportadora de piña que seleccione y clasifique piñas según su color y su peso automáticamente, con una capacidad de 50,000 piñas en un turno de 8 horas. El diseño de dicha máquina se basó tomando en cuenta que el sistema debería ser flexible y regulable automáticamente por exigencias del cliente. Cabe mencionar que un arreglo como el que se diseña aqui es nuevo en el mercado.

El diseño se realizó considerando siempre los requerimientos iniciales del cliente y tomando en cuenta las características de la fruta, como peso y geometría, para así determinar las dimensiones de la máquina entre otros parámetros.

Inicialmente se diseño un transportador de velocidad constante regulable en un rango de velocidades conocido. Para esté diseño se considero una longitud de 20 metros y fue calculado el peso total de arrastre. Una vez establecido este transportador, se procedió a diseñar los movimientos que iba a realizar la máquina a lo largo de su trayectoria para lograr el propósito inicial. Una vez identificados los movimientos se buscaron los elementos necesarios para lograr el movimiento de dichos mecanismos y su control.

Posteriormente se realizaron los planos de la máquina y las fichas técnicas de todos sus componentes estándar. Se determino el costo de la máquina cotizando cada uno de sus elementos y sus costos de manufactura.

Finalmente se realizó una animación sobre como luce la máquina en un modelo tridimensional y como se comportan algunos de los movimientos fundamentales, todo esto con la finalidad de mostrarlo al cliente y se decida sobre su implementación o no. Este diseño no requiere de prototipos, quizá solo alguno de sus componentes como la charola que transporta la piña.

Índice de contenido

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 16 kb)

Capítulo 2. Antecedentes (archivo pdf, 769 kb)

  • 2.1 Descripción del proceso actual
  • 2.2 Métodos actuales de selección y clasificación de frutas
  • 2.3 Principales daños físicos que dañan a la fruta
  • 2.4 Detección de la necesidad

Capítulo 3. Diseño Conceptual, Alternativas de solución y diseño conceptual de la automatización (archivo pdf, 116 kb)

  • 3.1 Objetivo a alcanzar
  • 3.2 Lista de requerimientos
  • 3.3 Posibles alternativas
  • 3.4 Análisis de las alternativas
  • 3.5 Concepto del diseño
  • 3.6 Toma de decisiones: Componentes de la máquina
  • 3.7 Concepto del equipo
  • 3.8 Concepto de automatización
  • 3.9 Tipos de automatización
  • 3.10 Tipo de transportación
  • 3.11 Toma de decisión

Capítulo 4. Selección de elementos para la automatización (archivo pdf, 148 kb)

  • 4.1 Variador de velocidad en la unidad motriz
  • 4.2 Dispositivos que liberan la charola
  • 4.3 Sensor de color
  • 4.4 Sensores de peso
  • 4.5 Interfaz de control de señales

Capítulo 5. Diseño detallado y plan de ensamble (archivo pdf, 1015 kb)

  • 5.1 Determinación de subsistemas
  • 5.2 Cálculo de la potencia
  • 5.3 Selección de cadena transportadora y catarina motriz
  • 5.4 Guías de cadena
  • 5.5 Flecha motriz
  • 5.6 Flecha Guía
  • 5.7 Estructura del sistema de transporte
  • 5.8 Selección de motor, reductor y variador de velocidad
  • 5.9 Soporte de sistema motriz
  • 5.10 Catarina de sistema motriz
  • 5.11 Rigidez torsional de la flecha
  • 5.12 Diseño del sistema tensor
  • 5.13 Diseño de la charola
  • 5.14 Plan de ensamble

Capítulo 6. Análisis técnico económico (archivo pdf, 9 kb)

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 15 kb)

Referencias (archivo pdf, 15 kb)

Corona Vázquez, M. 2004. Diseño de un sistema semi-automatizado y flexible de selección y clasificación de piñas según su peso y color, con capacidad de 5000 cajas en un turno de 8 horas. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.