Tesis profesional presentada por César Augusto Huerta Téllez

Licenciatura en Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica. Escuela de Ingeniería, 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 15 de diciembre de 2004.

Resumen

Este proyecto se basa en el diseño detallado de una máquina cubicadora de cebolla blanca, que tenga la capacidad de picar como mínimo 1 Ton. de producto al día, la cual deberá ser semiautomática y de fácil uso para cualquier operador. Debido a que este tipo de mecanismos se encuentra ya en el mercado y el costo es muy elevado, el propósito de es trabajo es en ayudar al proyecto "Industrialización del Nopal de San Bernardino Tlaxcalancingo" con el diseño de ésta máquina a un bajo costo.

El trabajo presente se divide principalmente en el diseño de tres mecanismos, los cuales conformarán la máquina cubicadora, estos son:

- Sistema de alimentación.

- Sistema motriz.

- Sistema de picado.

El sistema de alimentación, como su nombre lo indica es el encargado de proporcionar de manera rápida y segura la materia prima, en éste caso la cebolla, al sistema de picado, éste proporciona los cortes necesarios a la cebolla para que sea cubicada, y por último el sistema motriz es el arreglo de todos los componentes necesarios para trasmitir movimiento a los demás sistemas, todos estos sistemas juntos conformarán la máquina cubicadora. Después de analizar, seleccionar y diseñar cada sistema hasta llegar al diseño final de la máquina, se realizó un manual de operación y mantenimiento que muestra de manera clara como se deberá utilizar la máquina, además de mostrar su mantenimiento preventivo requerido.

Debido al mecanismo simple de ésta máquina, se pudo desarrollar un prototipo del sistema de alimentación, y del mecanismo del primer corte, el cual pudo en ayudar y corroborar en velocidades necesarias para efectuar la primera acción de corte, una vez obtenida esta velocidad, se tiene por certeza una gran confiabilidad en cuanto funcionalidad del mecanismo, por ello es necesario mencionar el agradecimiento a el taller mecánico de UDLA que proporcionó la ayuda, asesoría y las herramientas necesarias para lograr dicho experimento.

La selección de materiales que se utilizó en el desarrollo de ésta tesis fue hecha en base a los requerimientos necesarios para la manipulación de alimentos, y además en la reducción de costos en cuanto a materiales y manufactura. El costo final para la manufactura de la cubicadora mostrado en el capítulo VI, demuestra significativamente un ahorro abismal entre comprar una máquina con características similares en el mercado que diseñar y construir una, por lo que indudablemente resulta redituable la construcción del mismo.

Índice de contenido

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 22 kb)

Capítulo 2. Antecedentes (archivo pdf, 130 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 Antecedentes
  • 2.3 Descripción general y clasificación de máquinas cubicadoras
  • 2.4 Definición del problema a resolver

Capítulo 3. Diseño Conceptual (archivo pdf, 227 kb)

  • 3.1 Necesidades a satisfacer dentro del proyecto "Nopales Santiago"
  • 3.2 Funciones que deberá realizar la máquina
  • 3.3 Concepto de la máquina
  • 3.4 Presentación de alternativas
  • 3.5 Selección de elementos
  • 3.6 Funcionamiento de la máquina cubicadora a diseñar
  • 3.7 ¿Cómo utiliza la fuerza centrifuga el mecanismo?
  • 3.8 Determinación de la fuerza necesaria para cortar una cebolla a la mitad

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

  • 4.1 Cálculo de torque y potencia para el primer corte
  • 4.2 Velocidades de sincronización
  • 4.3 Bastidor principal
  • 4.4 Turbina centrífuga
  • 4.5 Cople turbina
  • 4.6 Motor
  • 4.7 Poleas
  • 4.8 Flechas
  • 4.9 Engranes
  • 4.10 Cámara de alimentación
  • 4.11 Soportes de la cámara de alimentación
  • 4.12 Cuchillas
  • 4.13 Tapas

Capítulo 5. Plan de Ensamble (archivo pdf, 560 kb)

Capítulo 6. Análisis de Costo (archivo pdf, 71 kb)

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 15 kb)

Referencias (archivo pdf, 22 kb)

Apéndice A. Propiedades de los materiales a escoger, selección de elementos y equipos (archivo pdf, 2 mb)

Apéndice B. Manual de operación y mantenimiento (archivo pdf, 370 kb)

Apéndice C. Planos de piezas y ensamble (archivo pdf, 271 kb)

Huerta Téllez, C. A. 2004. Diseño de una máquina cubicadora de cebolla blanca para el proyecto social “Industrialización del Nopal de San Bernardino Tlaxcalancingo” con capacidad de cubicar 1 tonelada de producto. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2004.