Diseño de planta seleccionadora de frutas para empresas del Estado de Michoacán

Abstract

The present work consists in the design of an economic selecting fruits plant which can separate them in five different sizes. This plant should produce 15 tons per day for companies from Michoacán state. The work involves the design process and selection of the different components. In order to reach this goal, the design for the machine consists in three systems: Dumper boxes system, pre-selector and selector. The dumper boxes system is based on a four-links mechanism and driven intermittently by a clutch. The pre-selector system consist in a belt conveyor in which the workers will be able to make a manual pre-selection and leave out the smaller fruits than the minimum size. The selector system work using belts driven by pulleys. The space between the belts allows to the fruits to be selected based on its sizes. During the design several calculations were carried out, as the speed of the fruit, the torque in the axes, the power required by the system, the length of the strap and bands, finite element analysis, etc. Certain components were selected such as the electric motor, gearbox, bearings and belt, and chain transmissions. In addition, we designed, using CAD software, shafts, racks, links of the mechanisms and pulleys. To ensure that the project is economically viable, sought components within the domestic market.

La realización del presente trabajo, consiste en el diseño de una planta seleccionadora de frutas para empresas del estado de Michoacán que pueda separarlas en cinco diferentes tamaños, que sea económica y que cumpla con las expectativas de producción de 15 toneladas por día. El trabajo involucra el proceso de diseño y selección de los diversos componentes Para cumplir con este objetivo, se propone un diseño de una máquina que consta de tres sistemas: Sistema volteador de cajas, descanicador y seleccionador. El sistema volteador de cajas se basa en un mecanismo de cuatro barras y accionado intermitentemente por un embrague. El sistema de descanicado consiste en una banda transportadora en la que los trabajadores podrán hacer una preselección manual además de permitir la salida de las frutas de tamaño menor al mínimo por su extremo y el sistema seleccionador tendrá la función principal, cuyo principio de funcionamiento es por medio de correas accionadas por poleas. Así, el espaciamiento existente entre éstas, permite la selección de la fruta en función de su tamaño. El diseño se llevó a cabo efectuando todos los cálculos necesarios, tales como la velocidad con que se desplazará la fruta, el par torsional en los ejes a causa de su peso y de las tensiones de las correas, la potencia requerida por el sistema, la longitud de las correas y bandas, análisis de cada componente por métodos de elementos finitos, etc. Se realizaron tareas de selección de ciertos componentes, como del motor eléctrico, reductor, rodamientos y de las transmisiones por banda y cadena. Además, se diseñaron, con ayuda de software CAD, los ejes, los bastidores, eslabones de los mecanismos y las poleas. Para garantizar que el proyecto sea viable económicamente, se buscaron componentes dentro del mercado nacional.