desgranadora de maiz analisis

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  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

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    UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MEXICO

    FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

    CAMPUS ARAGON

    INGENIERA MECNICA ELCTRICA

    DISEO DE MAQUINAS

    M. en I. MARIA DE LOURDES MARIN EMILIO

    PROYECTO DE DISEO DE UNA DESGRANADORA DE MAIZ

    B!"# Men$%& M!'% (%#)*

    ()+!e& M!,-ne& A/e!,% A/!01R%$!-2)e& R%$!-2)e& (%#* L)-# N%3'e1/!e 4556

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    INTRODUCCION

    El objetivo de nuestro trabajo es, mediante el proceso de diseo, dimensionar unamaquina que permita desprender los granos de elote del zuro, de tal forma que:-sus dimensiones mximas sean 40 por 0 cm!-tenga un peso mximo de "0 #g!

    -sea semiautomtica-permita el corte de distintos tamaos de elote-el tiempo mximo de corte de $ elotes sea de "0 min!

    %aciendo el benc&mar'eting de producto nos dimos cuenta de que las maquinas (aexistentes utilizan un principio de funcionamiento basado en el sometimiento de lamazorca a fuerzas tangenciales al azar en su superficie lo que provoca unparmetro de desprendimiento no controlado ( discontinuo! )tras dispositivostienen la caracter*stica de cortar transversalmente sobre la superficie del elote loque nos pareci+ indicado, aqu* podemos tener un corte controlado en direcci+n (fuerza, el inconveniente: son manuales, ( a&* fue donde pensamos fundamentarnuestro trabajo, generando principios de soluci+n mediante variantes por inversi+n

    logramos llegar a esta alternativa!

    El excesivo peso de las desgranadoras comerciales ( la extremada ineficiencia delos dispositivos manuales, nos llevan a pensar en distintas formas de solucionaresta situaci+n, adems de ser caras ( tender al sector agroindustrial, no existe undispositivo que satisfaga las necesidades del pequeo empresario del ma*z, que talvez tenga solo un negocio de alimentos basados en este producto!

    En este trabajo nos enfocamos en el anlisis de la soluci+n mediante metodolog*asaplicables que optimizan el trabajo ( se da una opci+n para la realizaci+n de unamaquina desgranadora de elote!

    omo en todo diseo de maquinaria se abordaran los siguientes puntos:-estructura de soporte-fuente de potencia-impulsor-transmisi+n-mecanismo de salida mecanismo de corte.-control

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    EL MAIZ

    El ma*z pertenece a la familia de las gram*neas! /u nombre cient*fico es ea 1a(s,debido a que es cultivado en todas partes del mundo, es posible encontrar plantasde este cereal con caracter*sticas diferentes! El cultivo del ma*z es de r2gimenanual, su ciclo vegetativo oscila entre 30 ( $00 d*as, desde la siembra &asta la

    cosec&a! /u estructura es la siguiente:

    -planta-tallo-&oja-sistema radicular-ra*z seminal o principal: suministra nutrientes a la semilla-ra*ces adventicias-ra*ces de sost2n: realizan la fotos*ntesis-ra*ces a2reas

    El ma*z es monoico, es decir tiene flores masculinas ( femeninas en la misma

    planta! as flores son estaminadas o postiladas, las flores estaminadas omasculinas estn representadas por la espiga! as postiladas o femeninas son lasmazorcas!as flores masculinas ( femeninas constan:

    -inflorescencia de la flor masculina se presenta como espiga!-espiguillas-flor masculina-par de glumelas-tres estambres f2rtiles-pistilo rudimentario-inflorescencia postilada

    -&ojas-estigma o cabello de elote-mazorca

    El fruto de la planta del ma*z se llama comercialmente grano, botnicamente es uncari+pside ( agr*colamente se conoce como semilla!/e compone de:

    -pericarpio: cubierta del fruto, de origen materno, se conoce como testa, &ollejo ocscara!

    -aleurona: capa de c2lulas del endospermo de naturaleza proteica!

    -endospermo: tejido de reserva de la semilla que alimenta al embri+n durante lagerminaci+n! Es la parte de ma(or volumen! 5os regiones diferenciables &a( en elendospermo suave ( &arinoso ( el duro o endospermo v*treo! a proporci+ndepende de la variedad!

    -escutelo o cotiled+n: parte del embri+n

    -embri+n o germen: planta en miniatura con la estructura para originar una nuevaplanta, al germinar la semilla!

    -capa 6erminal: parte que se une al olote, con una estructura esponjosa adaptadapara la rpida absorci+n de la &umedad! Entre esta capa ( la base del germen se

    encuentra un tejido negro conocido como capa &ilar, la cual sirve como sellantedurante la maduraci+n del grano!

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    5e acuerdo con la estructura de sus granos, el ma*z puede dividirse ensubespecies:

    -ea ma(s indurada o ma*z cristalino, tiene un endospermo duro ( granos dealmid+n compacto! Es conocido en otros pa*ses como ma*z flint! Este ma*z duro seusa tanto en la alimentaci+n como materia prima en la elaboraci+n de alco&ol o

    almid+n!

    -ea ma(s am(lacea, o ma*z amilceo, tiene endospermo blando, sus granos dealmid+n no son compactos!-ea ma(s everta o ma*z palomero, su endospermo es duro ( revienta al tostarse!

    -ea ma(s sacc&arata o ma*z dulce, su endospermo tiene alrededor de ""7 deaz8car, al secarse tiene aspecto arrugado, es adecuado para el consumo &umano!

    -ea ma(s tunicata o ma*z tunicata, se identifica por tener glumelas biendesarrolladas que cubren el grano!

    -ea ma(s c2rea o ma*z c2reo, su endospermo es c2reo

    9o &a( variedades de ma*z silvestre, el &ombre lo &a domesticado tanto, que si sedejara de cultivar desaparecer*a, en 12xico existen 0 razas ( subrazas:

    7'n$-2en# n,'2)# 71e#,' 8!e0'#,9!':#" palomero toluqueo ; c+nico$ arrocillo amarillo "0 reventador

    c&apalote "" tabloncillo

    4 nal-tel "$ te&ua7e;9,':# 8!e:%%1/'n# " tepecintle< caca&uacintle "4 comiteco &arinoso de oc&o "< jala= oloton " zapalote c&ico3 ma*z dulce "= zapalote grande71%$e!n# 'n:'8'en,e# "3 pepitilla$$ c&alqueo "; olotillo$ ela(a $0 tuxpeo$4 c+nico norteo $" vandeo$< bolita7#e!!n# %::'$en,e#$ tablilla de 3$= bofo$3 gordo$; azul0 apac&ito

    6abla 0!- variedades de ma*z en 12xico

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    >igura "!- corte de un grano de ma*z

    >igura $!- mazorca

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    BENCHMARKETING

    as desgranadoras que encontramos en el mercado no son tan variadas ( podemosclasificarlas de acuerdo a varios criterios:- de combusti+n interna- el2ctricas

    - manuales- de tractor

    as desgranadoras de combusti+n interna deben su nombre al sistema que utilizanpara operar, su construcci+n es robusta, (a que se disean para el trabajo rudo,generalmente se constru(en de lamina de acero al carb+n ( su estructura en perfilo ngulo! Este tipo de desgranadoras tiene en general las siguientes caracter*sticas:

    P%,en:' !e

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    ortador numero ", apallo A >itzsimmons

    Ven,"# De#3en,"#>cil de transportar orte no uniforme de granosBnoxidable Ciesgo de cortarse las manosEs una sola pieza /e deforma a cierto esfuerzo

    6abla $!"

    ortador numero $, aroline C&ea

    Ven,"# De#3en,"#Duede colocarse en un bol 9ula fijaci+nBnoxidable 1ac&aca los granos6iene una superficie amplia uc&illa peligrosa

    %a( que mover el elote p cortarlo6abla $!$

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    ortador numero , #ris&evs'(- und&olm- Festen&oefer

    Ven,"# De#3en,"#Guena sujeci+n ontenedor insuficiente/eguro de operar /e deforma a cierto esfuerzoGuena superficie de corte orte no uniforme de granos

    6abla $!

    omo podemos observar la primera desventaja de estos es su carcter manual ( ladependencia del corte del usuario dando como resultado un corte irregular! @demsde que la velocidad con que se puede desprender los granos es limitada!

    @ partir de esto podemos considerar parmetros del producto en el mercado!

    C!:,e!-#,': :%n#'$e!! C!:,e!-#,':# 1e"%!!

    Guena sujeci+n Evitar deformaci+n excesiva

    /eguro de operar @segurar el corte uniformeDuede colocarse en un bol /eguridadGuena superficie de corte

    6abla $!4

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    BRAINSTORMING

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    >igura 4!- Grainstorming

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    ESTUDIO DE LAS NECESIDADES DEL CLIENTE

    El estudio realizado se baso en encuestas a personas dedicadas a este negocio,respondiendo a la pregunta, HIu2 caracter*sticas deber*a de tener una maquinapara desgranar elotesJ

    ne:e#'$$ N)1e!% $e 8e!#%n# cil de transportar: no es mu( importante por lo cual la quitaremos de la listafinal!Gajo costo: es la consideraci+n ms importante!Bnoxidable: otra consideraci+n fuera de la lista final!/egura de operar: otra necesidad ambigua que definiremos:- poca vibraci+n-velocidad de corte regulable-paro de emergencia-no disponer piezas que puedan estar en contacto con el usuario ( pongan enriesgo su integridad/eguro en partes el2ctricas: es fcil definir este parmetro por sentido com8n:-bajo riesgo de descarga-protecci+n t2rmica ( de sobrecargaimpio al operar: especificaremos de acuerdo a lo que, como diseadoresconsideramos:-que no mac&aque el grano-que no salgan volando los granos-que se puedan limpiar fcilmente las piezas que estn en contacto con el ma*zEficiente:-que no falle-que corte el 307 de la superficie del elote como m*nimo!

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    LISTA DE NECESIDADES DEL CLIENTE

    N%. Dene:e#'$$

    S'#,e1 N e : e # ' $ $ I18%!,n:'!e,'3

    " todos Deso m*nimo $$ control semiautomtica "b

    Bmpulsi+n6ransmisi+n1ecanismo decorte

    rapidez

    4 todos )ptimizaci+n del espacio 4< >uente de

    [email protected]+n residencial igura !- corte tangencialdel elote

    En base a esto podemos tener las siguientes &ip+tesis:-si &acemos un corte sobre la circunferencia de la superficie, la fuerza de corteaplicada es ma(or, nos obliga a elegir un metal que tenga un modulo de elasticidadma(or ( que tenga la suficiente rigidez para el corte, adems de tener queaumentar sus dimensiones no considerando que podr*a tener un sistema dealimentaci+n del corte! 6ambi2n se tiene que disear un sistema de sujeci+n quesoporte el r2gimen de carga que se presente a la &ora del corte! Es inadecuado este

    sistema debido a:-el cortador entra en sentido contrario a la orientaci+n del endospermo v*treo!-el cortador debe desprender mas capa terminal!

    -si &acemos un corte sobre la longitud de la superficie, la fuerza requerida esmenor (a que el corte es independiente de la posici+n del elote, adems lasdimensiones de la &erramienta dependen (a de criterio! a alimentaci+n de cortepuede ser manual o automtica si se desea! Este sistema nos inducir vibraci+ndebida a la carrera pero se puede disminuir con el diseo de contrapesos ( volantesde inercia, esto gracias a que la disposici+n de los elementos se lleva a cabo en unrbol que permite introducir elementos que absorban vibraciones, cojinetes, etc!

    Dor lo tanto elegimos un sistema de corte transversal mediante un mecanismo demovimiento rectil*neo biela-manivela!

    ANLISIS DE VELOCIDADESEn nuestro mecanismo consideramos no tener una altura ma(or a cinco pulgadas, por lotanto el sistema tiene una velocidad l*mite de:KG P $0 in?seg/uponiendo que tenemos la posici+n:TP"00U, VP0U, WP$0U

    >s max 9. Qfis max R fs maxQ

    $!s maxP$!40=3 Sfsmax P 0!"

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    seg

    inv

    v

    sen

    v

    sen

    v

    seg

    inv

    vsegin

    sen

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    sen

    v

    C

    C

    CCB

    CB

    CB

    CB

    CCBB

    7430.22

    0154.10939.23

    10020

    8986.7

    923.20940.23

    2060

    20

    1002060

    =

    =

    =

    =

    =

    =

    ==

    Dara dimensionar el mecanismo utilizamos una familia de curvas velocidad de lacorredera- velocidad de la manivela ? posici+n del mecanismo! Dara las condicionesiniciales ( las obtenidas, nuestros requerimientos no son mu( r*gidos ( podemos examinarpara el intervalo:

    s

    redrpm 9262.64620

    60

    2==

    6.04.03 == Rv

    inR

    L

    Elegimos para 40U - ""0U

    ( )

    ( ) ininL

    RL

    inR

    segin

    vR

    4439.14813.03

    3

    4813.0

    9262.648.0

    25

    8.0

    ==

    ==

    ==

    D)>igura =!- 5iagrama de fuerzasen el mecanismo

    Dodemos elegir para el rango:C P 0!43" R 0!043 in X P"!44;in

    >igura 3!- pol*gono de velocidades

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    ANALISIS DE ACELERACIONES

    ( )

    2

    22

    22

    2

    2

    2

    2

    2

    7142.497

    74.4721892.43375.661

    9134.2856048.074.4720

    74.4724439.1

    ;59.682

    1892.434439.1

    8969.7

    375.661

    6048.0

    20

    0

    seg

    m

    aaaa

    seg

    inin

    seg

    inBa

    seg

    ina

    seg

    ma

    seg

    in

    in

    segin

    BC

    va

    seg

    in

    in

    segin

    B

    va

    t

    CB

    n

    CB

    n

    BC

    E

    t

    B

    t

    CB

    e

    t

    CB

    CBn

    CB

    Bn

    B

    =

    ++=++=

    ===

    ===

    =

    ==

    =

    ==

    >igura ;!- pol*gono de aceleraciones

    ANLISIS DINMICO

    C P 0!043in P "!44;in

    21

    21

    9134.285

    375.661

    seginaaseg

    inaa

    t

    By

    n

    Bx

    ==

    ==

    23

    22

    22

    22

    7142.497

    74.472

    59.682

    1892.43

    seg

    inaa

    segin

    seginaa

    seginaa

    C

    t

    CBy

    n

    CBx

    ==

    ==

    ==

    ==

    Dara las fuerzas ( pares de inerciam"P "lbmm$P $lbmmP lbm

    Dara nuestros calculos

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    ( )

    ( )

    lbseg

    in

    lbseg

    inlbm

    lbmam

    inlbseg

    ininseglbI

    lbseg

    in

    lbseg

    inlbm

    lbmam

    lbseg

    in

    lbseg

    inlbm

    lbmam

    inlbsegininseglbI

    lbseg

    in

    lbseg

    inlbm

    lbmam

    lbseg

    in

    lbseg

    inlbm

    lbmam

    y

    x

    y

    x

    8409.37142.494

    41.386

    3

    4548.974.47202.0

    5330.359.682

    41.386

    2

    2235.01892.43

    41.386

    2

    4.25.24001.0

    7399.09134.282

    41.386

    1

    7116.13.661

    41.386

    1

    2

    2

    33

    2

    2

    22

    2

    2

    22

    2

    2

    22

    22

    11

    2

    2

    11

    2

    2

    11

    =

    ==

    =

    =

    =

    ==

    =

    ==

    ==

    =

    ==

    =

    ==

    @&ora:

    ( )

    0

    0

    2303

    3323

    =+=+

    y

    x

    FF

    amF

    (( )

    ( ) 00

    223212

    223212

    =++

    =++

    yyy

    xxx

    amFF

    amFF

    yy

    xx

    FF

    FlbF

    2332

    3223 8409.3

    =

    == Dara VP=0U, WP$4U

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    ( ) ( )

    ( ) ( ) ( )

    ( ) ( ) ( ) ( )

    ( )( )

    ( )

    ( )( ) lbamFF

    amFF

    lbamFF

    amFF

    lbamFF

    lbSUSTamamamFFF

    lbFlbF

    sensenF

    ILamsenLamLFLsenF

    yyy

    yyy

    xxx

    xxx

    yyy

    xxxxx

    yy

    y

    yxyX

    1307.12235.09072.0

    0

    0195.27116.13079.0

    0

    9072.02235.01307.1

    3079.05330.38409.3

    1307.11307.1

    24cos4439.1

    4548.924cos6048.05030.3246048.08409.3244439.18409.3

    0coscos

    112101

    112101

    112101

    112101

    220312

    223322322112

    0332

    32

    2222223232

    ===

    =++

    ====++

    ===

    ====

    ==

    +=

    =++++

    >inalmente determinamos el torque para necesario que necesitamos

    ( ) ( )

    ( ) ( ) ( )( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )

    inlbinlbT

    sensensenT

    IramsenramRFRsenFT

    IramsenramRFRsenFT

    yxyx

    yxyx

    =++=

    ++= =+++

    44147.3

    .270cos17399.07017116.1706048.09072.0706048.03079.0

    coscos

    0coscos

    1

    1

    11111121211

    11111121211

    ANALISIS DE PARAMETROS DE TRANSMISION

    AInom 3.1 gen2rico para un motor universal pequeoKnom P"$=K

    CD1 P"00rpm

    Dotencia consumida sin carga

    ( ) ( )

    inlbistradoTs

    inlbrpmrpm

    !"T

    rpmT!"

    si

    !"#

    !"#

    #$A$I"

    =

    =

    ==

    =

    =

    ===

    8468.5min

    8468.53100

    630002877.063000

    63000

    2877.0746

    163.214

    63.2141273.1 22

    @proximadamente el rbol tiene que girar a $0 rpm pues es un valor medio entre el rangode lo que manejan las desgranadoras que analizamos en el benc&mar'eting!

    5620

    3100

    6203100

    ==

    =

    rpmX

    X

    rpm

    -a relaci+n de transmisi+n a considerar es

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    23/43

    Elegimos un anc&o mximo de 3 in para las dimensiones del bastidor por lo tantodecidimos que la polea conducida no exceda los < cm!

    ongitud mx! del bastidorP "

    omo los elotes se cortaran a la mitad queremos optimizar en lo posible la maquina!

    6enemos un factor de servicio de "! para servicio ligero!

    %Dreal P%Dnom>!/%Dreal P0!$3=="!. P 0!40$ %D

    5imetro de la polea conductoraP inrpm

    rpmin 1

    3100

    6205 =

    as poleas deben ser de acero fundido con las siguientes caracter*sticas

    / P 30 1Da /( P $$< 1Da

    /e P 0!

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    24/43

    ( )( ) lb"

    F"

    060.444721.317.02

    7.0

    2

    1

    1

    ====

    arga en el eje debida a la tensi+n de la correa

    ( )

    "SI

    sen

    sen"

    471.144

    60060.443

    120

    23

    2

    2

    ===

    =

    6ensi+n en la banda

    ( )

    ( )

    ( )( )

    lbe

    FeF

    feF

    FSi

    lbft!"

    $p!"FF

    $pFF!"

    f

    6377.128344.188344.18

    3.0

    8344.18

    min578.811

    4632.03300033000

    33000

    3.033.12

    3.033.1

    2

    2

    1

    21

    21

    ===

    ==

    ===

    =

    ( )

    lbF

    lbF

    lbFF

    4721.31

    6377.128344.18

    8344.18

    1

    1

    21

    =

    +==

    @ngulo de abrazamiento

    33.13

    15=

    =

    =

    in

    inin

    %

    rRsen

    Esfuerzo 8til

    ( ) ( ) psipsi'

    psi'

    685.61070.2617.02

    070.2612max00

    ==

    ==

    Esfuerzo por fuerzas centrifugas

    g

    v$

    10

    2 =

    ANALISIS DE RENDIMIENTO

    Dotencia suministrada P$"4! F

    Dotencia transmitida de la polea al eje

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    25/43

    ()p

    ()p

    inlb924.42

    1

    74605753.0

    63000

    8468.5=

    =

    Dotencia de corte ideal

    ( )(

    )p

    ()p 069.25

    1

    7460336.0

    63000

    6204147.3=

    =

    El volante de inercia absorbe$"4! F- 4$!;$4 F P "="!=0 F

    a p2rdida en el eje4$!;$4 F R $

    Iue se recupera al paro mediante el volante de inercia!

    El tiempo de paro del cortador es/in volante

    ( )

    seg)p"

    Traba*ot

    lbftE

    lbmE

    mg)FsTraba*o

    t

    TRABA+,"

    9791.280336.0

    9737.0

    9737.012

    2096.12.3231.

    ===

    =

    =

    ==

    =

    ( )

    seg)p"

    Traba*ot

    lbftE

    lbmE

    mg)FsTraba*o

    t

    TRABA+,"

    9791.280336.0

    9737.0

    9737.0

    12

    2096.12.3231.

    ===

    =

    =

    ==

    =

    ( ) seg

    lbft

    "

    Traba*ot 82.2

    2877.005733.0

    9737.0=

    +

    == con volante

    Dara la masa del volante

    ( )( )( ) ( )

    lb#

    #

    ((r

    gE#

    1414.7

    81.9

    2.322046.29876.0

    451.52

    3201.124.39

    42

    2

    2

    1

    2

    =

    ==

    =

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    26/43

    ANALISIS DE FUERZAS

    >igura "0!- diagrama de cuerpo libre del mecanismo

    ( ) m-nimoNN"s

    Ntl

    rmpltmpr"p

    "p"p"p"s

    6228.38740.19332.1

    9332.12coscos

    8740.10508.0

    0952.0tan

    2

    2

    2

    ==

    =

    =

    =

    ==

    ( ) ( )

    NR

    R

    N"pRy

    NRx"s

    1063.4

    9332.16228.3

    9332.1

    6228.3

    22

    =

    =

    ====

    6orque m*nimo en la manivela

    ( ) Nm

    xfpTT

    003450.00508.0

    0952.09332.109525.0

    tan

    =

    =

    = >igura ""!- diagrama de cuerpo libre

    Dor esto para la manivela, biela ( corredera ocuparemos bronce admiralt(

    / P 001DaE P "01Da

    /( P "

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    27/43

    ( )

    ( )( )0165.0

    32

    105539.2207

    105539.232

    0127.0

    32

    4

    575.170165.0

    29.0

    903.7867.187

    49

    49

    4

    =

    =

    ===

    =

    ===

    ==

    m.pa'

    md

    Ip

    l

    EIp'

    '

    #st

    donde

    rpmst

    #n

    mNmN

    manivela.poleat.

    n/eyamNTpolea.

    =

    ==

    ===

    1321.0

    5

    6605.05

    1:56605.0

    El cortador podemos utilizarlo de un acero dulce con bajo contenido de carbono pues su exigenciano es tan grande!Este material ser 1=00$ ( tiene las siguientes caracter*sticas:

    / P $" 1Da /( P 43 1Da

    /e P 0!

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    28/43

    ( ) ( ) ( )( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( ) ( )

    ( )( )

    ==+

    =+++

    +=

    =

    =

    +=

    =++

    =+

    +=

    =

    ==

    =+=+

    =+=

    ==

    =

    =

    =+

    =

    +=

    +=

    =

    =+

    =+

    =

    =+ =++

    =++

    +=

    7849.0

    07849.0

    004917.02392.8946.7

    0

    0774.02643.0

    08489.001035.0

    0852.002932.0

    00852.02392.8946.7

    001035.02392.8946.7

    0

    0822.001035.0

    946.7946.7

    0946.70946.7

    00

    2392.84917.07309.8

    4917.0

    4725.09608.0

    7309.803916.02584.8

    03916.02584.8

    2643.0

    01035.01827.2

    01035.01827.22643.0

    001035.02643.01827.2

    001035.02643.02747.0946.7

    001035.02643.02748.0

    0

    7309.8

    07848.09461.7

    0

    0

    1

    2

    2

    22

    21

    2

    1

    21

    21

    21

    211

    21

    21

    2211

    $

    $

    $o

    Fy

    .

    .

    x.o

    .oxx

    .oxx

    Fy

    .o

    x.oN$

    .ox$

    .oFy

    NR

    NR

    R

    RR

    RR

    RR

    RR

    RR

    RR

    RRF

    .a

    NRRRNRN

    RFRF

    Fy

    ( ) ( )

    ( )

    ( )

    ( ) 00458.02747.0

    0127.02643.0

    2202.07849.0

    02202.07849.0

    01350.04917.00852.02392.8946.7

    02747.04917.0

    01035.02392.8946.7

    0

    ===

    =++=+++

    =+

    =

    .

    .

    x.o

    .ox

    .oxxx

    .ox

    xx

    .o

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    29/43

    >igura "$!- diagrama de momentos ( de cortante

    ANALISIS DE ESFUERZOS

    Esfuerzo mximo permisible

    ."apsi

    '"apsisS 1576.55

    1

    8947.68000 =

    =

    @plicando la ecuaci+n del esfuerzo cortante mximo

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    30/43

    ( ) ( ) ( )

    ( )( ) ( )( )[ ] ( )( )[ ]

    5.1

    4571.1

    6605.05.10882.04571.175.01576.55

    165.2

    75.0

    165.2

    223

    223

    =

    =

    +=

    +=

    't

    'bdonde

    ."ad

    .t't'b.Ss

    d

    1omento flector 1 P 0!033$ 9 \ m1omento torsor 1 t P 6P 0!0< 9 \ m

    6ensi+n por flexi+n

    ( ) ( )

    "a

    min

    mind0

    0

    .

    x

    x

    3

    6

    36

    3

    3

    3

    33

    10426.204104021.0

    0822.0

    104021.037.39102484.0

    322

    1

    32

    =

    =

    =

    ===

    =

    6ensi+n por esfuerzo de corte

    ( ) ( )

    "am

    mNT

    min

    mind0p

    0p

    TT

    X1

    X1

    3

    36

    36

    3

    3

    33

    10313.821108042.0

    6605.0

    108042.0373.39104908.0

    162

    1

    16

    =

    =

    =

    ===

    =

    >igura "!- Esfuerzos principales

    6ensiones principales

    ( )

    ind

    mmd

    d

    d

    4894.0

    1

    37.39004973.05.2

    1011299.05.2

    99905.010112.123

    63

    93

    =

    =

    =

    =

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    31/43

    %ompresi2n"aT

    m-nima

    "a

    ima

    T

    xy

    1XyX

    xy

    1XyX

    32

    2

    2

    311

    1

    3

    233

    1

    2

    2

    1

    10155.74422

    10584.948101634.7102213

    10313.8212

    10426.2042

    10426.204

    max

    22

    =+

    +++

    =

    =+=

    +

    +=

    +

    +++

    =

    /entido de la acci+n principal

    ( )

    ( )( )

    ( ) "a

    TT

    %ortedeesfer3odem4ximaTension

    "a

    "a

    yx

    xy

    yx

    xy

    323

    23

    2

    2

    max

    3

    3

    1

    1

    10648.82710313.8212

    10426.204

    2

    4529.4110426.204

    10313.8212tan

    2

    1

    2tan

    2

    1

    =+

    =

    +

    =

    =

    =

    =

    ( )

    ( )

    ( )

    54.3

    10313.8212

    10426.204tan

    2

    1

    2tan

    2

    1

    3

    3

    1

    1

    =

    =

    =

    "a

    "a

    T

    r

    xy

    yx

    r

    6ensiones normales

    "a

    yx

    3

    3

    10213.1022

    10426.204

    2

    ==

    +=

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    32/43

    irculo de 1o&r

    ( ) ( ) "abaR

    "aTb

    "aa

    xy

    yx

    648.827313.821213.102

    10313.821

    10213.1022

    10426.204

    2

    2222

    3

    33

    =+=+=

    ==

    =

    =

    =

    >igura "4!- irculo de 1o&r

    55.39.82902902

    45.4110213.102

    10313.821tantan2

    648.827

    10861.92910648.82710213.102

    10435.72510648.82710213.102

    3

    311

    max

    333

    2

    333

    2

    ===

    =

    =

    =

    ==

    =+=

    ==

    a

    b

    "aRT

    "a"a"a

    "a"a"a

    ANLISIS DE FATIGA

    max=20442!x "0#$a

    %max=&2"#"#x"0#$a

    'tilizando el criterio de m(xima tensin tangencial

    b

    a

    0

    5T

    6T

    +

    x 89:;:?"[email protected]

    xy8A9BC B B D E E

    E BD C B EBD E

    C BD E E

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    33/43

    ( )

    ( )( )

    ( )

    ( ) ( )

    ( ) "aSN

    SN

    Tx

    Syd

    .ySSN

    3

    3

    14

    2

    263

    6

    2

    23

    2

    102846.11210367.73

    10250.9

    6605.02747.032

    103700254.0

    0822.010370

    32

    =

    =

    =

    =

    Dodemos ocupar el arbol ( el manguito del cortador de acero "0"3 con las siguientescaracter*sticas

    / P 440 1Da /( P =0 1Da

    /e P 0!actor de superficie para pieza rectificada

    #a P a /utbP "!

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    34/43

    urva / R 9

    /9 P ] 5 log 9.

    Dara 9 P"0 X 9P "0 B)/

    ""$!$34 x "0P 5 R ""$!$34 x "0. ] 5

    ""$!$34 x "0P ;5-""$!$34 x "0

    ;5 P $$4

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    35/43

    ( )

    ( ) ( )tsen%t%etx

    imim

    dt

    dxx

    txdt

    dx

    dt

    xd

    t

    %

    t

    21

    3

    21

    0

    2

    cos

    3,3

    0,2

    10

    4cos522.15

    1

    +=

    =+=

    ==

    =++

    =

    1ultiplicamos por cinco la ecuaci+n originalDor !B!, postulando una ecuaci+n de la forma

    ( )

    ( ) ( )

    ( ) ( ) tsenttsen%t%etx

    B

    A

    BA

    BA

    resltae%a%ionesdesistemael

    t

    tsenBAtBA

    tBsentAtBtAsentBsentAxxx

    tsenBtAx

    tBtsenAx

    tenemos

    tBtAtx

    t

    ppp

    p

    p

    p

    451

    504cos

    102

    25cos

    5150

    10225

    0624

    25246

    4cos25

    46244cos246

    4104cos104cos244244164cos16106

    4164cos16

    4cos444

    4cos4cos

    21

    3 ++=

    =

    =

    ==+

    =++=

    +++=++

    =

    +=

    +=

    /i &acemos t P 0 , " P3?

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    36/43

    \ -!0

  • 8/12/2019 Desgranadora de Maiz Analisis

    37/43

    C!',e!'%#De#ee::'9n

    -fuente depotencia L ?

    Bmpulsor L ? -

    6ransmisi+n ? ? L -

    -mecanismode salidamecanismode corte.

    L ?

    -control L ?

    6abla =!- 1atriz de selecci+n de concepto

    L G_E9)

    ? [email protected])- 9B DE9/@C

    CARACTERISTICAS DE LOS ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS

    element m!te"#!l $!"!$te"%&t#$!&-motoruniversal

    - "# ) . "2/ . #"00 1$. 02&// 3$.0!! 5-m.

    -soporte de

    motor

    )cero "0"& $laca redondeada con dos ranuras para tornillo

    autoroscante no &-#2 por 6 para su7ecin al8astidor. dos tuercas 9exagonales de 6-20 para

    El2ctrica

    1ecnica

    universal

    Bnducci+n

    /inmotor

    Dorfricci+n

    cadena

    Dorcorrea

    5entada

    engrane

    longitudinal

    tangencial

    El2ctrico

    electr+nico

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    su7ecin de motor a la placa-soporte de lamaquina

    madera de ! in por " in de 6 de espesor y de altoc:8ica

    -polea macizaconducida

    ;undicin deacero

    ,e #/0 in de di(metro mayor. 8arreno de 6 inen centro. grosor de "-"

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    Eficiencia de corte-consumo de energa #F $

    4 Kibraciones

    -periodo-frecuencia

    velocidades criticas-lateral-de torsin

    seg-

    Cpm

    $!3$-0!"atiga-tensin m(xima por flexin-sfuerzo de corte m(ximo

    -tensiones principales

    -tensin de on isses-limite de resistencia a la fatiga-factor de seguridad contra falla porfatiga-duracin de ciclos del componente

    #pa'pa

    #pa

    1pa1pa

    -ciclos

    $04!4$3$"!4$

    1x! ;43!

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    resultante tiene la misma direcci+n pero en este caso no es un factor del cualdependan las caracter*sticas que nos a(udar*an al buen desprendimiento del grano!El consumo de energ*a es directamente proporcional a la fuerza Dp, por esta raz+nel movimiento alternativo es una opci+n adecuada pues directamente puedeeliminarse si se da una potencia a la entrada adecuada!

    El sistema de sujeci+n constitu(o un problema que necesito soluci+n pues algo as*nos dar*a un corte mas uniforme!

    5e "3 necesidades se cumplieron, aPbien, bPregular, cPno se logro.

    Deso m*nimo b/emiautomtica aCapidez a)ptimizaci+n del espacio [email protected]+n residencial aIue tenga motor el2ctrico aGajo costo b

    Doca vibraci+n aKelocidad de corte regulable aDaro de emergencia a9ulo contacto de usuario con piezas cGajo riesgo de descarga el2ctrica aDrotecci+n t2rmica ( de sobrecarga a9o mac&aque el grano bIue no salgan granos al azar cimpieza fcil de piezas aIue no falle aIue limpie el 307 de superficie b

    "$ se cumplieron4 de una forma regular$ no se cumplieron

    Dodemos decir que se logro el objetivo pues en las necesidades satisfec&as estnlos requerimientos!

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