maquina desgranadora de maiz-coyllor-grupo los maquifim

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  • 5/20/2018 Maquina Desgranadora de Maiz-Coyllor-Grupo Los Maquifim

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    Diseo de Maquinas

    UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

    TEMA:DISEO DE UNA MAQUINA DESGRANADORA DE MAIZ SECO PARA MEJORAREL TIEMPO DEL DESGRANADO EN EL ANEXO DE COYLLOR, DISTRITO DE SAN

    AGUSTIN DE CAJAS.

    CTEDRA: DISEO DE MAQUINAS

    CATEDRTICO: ING. MAXIMO HUAMAN ADRIANO

    INTEGRANTES:ARANA ZEVALLOS FREDDYBARRERA CAMPOS FERNANDOCHAHUAYO FLORES YHANESPINOZA ATENCIO STEVEFLORES DIAZ JOSEGUERREROS RIVERA ROBERTOINGA CHANCASANAMPA JUNIORSTORIBIO RODRIGUEZ JOSHI

    SEMESTRE: IX

    Huancayo 2014

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    DISEO DE UNA MAQUINA DESGRANADORA DE MAIZ SECO PARAMEJORAR EL TIEMPO DEL DESGRANADO EN EL ANEXO DE COYLLOR,

    DISTRITO DE SAN AGUSTIN DE CAJAS.

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    INTRODUCCION

    El siguiente trabajo fue elaborado con la cooperacin de todos los integrantes delgrupo Los MaquiFim. Entrevistando a uno de los agricultores y productores de mazseco en el anexo de Coyllor, Distrito de San Agustn de Cajas, logramos conocer elproblema que afrontan en esta comunidad las personas relacionadas a esta labor.Realizando as una Lista de Exigencias con la que ms adelante se trabajar junto conel estado del arte para as realizar el Diseo de nuestra mquina con tecnologaapropiada.

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    CAPITULO I

    METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

    ASPECTOS GENERALES

    NOMBRE DEL PROYECTO

    DISEO DE UNA MAQUINA DESGRANADORA DE MAIZ SECO PARAMEJORAR EL TIEMPO DEL DESGRANADO EN EL ANEXO DE COYLLOR,

    DISTRITO DE SAN AGUSTIN DE CAJAS.

    UBICACIN DEL PROYECTO:

    Distrito de San Agustn de Cajas

    El distrito de San Agustn de Cajas es uno de los 28 que conforman la Provincia deHuancayo, ubicada en el Departamento de Junn, bajo la administracin del GobiernoRegional de Junn, en el Per.

    LIMITES:

    NORTE: Distrito de San Jernimo de Tunn

    ESTE: Distrito de San Pedro de SaoOESTE: Distrito de OrcotunaSUR: Distrito del Tambo

    GEGRAFIA

    El territorio del distrito se encuentra ubicado en pleno Valle del Mantaro, tiene unaaltitud de 3275 msnm. El distrito es agrcola comercial y turstico

    CLIMA

    Su clima es templado, seco con das de intenso calor envuelto con un cielo azul, y

    contrariamente con noches fras entre los meses de abril a setiembre. La peculiaridadde sus noches es que se pueden visualizar claramente las estrellas en

    ECONOMIA Y TURISMO

    Ciudad prspera desarrollando sus actividades mayoritariamente al agro, a laartesana y a la ganadera en general.

    Sus principales atractivos tursticos son: el Wajay Rumi, que es una representacin dela pasin de Cristo; la octava de Santiago (fiesta patronal) y tambin posee el parque

    ecolgico Hatun Cajas.

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    PRODUCCION DE MAIZ EN LOS ULTIMOS AOS EN JUNIN, HYO Y

    COYLLOR-SAN AGUSTIN DE CAJAS

    La siembra de maz en cinco provincias del departamento de Junn se duplic en laltima dcada (2000-2010) al pasar de 110 hectreas por ao entre 1990-2000 a 200-220 hectreas

    La siembra de maz (choclo) se da en las provincias de Tarma, Concepcin, Chupaca

    y Huancayo, donde se producen de 30 a 40 toneladas

    Este aumento se da por la calidad de los granos y el buen precio que tienen en los

    mercados de la capital en temporadas de marzo y abril, cuando la demanda es mayorpor Semana Santa.

    Tabla 1: Evolucin de la produccin de maz en la dcada 2000-2010 aos.

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    Tabla 2: Evolucin de la produccin de maz en los ltimos 12 aos.

    IDENTIFICACION DEL PROBLEMALos pobladores en el Anexo de Coyllor, tienen una alta productividad de maiz seco:cosechando a grandes cantidades en muchas hectareas de cultivo, el maiz seco loobtienen una vez cosechado el choclo y puesto a secar en sus patios traseros oalgunas veces en sus asoteas. Una vez obtenido el maz seco lo desgranan a mano

    causando un retardo en el tiempo de trabajo de esta labor y disminuyendo lasganancias que podran ser obtenidas.

    Imagen 1. Llegando al anexo de Coyllor

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    Imagen 2. Entrevistando al poblador

    Imagen 3. Escuchando el poblador

    PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    En la actualidad el desarrollo de la agricultura ha tenido un crecimiento importante enla regin Junn, creciendo de tal forma la produccin de maz seco. Por tal motivo nosdirigimos hacia el anexo de Coyllor, Distrito de San Agustn de Cajas, con el fin deencontrar un problema social para ser atendido por nuestro grupo de trabajo.En el distrito entrevistamos al Seor Clementino Camarena Mendoza quien conpaciencia nos explic que el desgranado lo realiza a mano teniendo que optar muchasveces posiciones incomodas que deterioran la salud y que tienen un tiempo de trabajoconsiderable.Es as que al percatarnos de esta situacin nace la idea de disear una mquinapeladora de maz seco con tecnologa apropiada, que facilitara el trabajo de

    desgranado.

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    Figura 1. Desgranado a mano

    Formulacin del problema

    Es factible disear una maquina desgranadora de maz seco con tecnologaapropiada, para mejorar el tiempo de desgranado para los agricultores del Anexode Coyllor, Distrito de San Agustn de Cajas?

    Objetivos de la investigacin

    OBJETIVO GENERAL

    Disear una maquina desgranadora de maz seco para mejorar eltiempo del desgranado de maz seco en el Anexo de Coyllor, Distrito deSan Agustn de Cajas.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Elaborar un plano del Diseo de la Mquina desgranadora deMaz seco.

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    ESTADO DEL ARTE

    ALUMNO: GUERREROS RIVERA ROBERTO

    MAIZ:

    Clasificada como una planta herbcea, originaria de las Amricas e introducida enEuropa a mediados de 1500. En la actualidad es el cereal con mayor produccin en elmundo, superando al trigo y el arroz.

    El maz es capaz de reproducirse por s solo, esto sucede cuando las plantas y susespigas caen al suelo y tienen contacto con la tierra, y junto con condiciones dehumedad se asegura la perpetuacin de esta especie anual.

    La estructura del maz est compuesta por planta, tallo, hoja, sistema radicular, races(seminal, adventicias, de sostn y areas); y su flor por espiga, par de glumelas, tres

    estambres frtiles, -pistilo rudimentario, inflorescencia postilada, hojas, cabello de elotey mazorca.

    El fruto de la planta del maz se llama comercialmente grano que se compone de:

    Pericarpio: cubierta del fruto, de origen materno, se conoce como testa, hollejoo cscara.

    Aleurona: capa de clulas del endospermo de naturaleza proteica. Endospermo: tejido de reserva de la semilla que alimenta al embrin durante la

    germinacin. Escutelo o cotiledn: parte del embrin Embrin o germen: planta en miniatura con la estructura para originar una

    nueva planta, al germinar la semilla.Capa terminal: parte que se une al olote, con una estructura esponjosa adaptada parala rpida absorcin de la humedad. Entre esta capa y la base del germen se encuentraun tejido negro conocido como capa hilar, la cual sirve como sellante durante lamaduracin del grano.

    Figura 2. Corte de un grano de maiz

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    TIPOS DE MAIZ:

    El maz tiene una gran variabilidad en el color del grano, la textura, la composicin y laapariencia. Puede ser clasificado en distintos tipos segn:

    a) la constitucin del endosperma y del grano.b) el color del grano.c) el ambiente en que es cultivado.d) la madurez.e) su uso.

    Los tipos de maz ms importantes son duros, dentados, reventones, dulces,harinosos, cerosos y tunicados. Una buena descripcin de los tipos de granos mazcon ilustraciones se encuentra en Maize publicado por Ciba Geigy en 1979. Dowswell,Paliwal y Cantrell (1996) han descripto varios tipos de granos basados en laclasificacin citada. Una publicacin reciente, Specialty corns, cubre varios de esos

    tipos de maz, su mejoramiento y usos (Hallauer ed., 1994).

    Econmicamente, los tipos ms importantes de maz cultivados para grano o forraje yensilaje caen dentro de las tres categoras ms importantes de duro, dentado yharinoso. Un cuarto tipo de maz que puede ser agregado a los anteriores es el mazcon protenas de calidad (MPC) basado en el mutante o2obtenido en la bsqueda deuna mejor calidad de las protenas. Los tipos de maz de menor importanciacomparativa como aquellos usados como alimento o forraje, pero con un importantevalor econmico agregado son: maz reventn cultivado por sus granos para prepararbocadillos; tipos de maz dulce cultivados para consumir las mazorcas verdes, y tiposde maz ceroso. Las estimaciones del rea tropical sembrada con los distintos tipos seencuentra en la Tabla 4. Los detalles sobre el uso de varios tipos de maz paraconsumo humano, animal e industrial se describen en el captulo Usos del maz.

    Tipos de maz rea sembrada (millones de ha)

    Amarillo duro 20,0

    Blanco duro 12,5

    Blanco dentado 19,0

    Amarillo dentado 9,5

    Harinoso y Morocho 0,6

    Reventn, dulce y ceroso Muy limitada

    Tabla 3. rea sembrada con varios tipos de maz en los trpicosMAZ DUROLos cultivares locales originales de maz fueron en general tipos de maz duro. Losgranos de este tipo de maz son redondos, duros y suaves al tacto. El endospermoest constituido sobre todo de almidn duro crneo con solo una pequea parte dealmidn blando en el centro del grano. El maz duro germina mejor que otros tipos demaz, particularmente en suelos hmedos y fros. Es por lo general de madureztemprana y se seca ms rpidamente una vez que alcanz la madurez fisiolgica. Estmenos sujeto a dao de insectos y mohos en el campo y en el almacenamiento. Sinembargo, los maces duros rinden por lo general menos que los maces dentados.

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    Los maces duros son preferidos para alimento humano y para hacer fcula de maz("maicena"). Una parte importante del rea sembrada con maces duros es cosechadapara ser consumida como mazorcas verdes o como alimento animal, si bien datosconcretos al respecto no estn an disponibles. Muchos de los maces duroscultivados comercialmente tienen granos anaranjado-amarillentos o blanco-cremosos,aunque existe una amplia gama de colores, por ejemplo, amarilla, anaranjada, blanca,crema, verde, prpura, rojo, azul y negro. En los trpicos, los tipos de maz duro coloramarillo-anaranjado alcanzan un rea de 20 millones de hectreas, mientras que losde color blanco-cremoso llegan a 12,5 millones de hectreas.

    MAZ REVENTNEsta es una forma extrema de maz duro con endosperma duro que ocupa la mayorparte del grano y una pequea cantidad de almidn blando en la parte basal delmismo. Los granos son pequeos, con pericarpio grueso y varan en su forma deredondos a oblongos. Cuando se calienta el grano, revienta y el endospermo sale.Varias formas primitivas de maz tienen granos de tipo reventn. El maz PrimitivoSikkimque se encuentra en Sikkim y Bhutan, en la regin del Himalaya, tiene granos

    reventones parecidos al arroz. El uso principal del maz reventn es para bocadillos(rositas o palomitas). Los granos con bajo contenido de humedad -cerca de 14%-cuando se calientan a alrededor de 170C, revientan y cuanto mayor es su expansinmejor es la calidad del producto final. Parece haber una correlacin negativa entre elrendimiento y la capacidad de expan-sin y su calidad (Alexander, 1988).

    El maz reventn es una planta baja con tallos dbiles y de madurez temprana. Laplanta produce ms de dos mazorcas pequeas -en algunos casos hasta seis- pero debajo rendi-miento en peso, aunque no en nmero de granos. Este tipo de maz no esun cultivo comercial comn en los trpicos y se siembra en pequea escala. En variospases de los trpicos los granos de maces duros son usados como reventones o sontostados en arena caliente y consumidos como bocadillos.

    MAZ DENTADOEn trminos generales, el maz dentado es el tipo de maz cultivado ms comnmentepara grano y ensilaje. El endosperma del maz dentado tiene ms almidn blando quelos tipos duros y el almidn duro est limitado solo a los lados del grano. Cuando elgrano se comienza a secar, el almidn blando en la parte superior del grano secontrae y produce una pequea depresin. Esto da la apariencia de un diente y deaqu su nombre. Los maces de granos dentados tienen una mayor profundidad deinsercin en el olote y tienden a tener a ser ms difciles de trillar que los maces

    duros. El maz dentado es generalmente de mayor rendimiento que otros tipos demaces, pero tiende a ser ms susceptible a hongos e insectos en el campo y en elalmacenamiento y demora mas en secar que los maces de granos de endospermaduro.

    Muchos de los maces dentados cultivados tienen granos de color blanco, preferidospara el consumo humano o tienen granos amarillos, los cuales son preferidos paraalimento animal. Ambos tipos son importantes para alimento animal y para usosindustriales. En los trpicos, el maz dentado blanco se cultiva en 19 millones dehectreas y el dentado amarillo en 9,7 millones de hectreas.

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    MAZ HARINOSO

    El endosperma de los maces harinosos est compuesto casi exclusivamente de unalmidn muy blando, que se raya fcilmente con la ua an cuando el grano no estmaduro y pronto para cosechar. Es el maz predominante en las zonas altas de laregin andina y de Mxico. Los tipos de maces harinosos muestran gran variabilidaden color de grano y textura (Grobman, Salhuana y Sevilla, 1961; Goertz et al.,1978).Estos maces son casi nicamente usados como alimento humano y algunas razas seutilizan para la preparacin de platos especiales y bebidas (Serna Saldvar, Gmez yRooney, 1994). La variedad Cuzco Gigante, es un maz harinoso del Per que tienegranos grandes con solo ocho filas en la mazorca. En los ltimos tiempos se hadifundido el consumo del maz harinoso tostado. Las razas de estos maces presentanuna gran variedad de colores y de algunos de ellos se extraen colorantes. A causa dela naturaleza blanda del almidn del endospermo estos maces son altamentesusceptibles a la pudricin y a los gusanos de las mazorcas y a otros insectos que losatacan tanto en el campo como en el almacenamiento. Por otra parte, tambin esdifcil mantener la buena germinabilidad de las semillas. El potencial de rendimiento es

    menor que el de los maces duros y dentados.

    Otro tipo de maz que se est difundiendo en la zona andina es el Morocho; ha sidodesarrollado cruzando tipos de maces harinosos con maces duros de zonas altas.Los granos tienen almidn blando en el centro con una capa perifrica de almidn duroque lo rodea. Los maces de tipo Morochoson ms tolerantes a los problemas queafectan a los maces harinosos; estos son maces que tienen el doble propsito deservir como uso humano y para la industria avcola, si bien la industria no los aceptafcilmente a causa de los problemas que presenta su molienda.

    MACES CEROSOSActualmente estos maces son cultivados en reas muy limitadas de las zonastropicales donde las poblaciones locales los prefieren para su alimentacin; su nombrese debe a que su endospermo tiene un aspecto opaco y ceroso. El almidn en losmaces duros y dentados est comnmente constituido por cerca 70% de amilopectinay 30% de amilosa; en cambio en los maces cerosos est compuesto exclusivamentepor amilopectina. El mutante del maz ceroso fue descubierto en China; es un mazcultivado solo para algunos fines especficos y en algunas partes de Asia oriental esusado para hacer comidas tpicas y para asar las mazorcas con los granos en estadode masa. El maz ceroso obtiene buenos precios en algunos mercados industriales, enespecial para obtener un almidn similar a la tapioca. En los ltimos aos la qumicade la amilopectina del maz ceroso ha sido estudiada en detalle para sus finesindustriales ya que su composicin es muy distinta de la composicin de la

    amilopectina de los maces duros o dentados (Dintzis, Bagley y Felker, 1995)

    OPACO-2Y MACES CON PROTENAS DE CALIDAD (MPC)Este tipo de maz tiene un gen mutante recesivo o2que contiene cerca del doble dedos aminocidos esenciales, lisina y triptfano, en su endospermo. Esto mejorasensiblemente la calidad de las protenas del maz, el cual normalmente es uno de loscereales con ms bajo contenido proteico. En los MPC es afectada la calidad de lasprotenas y no su cantidad. El grano tpico de opaco-2 tiene un endosperma muyblando con una apariencia yesosa y opaca. El gen o2tambin causa algunos efectosindeseables tales como susceptibilidad a la pudricin de la mazorca, a los insectos delos granos almacenados y presenta un menor rendimiento. Estos defectos han sido

    eliminados por medio de cruzamientos y por la acumulacin de genes modificadoresadecuados los cuales han resultado en un grano con un aspecto muy similar a los

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    maces duros o dentados, con buen rendimiento y que retienen el gen o2y sus efectospositivos sobre la calidad de la protena (Vasal, 1975, 1994; Bjarnason y Vasal, 1992).Como este maz no tena apariencia opaca ni yesosa fue denominado maz conprotenas de calidad - MPC. A pesar de los xitos obtenidos en estos trabajos defitomejoramiento los MPC no se han difundido en la zona tropical y su cultivo se limitaa Brasil, China, Ghana y Sud frica.MACES DULCESEstos tipos de maces se cultivan principalmente para consumir las mazorcas anverdes, ya sea hervidas o asadas. En el momento de la cosecha el grano tiene cercade 70% de humedad y no ha comenzado an el proceso de endurecimiento. Losgranos tienen un alto contenido de azcar y son de gusto dulce. La conversin delazcar a almidn es bloqueada por genes recesivos, por ejemplo, azucarado (su),arrugado (sh2)y quebradizo (bt1).Los granos en su madurez son arrugados debido alcolapso del endospermo que contiene muy poco almidn. En este caso es difcilproducir semillas con buena germinabilidad y esta tiende siempre a ser baja. Los tiposde maz de grano dulce son susceptibles a enfermedades y son comparativamente demenor rendimiento que los tipos duros o dentados, por lo que no son comnmente

    cultivados en forma comercial en las zonas tropicales. Sin embargo, en este momentoexisten algunas variedades e hbridos con los genes sh2 o bt1 para las zonastropicales (Brewbaker, 1971, 1977) que estn comenzando a cultivarsecomercialmente en la zona del sudeste de Asia.

    MAZ COMN PARA MAZORCAS VERDESEn muchos ambientes tropicales los maces duros y cerosos comunes se cultivan porsus mazorcas verdes a causa de los problemas que presentan los maces de tipodulce, si bien no se ha prestado mayor atencin al desarrollo de genotipos de macesduros para su consumo hervidos o asados. Existe considerable variabilidad delespesor del pericarpio y de la textura del almidn del endospermo que pueden serexplotadas para desarrollar tipos de maz de mazorca verde como fuente de alimento y

    de energa.

    FORMAS PARA EL DESGRANADO

    Desgrane manual.

    FUNCIONAMIENTO: La mazorca de maz es frotada de arriba hacia abajo contra unelemento filudo, realizando un corte a los granos del maz y dejndolos caer al

    recipiente por un orificio en la parte trasera.

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    Figura 3. Desgranado con una elemento de corte

    Ventajas Desventajas

    Puede colocarse en unmomento

    Nula fijacin

    Inoxidable Machaca los granos

    Tiene una superficie amplia Cuchilla peligrosa

    Hay que mover la mazorca para cortarlo

    FUNCIONAMIENTO: El movimiento esta vez no es realizado por la mazorca sino porel desgranador que con una cuchilla corta y almacena los granos.

    Figura 4. Desgranado con una elemento de corte

    Ventajas Desventajas

    Buena sujecin Contenedor insuficiente

    Seguro de operar Se deforma a cierto esfuerzo

    Buena superficie de corte Corte no uniforme de granos

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    DESGRANADORA MANUAL

    Figura 5. Desgranador con manija

    Figura 6. Podemos observas los dientes del mecanismo

    Principio:

    El mecanismo que tiene esta desgranadora manual es muy sencilla ya que tiene unamanija que gira de forma rotacional, en la cual en el interior tiene una serie de dientesalineados; proceso por el cual pasa la mazorca para ser desgranado el maz, esteproceso lo elabora la persona y es de fcil maniobra, por lo cual es un mecanismosencillo y fcil de adaptarse.

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    Alumno: Toribio Rodrguez Joshi

    Estado del arte en el Pas de Ecuador:

    Desgranado con mquinas manuales.

    Se pueden encontrar mquinas desgranadoras manuales de madera, con grapas, delmina metlica, y de metal fundido.

    Ventajas:Se requiere menor tiempo y esfuerzo para el desgranado.No se alteran las caractersticas fsicas del grano, de esta manera se mantiene lacalidad del grano despus del desgranado.

    Desventajas:Un problema de estas mquinas desgranadoras es que no se puede regular paradiferentes dimensiones de mazorcas.

    Las desgranadoras dentadas de madera o metal se las puede ajustar para diferentesdimensiones y variedades de mazorca, el problema radica en que el tiempo para eldesgranado es similar que el tiempo que presenta el desgranado a mano.

    Desgranadora manual de maz con til de madera.

    Figura 7. Desgranadora de madera hueca.

    Mtodo de uso:La tableta de madera en forma de raqueta perforada de tal maneraque crea una cavidad central con cuatro bordes sobresalientes, los cuales al introducirla mazorca y girar la desgranadora, van arrancando los granos.

    Comparado con el desgranado a mano, aumenta la capacidad del operario en

    un100%.

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    Diseo de Maquinas

    Ventajas Muy bajo costo.

    Producto adecuado para uso casero.

    De fcil manejo y alto rendimiento.

    No requiere ningn tipo de mantenimiento.

    Produce grano limpio.

    Desventajas

    No compite econmicamente con el aporreo de las mazorcas con un palodentro de un saco.

    Desgranadora manual con grapas.

    Mtodo de uso :Est constituida por una pequea estructura fabricada con madera ygrapas , aqu el mtodo consiste en frotar las mazorcas de maz el tiempo necesariohasta que se desprendan los granos en su totalidad , esta se recomienda sobre todopara maz seco ya que si no lo est , el grano se echar a perder.

    Caractersticas: Las dimensiones son de un tamao econmico y eficiente, tiene 250grapas clavadas en filas (clavos de 1,5 pulgadas), en una superficie de madera de 30cm de largo; 25cm de ancho; 6cm de alto del lado frontal; 15cm de alto.

    Figura 8.Tabla de espigas para desgranar maz.

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    Diseo de Maquinas

    Desgranadora manual de lmina metlica.

    Mtodo de uso: Esta desgranadora consiste en una estructura que consta de manera,de lmina metlica perforada o con corrugaciones, aqu se deben colocar lasmazorcas en los dientes y girar la manija en sentido horario para despender los granosde maz seco.

    Ventajas: Muy cmoda y fcil de manipular.

    Costos proporcionalmente buenos.

    Desventajas: Si no se tiene un gran cuidado el operador de esta mquina puede sufrir

    lesiones en sus manos.

    Este tipo de desgranadora se podra decir que es artesanal, ya que es muyfcil de construir.

    Caractersticas:Ancho = 25cmAlto parte frontal= 6cmAlto = 15cm.

    Figura 9. Desgranadora manual para maz duro

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    Diseo de Maquinas

    Desgr anado con mqu inas:

    ALUMNO: BARRERA CAMPOS FERNANDO

    Desgranado mediante mquinas elctricas.

    Modo de uso: las mazorcas de maz son alimentadas a la tolva de la maquina los cualpasa por unas dientes que giran a travs de una mquina de elctrica los cualesdesprenden o desgranan los dientes lo cual son llevados a un almacenamientosseparando de la coronta y desperdicio.

    Caractersticas: Estas desgranadoras son de una alta eficiencia con respecto acantidad-tiempo, las mismas son activadas o funcionan con un motor elctrico el cualcontrola el funcionamiento de la misma.Normalmente se utilizan motores elctricos de 1 o 7 hp, pero esta potencia aumenta

    con la cantidad de la cosecha tiene de 350 a 750 rpm, su capacidad puede ser de 800a 5000 kg/h

    Figura 10.Desgranadora a motor elctrico

    PEDAL DE FUERZA MOLEDOR - DESGRANADOR-GUATEMALA

    Figura 11. Desgranadora con pedales

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    Diseo de Maquinas

    Principio: Los movimientos del pedal son realizados por la ayuda de una ruedacreada de una rueda de bicicleta. La rueda es adaptada para aceptar rueda dentadaen ambos lados de los ejes.

    La armazn principal esta hecha de acero y una seccin de juego de estrella y

    cadena cortada de una armazn de bicicleta vieja. El desviador de cambiomantiene la cadena en buena tensin y tambin provee un mtodo pararealizar los cam- bios.La mquina es fcil de operar, fcil para mantener y razonablemente porttil.Puede ser usado en cualquier lugar y por cualquier persona. Tambin de formamuy fcil se puede cambiar de desgrana- dor a moledor con solo desmontar undispositivo y montar el otro.

    DESGRANADORA ESTACIONARIA

    Figura 12. Mquina desgranadora-vista frontal

    Figura 13. Mquina desgranadora-vista lateral

    Principio:

    En esta mquina su funcionamiento es a travs de un motor elctrico de baja potenciaque har girar conectado un eje a la polea de mayor dimetro, el cual en la parteinterior encontramos un acceso para las mazorcas lo cual los desgranara mediante un

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    Diseo de Maquinas

    tornillo sin fin, ya que este realizara una presin pequea para que pueda desgranarlos granos del maz sin afectar el producto. Los granos caern en un recipiente paraluego ser almacenados de forma manual por el agricultor.

    ESTADO DEL ARTE

    ALUMNO: CHAHUAYO FLORES YHAN

    DESGRANADORA DE MAIZ ESTACIONARIA DE MAYOR CAPACIDAD

    Figura 14. Mquina de desgranado con ayuda de un motor elctrico

    Figura 15. Vista interna de la mquina de desgranado

    Ventajas Desventajas

    Cantidad de desgranado Tamao

    Inoxidable Sin proteccin

    Superficie amplia Peso

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    Principio:

    Este mecanismo de desgranado de maz podemos observar que en cada costadotenemos poleas de gran tamao, los cuales hacen el movimiento uno de ellos parapoder mover el trapecio de madera y el otro de dar el giro rotacional del palto con

    dientes el cual servir para desgranar el maz de una forma ms rpida y efectiva. Y locual despus del desgranado el maz va cayendo a un recipiente donde luego serseleccionado y llenado en sacos para poder ya salir al mercado.

    DESGRANADORA DENTADA O AMOLADA DE TRES FUNCIONES

    Realiza tres funciones deshoja, limpia y desgrana el maz, permitiendo introducir lamazorca con las hojas (panca), teniendo un producto final en el cual el maz

    desgranado queda completamente limpio. Las hojas (panca) son expulsadas y picadaspara poder sacarlo como alimento para animales. El equipo desgranador puede ser

    Figura 18. Mecanismo de ladesgranadora con muelas yengrane.

    Figura 16 Estructura frontal de ladesgranadora.

    Figura 17. Vista de las muelasde la desgranadora.

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    accionado con motores elctricos, gasolineras, o petroleros o con toma de fuerza (apedido). La humedad del maz a desgranar debe estar entre 20 y 25 %.

    Ventajas Desventajas

    o Capacidad dedesgranado

    o Mantenimiento

    o Fcil manejo o Machaca los granos

    o superficie amplia o Piezas mecnicas peligrosa

    o tiempo o Peso y tamao

    ESTADO DEL ARTE

    ALUMNO: INGA CHANCASANAMPA JUNIORS

    TRABAJOS PREVIOS.

    El principio de la separacin de granos con los cabezales desgranadores no esnuevo. El primero fue descrito por el historiador romano Plinio alrededor del ao 70DC. Este equipo conocido como Gallic Vallus, era un simple contenedor de maderacon un rastrillo proyectndose hacia adelante montado sobre ruedas y empujado

    dentro del cultivo por un asno. Los granos separados eran juntados dentro delcontenedor por un asistente caminando al lado de la maquina.

    Figura 19. Sistema Gallic Vallus de cabezal desgranador, descrito por primera vez porPlinio alrededor del ao 70 DC.

    En 1787 en Inglaterra, William Pitt propuso un mecanismo compuesto de un cilindroacanalado con rastrillos de hierros transversales fijados a la parte trasera de uncarro. El cilindro era conducido desde una rueda del carro, empujada a travs delcultivo por un caballo.

    Ms adelante John W. Bull en Australia en 1843, emple el principio del rastrillo ybatidor, y John Ridley le dio una forma trabajable o comercial. El desgranador

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    empujado por animales consista de un rastrillo de dientes largos proyectadohorizontalmente y batidores revolvedores de madera conducidos por una correaconectada al eje de las ruedas. El desgranador australiano eventualmente se volvipopular entre los productores de este pas, donde las condiciones eran favorables parasu uso .

    Figura 20. Desgranador australiano segn diseo de John W. Bull y John Ridley.

    En 1913, Headlie Taylor equip el desgranador australiano con una barra decorte instalada debajo del rastrillo y un rotor controlador del cultivo , el

    cual facilitaba el corte de las cabezas desde la paja, recogidas por el rotor y elrastrillo. La maquina tambin fue provista con un elevador de cultivos paracuando estaban volcados. De todos modos la introduccin de este tipo demaquina en USA se demostr no satisfactoria lo que fren el desarrollo dediseos en los que la accin de desgranar es alcanzada por elementosdesgranadores de alta velocidad, directamente en contacto con el cultivo.

    En USA, C. C. Baldwin construy y prob un Standing Grain Thresher en

    1910. La maquina tena un rotor desgranador horizontal potenciado por un

    pequeo motor de gasolina y era tirada por caballos. El movimiento del cultivosobre el rotor era inicialmente ayudado por una rfaga de aire ysubsecuentemente fue reemplazado por una lona en movimiento

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    Figura 21. Esquema del Standing Grain thresher del ao 1910 original de C.C. Baldwin.

    Desarrollos actuales

    El desgranador chino

    El trabajo sobre el tipo track, cosechador desgranador TPC (trilla previa a la cosecha)chino autopropulsado est siendo conducido en la Northeast Agricultural UniversityHarbin. El primer prototipo usaba un desgranador tipo lazo montado transversalmentea causa de la amplia variacin en la altura de las plantas de arroz en China donde sehace la siembra directa del arroz. La versin actual emplea un desgranador tipotambor como se muestra en la figura 4. El sistema desgranador es esencialmentecompuesto de un sistema de recoleccin para cosechar cultivos acostados, un trilladortipo tambor para el arroz erguido y un sistema de transporte neumtico para proveerde succin para reducir las perdidas de grano. Las plantas eran deflectadas mediantededos sobre la cadena del cargador y luego delicadamente presionadas por el lazo

    alimentador. Las paniculas eran luego introducidas dentro del trillador a travs de laaccin de los dientes del tambor y la succin de aire desde el sistema de transporteneumtico. El grano trillado y la granza conteniendo pequeas cantidades de pajapartida son conducidos a travs de un conducto a la cmara de depsito y abajo alrotor de descarga. La mezcla de grano y granza es transportada al retrilladorseparador de flujo axial. La paja se mueve axialmente hacia atrs y es expulsada fuerapor las paletas del cilindro. A medida que el grano y la granza caen a travs delcncavo al sinfn, la granza que es ms liviana, es soplada por la corriente de aire quearroja un ventilador de flujo cruzado. El grano limpio es elevado y transportado a unsaco.

    Figura 22. Esquema del TPC (trilla previa a la cosecha)

    El desgranador francs de cereales EC 60

    Es una maquina autopropulsada diseada por los ingenieros de CEEMAT (ahoraCIRADSAR). Fue ideada para cosechar arroz en campos pequeos y medianos enpases en desarrollo. El desarrollo comenz en 1982 y las pruebas a campo sobre el

    prototipo fueron conducidas en Francia y frica. Resultados promisorios condujeron auna colaboracin con el CEMAGREFF en 1984 con una mejora de la performance de

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    la maquina. En 1987 la EC 60 fabricada comercialmente por la francesa RockInternational, gan la medalla de oro en el Show Internacional de Maquinaria de Paris(Figura siguiente).

    Figura 23. Esquema del desgranador francs del CEEMAT.

    La tcnica de desgrane de la EC 60 mostrada en la figura 5, est basada en elprincipio del rotor longitudinal. El mecanismo de desgrane est compuesto de unsistema separador recolector montado en el frente de una maquina, y una cmara detrilla con un tambor trillador. El sistema separador recolector aparta una banda deplantas, eleva los tallos volteados y los trae a la cmara de trilla. Los tallos son

    presentados sobre paralelos a la lnea de avance de la maquina, donde los granos sonseparados y transportados a una tolva detrs de la maquina. Un separador de granoadyacente al cilindro completa la separacin del grano y la paja. La EC 60 tiene unancho total de 1,70 m pero el mximo ancho de cosecha es solo 0,60 m. Esto hace eldiseo inconveniente para usar con anchos mayores a 3 m los cuales son requeridosen pases en desarrollo. Esto significa adems que solo se puede cosechar en unadireccin. Si el cultivo es plantado muy cerca del terrapln, puede ser necesariocosechar las hileras externas manualmente para prevenir que la maquina pisotee elcultivo. Bajo condiciones de suelo firme, se ha reportado que la maquina cosecha a 11km/h con cultivos erguidos y 5 km/h con cultivos volteados. De todos modos laspruebas conducidas con arroz en Tailandia en 1992 indicaban una performance nosatisfactoria del tipo de ruedas de ese diseo sobre campos hmedos.

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    LISTA DE EXIGENCIAS

    Caractersticas Deseo oexigencia

    Condiciones Responsable

    Funcin E Diseo de una mquinadesgranadora de maz.

    Grupo de trabajo

    Funcin E La mquina deber permitir

    obtener un desgranado

    adecuado del maz para su

    comercializacin.

    Grupo de trabajo

    Funcin E Se buscar en todo momento

    que el sistema cumpla con los

    estndares de sanidad e

    higiene.

    Grupo de trabajo

    Geometra E Las dimensiones de la mquina

    deben de ser las ms adecuadas

    para un fcil manejo del

    operario.

    Grupo de trabajo

    Cinemtica E La velocidad de trabajo de la

    mquina deber permitir un

    desgranado de calidad en el

    menor tiempo posible.

    Grupo de trabajo

    Cinemtica E El movimiento de los

    componentes de la mquina de

    desgranado no deber afectar

    la calidad del producto final.

    Grupo de trabajo

    Cintica E La mquina deber poder

    soportar las cargas de trabajo

    de modo que no sufra

    deformaciones que impidan el

    correcto funcionamiento de

    sta.

    Grupo de trabajo

    Fuerza E La mquina deber mostrar

    rigidez as como estabilidad.

    Grupo de trabajo

    Energa E La potencia utilizada por la

    mquina no deber afectar a la

    estabilidad y rigidez de la

    mquina.

    Grupo de trabajo

    Energa D La fuente de energa deber

    considerar aspectos

    ambientales.

    Grupo de trabajo

    Materia E Las propiedades fsicas del maz

    no deben ser afectadas entre la

    entrada y salida de la mquina.

    Grupo de trabajo

    Seales E Los dispositivos de la mquina

    contarn con seales fciles de

    entender por el operador.

    Grupo de trabajo

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    p p

    Diseo de Maquinas

    Seguridad E La mquina debe contar con

    elementos de seguridad

    adecuados para el desgranado

    del maz.

    Grupo de trabajo

    Seguridad D El desgranado del maz deber

    ser prctico y seguro para el

    operador.

    Grupo de trabajo

    Ergonoma D El diseo del sistema deberpermitir al operadormaniobrar con facilidad ycomodidad la mquina.

    Grupo de trabajo

    Ergonoma E Evitar en lo posible ruidoscuya intensidad afecten a lasalud del operador.

    Grupo de trabajo

    Fabricacin E La mayora de materiales

    debe poder encontrarse en elmercado nacional.

    Grupo de trabajo

    Fabricacin E La mayora de elementosque conformen la mquinadebern ser normalizados.

    Grupo de trabajo

    Fabricacin E La mquina deber poderser fabricada en talleres delmedio local.

    Grupo de trabajo

    Montaje D La mquina deber permitirun fcil acceso a suscomponentes para el

    mantenimiento de losmismos.

    Grupo de trabajo

    Transporte E La mquina deber poderser de fcil transporte allugar de trabajo.

    Grupo de trabajo

    Mantenimiento E Las piezas debern de serde fcil recambio (stock en elmercado nacional).

    Grupo de trabajo

    Mantenimiento E El mantenimiento de lamquina deber ser lo msfcil posible para eloperador.

    Grupo de trabajo

    Costo E Los costos de fabricacindebern ser los msconvenientes para unamquina de calidad.

    Grupo de trabajo

    Costo E Los costos delmantenimiento debern serbajos. Grupo de trabajo