El presente trabajo presenta el diseño de una máquina para extraer frutos de macadamia intactos con una capacidad de 100 kg de fruto por día considerando una jornada de trabajo de 8 horas. Se utilizó la metodología de diseño VDI 2221 para el desarrollo de todo el trabajo desde el planteamiento de los conceptos de solución hasta el desarrollo de los detalles del proyecto definitivo. En el primer capítulo, que lleva como título “Evaluación del problema”, se mencionan las propiedades mecánicas de la nuez de macadamia y se indican los resultados de un ensayo de compresión a una muestra de 150 nueces. También, se muestra la lista de exigencias del diseño, el estado de la tecnología y la estructura de funciones de la máquina. El segundo capítulo, denominado “Planteamiento de la Solución”, contiene la elaboración de los conceptos de solución y selección de concepto de solución óptimo. Se plantea, también, los proyectos preliminares y la selección del proyecto preliminar óptimo. El tercer capítulo comprende los procedimientos de cálculo de los componentes de la máquina y la selección de elementos normalizados. El cuarto capítulo incluye los planos del proyecto: plano de ensamble, planos de despiece y el esquema eléctrico. Además, da a conocer los costos aproximados de los elementos seleccionados, materia prima, fabricación, montaje y diseño. Como resultado se logró diseñar una máquina cuyo funcionamiento consiste en quebrar el cascarón de las nueces sin dañar el fruto mediante su compresión en dos rodillos de acero inoxidable. Previo a este proceso, la máquina se encarga de clasificar las nueces por tamaño y ubicarlas en la abertura de los rodillos correspondiente. El proceso de separación de la cáscara y el fruto no se contempla en el presente trabajo, se considera que ese proceso, para el nivel de producción que se requiere, puede hacerse manualmente. Un aspecto importante es que la máquina trabaja sólo con nueces cuyo tamaño se encuentre en el rango de 19 a 29 mmm que son las más comunes en el Perú. Las nueces más pequeñas no serán quebradas y muy escaso encontrar nueces de tamaño superior a 29 mm. / Tesis

En muchas zonas del Perú, debido a su difícil acceso y ubicación, es complicado que la energía eléctrica se extienda hacia ciertas comunidades lejanas, lo que significa una merma en el avance tecnológico y conlleva a un retraso si se compara con otras comunidades con mayor población y mucho más con las ciudades, que sí cuentan con energía eléctrica. Entonces, existe la necesidad en ciertos pueblos y zonas rurales de nuestro país, de contar con energía eléctrica que se pueda obtener a partir de una fuente segura y confiable; dado que esto llevaría consigo un desarrollo tecnológico; además, un fuerte desarrollo económico por las múltiples opciones de mejoras en los procesos de elaboración de productos que ellos comercializan, entre los que se pueden citar: una mejor producción de ganado vacuno y sus productos derivados, así como alimento para el ganado. Por ello, se tiene como objetivo, diseñar un sistema con paneles solares para poder cargar baterías y así, energizar motores para picadoras que se proyecta utilizar en la comunidad Micaela Bastidas en el distrito de Barranca, Lima. Se harán visitas a la comunidad Micaela Bastidas en la quebrada Venado Muerto con el fin de observar sus principales actividades y cómo, mediante el uso de la energía solar, se pueden mejorar las mismas. Se verá, con los pobladores y campesinos, sus necesidades reales para que el sistema diseñado vaya acorde con estas. Se evaluará, en el marco económico, el ahorro que les generaría un sistema así, los beneficios que presenta comparado con el sistema de carga de baterías que tienen actualmente. Finalmente, nuestro sistema se dimensionará de acuerdo a todo estos datos, para así satisfacer las necesidades energéticas de la población. / Tesis

El Perú se encuentra entre los países más vulnerables al cambio climático. En este contexto, el país depende mucho de la agricultura, pues es la actividad más realizada en sectores rurales. Diversos estudios indican que pequeñas variaciones en condiciones climáticas pueden influir negativamente la germinación, lo cual afecta a la agricultura. Una posible medida para asistir a los agricultores son los germinadores, que pueden controlar las diversas condiciones ambientales para incentivar el brote de semillas. Sin embargo, no existen proveedores conocidos de estos dispositivos en el Perú, y los que existen en el extranjero suelen apuntar a fines diferentes a la agricultura. La idea de desarrollar un germinador nace en el Grupo de Apoyo al Sector Rural (GRUPO PUCP), pues necesitaba hacer brotar unas semillas en Lima, Perú. No obstante, estas necesitaban condiciones climáticas diferentes a las de la zona, y emplear un invernadero completo no era viable. Es por esto que la organización busca apoyo en los tesistas de Ingeniería Electrónica para realizar el proyecto. Dada la necesidad de hacer germinar estas semillas y teniendo en cuenta que localmente no existen estos dispositivos, en la presente tesis se desarrolla un piloto de germinador electrónico que pueda servir como base para el futuro desarrollo de equipos similares. Para lograr esto, en primer lugar se realiza una investigación acerca del tema, para luego determinar que los factores más críticos para la germinación son la temperatura y la humedad a la que la semilla es expuesta. Una vez que se determinan los parámetros que debe seguir el diseño, se procede a detallar todo el diseño del germinador en sí. Se abarca desde la selección de los componentes hasta la fabricación y ensamblado de los circuitos electrónicos, para lograr implementar un modelo funcional. Una vez armado el piloto, se realizan pruebas de funcionamiento para verificar que el circuito regulador del microclima funciona correctamente. Estas pruebas incluyen dejar el germinador operando por varios días, para determinar sus ventajas y limitaciones. Se concluye que como piloto y a nivel de circuito de control, el proyecto funciona de manera correcta, pero se debe armar la estructura del germinador tomando en consideración las pérdidas térmicas para lograr una mayor diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del equipo. Asimismo, se sugieren cambiar ciertos componentes para reducir el riesgo de un mal funcionamiento. Por último, se hace énfasis en que el proyecto se realizó de manera modular para que se pueda reusar el diseño de algunas partes en caso se decida hacer un rediseño de hardware. / Tesis

En la actualidad, la demanda y producción del cacao en el país está en alza lo que ha logrado generar divisas de hasta 234 millones de dolares. Sin embargo, no se ha aumentado la capacidad técnica del cuidado de los cultivos de cacao, lo cual podría poner en riesgo las inversiones en crecimiento del País. Los principales problemas son las infecciones y el mal mantenimiento del campo de cultivo que si se detecta a tiempo con un monitoreo continuo se puede reducir el impacto de estas. De esto se concluye que es necesario el proyecto a presentar. Para esto se propuso una solución mecatrónico que pudiera satisfacer esta carencia. Como conclusión, se obtuvo un diseño de un sistema móvil capaz de monitorear cultivos de cacao en espacios abiertos, aplicar pesticida cuando sea necesario y revisar la presencia de anomalías en frutos de cacao a una velocidad de treinta árboles por hora de manera remota. / Tesis

En el presente trabajo se diseña, se desarrolla y se prueba una máquina para el venteado de granos en la postcosecha de los procesos agrícolas. El venteo consiste en retirar la paja de los granos de una mezcla proveniente del proceso de trillado. La máquina puede usarse en gramíneas de granos grandes tales como el trigo, la avena y la cebada. Dicha máquina se ubica en el marco de las tecnologías apropiadas, y está orientada a satisfacer los requerimientos de los pequeños productores agrícolas de las zonas altas de los Andes los cuales tienen una capacidad adquisitiva reducida. Usualmente dichos productores realizan el venteo artesanalmente para lo cual utilizan corrientes de aire en los cerros cercanos al campo de cultivo. Esta forma de venteo tiene los inconvenientes de generar poca producción de grano limpio en comparación con los métodos mecanizados y de depender de los factores climáticos. Para el diseño de la máquina se utiliza una metodología sistemática de diseño para ingeniería, se construye un prototipo experimental y se prueba dicho prototipo para verificar que cumple con las principales funciones exigidas. Con este trabajo se espera brindar una tecnología que ayude a los pequeños productores agrícolas, dentro de la cadena productiva, a incrementar la producción de diversas gramíneas. Se espera que este prototipo experimental sea optimizado y sirva para mejorar la calidad de vida de los pequeños productores del sector rural. / Tesis

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / Se caracterizó la dinámica de las propiedades físicas del suelo durante la temporada de un cultivo de trigo establecido en un Entic Haploxeroll manejado bajo sistemas de labranza cero (NT) y tradicional (CT). Para esto se realizaron muestreos de suelo a profundidades de 0-5, 5-15 y 15-30 cm en cuatro momentos relevantes del cultivo (previo y posterior a la siembra, primer nudo y espigadura) y en dos ubicaciones: bajo y fuera de la huella de tránsito de maquinaria, evaluándose propiedades físicas (densidad aparente, resistencia a la penetración, distribución de tamaño de poros, estabilidad de agregados). La densidad aparente bajo el sistema NT no presentó diferencias con CT entre los 0- 5 cm, sin embargo NT bajo huella presentó una baja variación en la temporada, no así el resto de las situaciones, que poseen un re-ordenamiento de partículas con incremento de la densidad aparente. Esto provocó una mayor resistencia a la penetración en NT, aunque las diferencias con CT desaparecieron en el muestreo de primer nudo. En CT hubo mayor cantidad de poros gruesos, incluso bajo la huella del tractor; sin embargo, los poros gruesos aumentaron en NT hacia primer nudo, igualando a los valores de CT. Los poros de agua útil no tuvieron diferencias entre sistemas de labranza ni bajo o fuera de la huella del tractor. Considerando la dinámica de estructuración que se interrumpe año a año con la labranza, CT presentó una menor estabilidad de macroagregados respecto a NT en superficie, sin encontrarse diferencias respecto a la huella en ambos sistemas de labranza; por último, la estabilidad de microagregados fue mejor en NT en todo el rango de profundidades hasta después de siembra. / The dynamics of soil physical properties were characterized during the season of a wheat crop established in an Entic Haploxeroll managed under conventional tillage (CT) and no-tillage (NT) systems. In order to characterize the temporal and spatial variability, soil samples were taken at depths of 0-5, 5-15 and 15-30 cm in four important moments of the crop (pre- and post-sowing, first knot and heading) and in two locations: in and out of the wheel track of the machinery, evaluating physical properties (bulk density, penetration resistance, pore size distribution, stability of aggregates). The bulk density under the NT system did not differ with respect CT between 0- 5 cm, however NT under wheel track had low variation in bulk density during the season, not the other situations, which shown a re-arrangement of particles with increased bulk density. This caused a greater resistance to penetration in NT, although differences with CT disappeared in the third sampling. In CT there was a greater amount of coarse pores, even under the wheel track of the tractor; however, the coarse pores increased in NT during the season, reaching the CT values. The pores of useful water did not show differences between tillage systems or position of wheel track. Considering that tillage destroy aggregates each year, CT showed a lower stability of macroaggregates respect to NT in surface, but no differences for wheel track position in both tillage systems were found. Finally, the stability was better in NT microaggregates in all depths compared to CT until sowing.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Redimad S.R.L. se dedica a la comercialización de repuestos para cosechadora New Holland en todos sus modelos. Posee una sucursal en la localidad de Okinawa 1 y la casa matriz ubicada en la ciudad de Santa Cruz de la Sierra. Promediando ventas anuales de US$ 820.000 entre 2010 y 2014, se considerada una empresa mediana en el rubro. Redimad S.R.L. se caracteriza por su capacidad de escuchar al cliente y satisfacer sus intereses, lo cual se ha constituido como su ventaja competitiva. La planificación estratégica para la empresa se orienta a identificar las alternativas de desarrollo que la potencien a largo plazo ayudando a incrementar su presencia en el mercado y fidelizar a sus clientes. Y al parecer ha estado perdiendo participación de mercado en los últimos años. La región de Santa Cruz es el principal mercado a nivel nacional de cosechadoras y sus repuestos, representando el 90% de las importaciones de maquinaria agrícola. En Santa Cruz existen 4 empresas dedicadas a la importación y distribución de repuestos de cosechadoras New Holland: Ciagro S.A. (39% de participación), Rima S.R.L. (26%), Redimad S.R.L. (19%) y AgroService S.R.L. (16%); sin embargo una de las principales empresas dedicada a la importación y distribución de repuestos para tractores Ford comenzó a trabajar con repuestos para cosechadoras New Holland, transformándose en un competidor relevante. El segmento objetivo de Redimad S.R.L. son clientes que requieren repuestos paralelos de buena calidad a precio competitivo. A partir del estudio de mercado, la empresa e información primaria (entrevistas y observación) como secundaria (datos históricos y estudios previos), se plantean como alternativas de desarrollo para Redimad S.R.L.: * Atención preferente a empresas de servicios de cosecha (B2B): Están teniendo una participación creciente en la actividad y también en las ventas de Redimad S.R.L. Se enfoca a tener una atención especializada, de acuerdo a sus requerimientos particulares. Se espera aumentar las ventas fidelizando a este cliente. El VAN asciende a US$24.084,09. * La apertura de una sucursal en la localidad de San Julián: Una de las pocas zonas agrícolas que no cuenta aún con una sucursal de venta de repuestos. Se cuenta con un VAN de US$ 12.416,63. * Ampliación a repuestos de fumigadoras y cosechadoras: Los clientes objetivos serían en primera instancia los mismos actuales de la línea cosechadoras; se espera generar mayor preferencia de compra. Tiene un VAN de US$183.128,47. Se recomienda implementar las alternativas de manera paulatina, empezando por la segunda por su mayor impacto en los objetivos de la empresa.

La presente tesis comprende el diseño de una máquina segadora de quinua, cuya función es cortar los tallos de quinua de los terrenos de cultivo ayacuchanos, para que posteriormente la quinua pase a los siguientes procesos de cosecha como la trilla, emparvado, etc. La máquina segadora fue diseñada para cortar tallos de quinua en la zona de Ayacucho, donde se pueden encontrar tipos de quinua como Blanca, Amarilla, Negra y Roja. La máquina segadora ocupa un espacio aproximado de 1,2 m de largo por 2,5 metros de ancho y 1 metro de alto. En los lugares donde se encuentren los engranajes de transmisión, se ha provisto a la máquina de cobertores para evitar algún daño del mecanismo y daño a las personas que manipulen la máquina. La energía suministrada es por medio de un tractor SHANGAI 504, el cual posee una toma de fuerza trasera (TDF). Dicho tractor también tendrá la tarea de jalar a la máquina para que esta se desplace en los terrenos de cultivo, con una velocidad aproximada de 0,7 m/s (2,5 km/h). La quinua a segar es jalada por unas garras (mecanismo de alimentación), las cuales trasladan los tallos hacia las cuchillas para posteriormente arrojarlos dentro de un remolque en el cual se almacenará temporalmente los tallos segados. En la primera parte de la presente tesis se describe las características de la quinua, el proceso de siega dentro del proceso general de cosecha, y las cualidades que estas poseen en los terrenos de Ayacucho. La memoria de diseño está acompañada de los planos de ensamble y fabricación. Finalmente, se realizó el análisis económico estimado de la fabricación y montaje de la máquina en base a cotizaciones realizadas por empresas metal mecánicas de nuestro medio, alcanzando un costo total de 13,7 mil dólares, lo cual es menor que el costo de una máquina de similar características (capacidad de segado, dimensiones, etc) ofrecida en el mercado, lo que completa y hace que la presente tesis sea una propuesta válida para la solución de la necesidad a cubrir. Se adjunta al trabajo observaciones, conclusiones y anexos utilizados. / Tesis

Este trabajo presenta una propuesta para el desarrollo de una sembradora semiautónoma que ayude en la tarea de sembrar semillas de quinua en la costa del Perú, donde el método de siembra sea por cama y se utilice riego por goteo. La necesidad del desarrollo de una sembradora de este tipo nació por la exigencia de obtener productos de mayor calidad (tamaño uniforme, evitar plagas, etc). Actualmente se utilizan sembradoras mecánicas, las cuales dependen mucho de las condiciones a las que las maneja el hombre, quien determina la velocidad a la que se desplaza por el campo de siembra y la cantidad de semillas que éstas esparcen; lo cual no las hacen tan eficientes porque no generan una siembra uniforme, incrementando así la labor de deshierbo, evitando un correcto crecimiento de la semilla y producción de ésta, evitando el uso eficiente del tiempo tanto en la etapa de sembrío como el la de cosecha. Con el sistema mecatrónico planteado se obtendrá una dosificación de semilla uniforme y profundidad uniforme, evitando así perder mucho tiempo en la etapa de deshierbo, agilizando la tarea de siembra pero sobre todo se mejorará la cantidad de kilos obtenidos de quinua en la cosecha. En el capítulo 1 se presenta la problemática que existe al no poder cubrir la creciente demanda de quinua tanto interna como externa, causada por el reconocimiento a nivel mundial del valor nutricional de este producto; por ende la necesidad de obtener mayor cantidad de semillas por hectárea y agilizar el proceso de siembra. Además se menciona la importancia de tener uniformidad de siembra, para obtener semillas de calidad y volver más eficiente el proceso de cosecha. En el capítulo 2 se presentan las condiciones en las que se aplicará el sistema mecatrónico y los requerimientos que el sistema planteado deberá ser capaz de satisfacer. En el capítulo 3, se detallan los componentes electrónicos (sensores y actuadores) indispensables para el funcionamiento del sistema planteado, los componentes mecánicos que lo conforman; así como la explicación y detalle de éstos a través de imágenes y planos. También se describe el sistema de control planteado. En el capítulo 4 se detalla el presupuesto que se necesita para construir el prototipo, lo cual incluye el costo de componentes electrónicos, mecánicos y costos de fabricación. En el capítulo 5 se presentan las conclusiones del proyecto realizado. Adicionalmente, se han incluido anexos, donde se detallan los cálculos de dimensionamiento, para el diseño de elementos mecánicos, y la elección de componentes electrónicos; también son descritas las especificaciones técnicas de los componentes utilizados y se adjuntan los planos completos de despiece y ensamble del sistema propuesto. / Tesis

Uno de los motores de la economía peruana es la agricultura, que desde la entrada en vigencia de tratados de libre comercio se vio beneficiada por la mayor demanda de productos frescos. Dentro de esta gran gama destacan los mangos y en especial la variedad Kent, pues representan actualmente más del 90% del total del volumen exportado de estos frutos. En la actualidad, la selección y clasificación de mangos se realiza de manera manual, lo cual conlleva a errores humanos asociados a la fatiga o cansancio laboral que posteriormente afectan la calidad, por lo cual los costos de operación se incrementan. Siguiendo esta línea, para que el Perú prosiga con la tendencia al alza de mangos exportados es necesario automatizar el proceso para ofrecer mangos de calidad y llevar por buen camino la marca Perú. El presente trabajo plantea algoritmos de procesamiento de imágenes para la inspección de mangos de la variedad Kent, como parte del primer paso del proyecto para el diseño e implementación de un Sistema Automatizado para la Clasificación y Selección de Mangos para la empresa HCQ PERU SAC. El proceso de análisis de las imágenes incluye la estimación de la masa del mango y la detección de las principales enfermedades o ataques de plagas en el fruto, manifestados a través de puntos y manchas necróticas. Asimismo, se presenta el procedimiento para poder estimar la madurez mediante la verificación del desplazamiento de píxeles en el espacio de color CIELab. Como resultado se obtuvo un error de estimación de masa de 4.586%. Asimismo, se detectaron las principales imperfecciones manifestadas en manchas y puntos necróticos y se realizaron pruebas del algoritmo para detectar la madurez en plátanos de seda, ya que la variación de color de la cáscara de verde a amarillo es semejante a cómo varía este atributo en los mangos de la variedad Kent, además de contar con la ventaja de los rápidos cambios de color en el plátano. / Tesis