El escaldado es un proceso que se efectúa para de obtener estabilización térmica en frutos y hortalizas, con la finalidad de posteriormente someterlos procesos de cocción industrial. En el proyecto desarrollado, se diseñó un equipo escaldador de alcachofas con aplicación en Plantas dedicadas a la industrialización de alimentos. El equipo escaldador tiene una capacidad para procesar 180 kg/h y puede ser empleado también con otros productos agrícolas. El desarrollo de este proyecto considera tanto el diseño mecánico, como el diseño térmico del equipo escaldador y también la selección de todos los componentes que conforman el escaldador. Adicionalmente se realizó la estimación del costo del equipamiento. El diseño considera el movimiento de las alcachofas dentro del medio calefactor utilizando un transportador de tornillo sin fin. El medio calefactor es agua caliente, que eleva su temperatura de 20°C a 100°C utilizando un serpentín por el que circula vapor de agua a 2 bares de presión. El accionamiento del transportador se realiza con un motorreductor de 1 HP de potencia, con una relación de reducción 1:260 acoplado a un sistema de transmisión de cadenas con una relación de reducción 1:4, reduciendo la velocidad de rotación e incrementado el torque. El costo del equipo escaldador considera tanto aspectos de Ingeniería y Diseño, materiales y equipos, así como los costos de fabricación y montaje. El costo total asciende a S/. 35286,85 para un lote inicial de cinco (5) equipos. / Tesis

En esta Tesis se diseña una Maquina Plegadora de Paneles Corrugados, con la finalidad de mejorar e incrementar la producción de Transformadores de Distribución, tema de interés para nuestra industria. El diseño se lleva a cabo empleando “El método generalizado de procedimiento en el proceso de diseño”, éste método optimiza cada una de sus fases con criterios de evaluación que conducen a la optimización del diseño. Se evalúa el estado de la tecnología, recurriendo a un sistema de patentes, rescatando la información necesaria para comprender el problema. A continuación se elabora una lista de exigencias que plantea los objetivos para el diseño, luego, a través de una abstracción se logra disgregar y ordenar la Estructura de Funciones que define el comportamiento de la maquina en cuestión; las mismas que deberán ser suplidas por portadores de función que son presentados en una Matriz Morfológica. Ordenada y asimilada la información, se elaborara y presenta, las posibles de combinaciones, a manera de esquemas cualitativos, mostrando una idea aproximada de la disposición de los portadores de función. De acuerdo a la lista de exigencias se evalúa las combinaciones y se procede a la elaboración del proyecto, enfocándolo en la función principal de “Plegado”. Se estima las cargas requeridas para el proceso de plegado, con la finalidad de dimensionar apropiadamente los componentes hidráulicos y estructurales. Posteriormente se establece la secuencia de trabajo, la selección y dimensionado de los componentes del circuito hidráulico responsable de dicha secuencia. / Tesis

En el presente trabajo se plantea la necesidad de diseñar una máquina experimental para la deformación en frío en una dirección de láminas no ferrosas, mediante fuerzas de compresión, para lograr reproducir las condiciones que influyen directamente en el procesos de deformación volumétrica, como son: la dirección, el porcentaje de deformación y la velocidad de deformación, luego se realiza a las láminas deformadas el ensayo de tracción y finalmente con los resultados obtenidos contrastarlos con las teoría de plasticidad. El diseño se realiza con “El método generalizado de procedimiento en el proceso de diseño”, se describe un estado actual de la tecnología, a continuación se desarrolla una lista de exigencias que plantea los objetivos para el diseño, por medio de una abstracción se consigue realizar la estructura de funciones donde se exploraran todas las funciones que la máquina debe de cumplir para llevar a cabo su función principal, para encontrar las posibles soluciones se presenta la “Matriz morfológica”, se evalúa las combinaciones técnica y económicamente obteniendo un proyecto definitivo a partir de la estructura de construcción óptima. En la elaboración de los detalles, se presentará la documentación necesaria para la fabricación y selección de cada una de las piezas. Finalmente se realizó un análisis de costos que determinó que la construcción de esta máquina experimental es económicamente factible. La ficha técnica de la máquina es: Dimensiones (2 164 x 724 x 1 746) mm Masa 228 Kg Potencia 3,0 kW Separación entre rodillos 0 a 45 mm Reducción máxima por pasada 0,05 mm / Tesis

Existe al presente una rueda hidráulica en la PUCP que no está siendo aprovechada eficientemente. En uno de los extremos del eje tiene una bomba que se acciona con el giro y al otro lado del eje simplemente está apoyado en una chumacera. Este proyecto inicia cuando se descubrió el potencial de elaborar un mecanismo que permitiría utilizar el giro del extremo libre para almacenar energía. Actualmente, la energía producida por ese lado del eje estaba en completo desuso y a través de esta iniciativa esta energía se podrá aprovechar y utilizar de manera eficiente. El proyecto se empleará a través de un sistema de embrague que fue diseñado con este propósito ya que se quiere acoplar un generador mientras el eje esté girando. Se efectuó un análisis físico, estático, técnico y económico, finalmente se diseñó un procedimiento que cumplió con las obligaciones propuestas. Esto se logró siguiendo los siguientes pasos: un estudio extenso del estado del arte, estudio de las funciones principales del sistema, las alternativas viables, las evaluaciones técnicas, evaluaciones económicas, cálculos, proceso de selección, esquemas representativos, finalizando con un estudio del mercado peruano. De acuerdo al reto asumido inicialmente, y después de la investigación, el diseño, la elaboración de planos y las respectivas revisiones se puede decir que se logró obtener los resultados previstos con este sistema de embrague. El embrague soportará el torque entregado por la rueda hidráulica de 1kW de potencia y 2m de diámetro sin esforzar al operario, prometiendo que el trabajo será seguro, liviano, confiable y económico. De esta manera se puede concluir que se cumplieron las metas establecidas logrando superar este desafío. / Tesis

En la presente tesis, se ha realizado el diseño de ingeniería básica de un banco de ensayo de transporte neumático para materiales granulares, el cual satisface los requerimientos para realizar ensayos de transporte neumático con una capacidad de 200 kg/h en fase diluida y fase densa. De los resultados de los ensayos, se hallarán los parámetros para la evaluación energética del transporte y la selección de la operación del sistema. Para el diseño del banco de ensayo, se definió los procesos que debe tener el banco de ensayo. Luego, se determinó la disposición relativa entre los elementos del banco de ensayo considerando las longitudes de aceleración y las zonas de medición. Una vez determinado el diseño conceptual y dimensional, se calculó la disminución de presión y el caudal requerido para el transporte neumático de materiales a granel con una capacidad indicada en ambas fases. Con la determinación de los parámetros energéticos, se seleccionó el soplador regenerativo que proporcionará el aire con la presión y caudal requerido. Para el diseño del sistema de alimentación de material, se realizó la ingeniería básica de una válvula rotativa y, para el sistema de separación del aire y material, se realizó la ingeniería básica de un ciclón de alta eficiencia Stairmand. Asimismo, se seleccionó los instrumentos de medición de presión, caudal del aire de ingreso y flujo másico de material. Posteriormente, se realizó los protocolos requeridos para los ensayos a realizar. Finalmente, se realizó la estimación de costos para la adquisición, construcción y puesta en marcha del banco de ensayo de transporte neumático.

La presente tesis consiste en el diseño mecánico de una máquina que sea capaz de cortar yucas en rodajas delgadas de 5 mm de espesor, que serán el insumo inicial de un proceso de peletizado y obtener un nuevo producto que será el sustituto del maíz como alimentos para aves principalmente. Obteniendo ese espesor se garantiza la cocción uniforme de la yuca el cual es requerido en los posteriores procesos de peletizado. El precio del maíz se viene incrementando año a año debido a que los EEUU, primer productor mundial de maíz, impulsan el uso del biocombustible siendo el maíz materia prima para la elaboración de etanol. Es por ello, la necesidad de remplazar la alimentación de las aves a base de maíz por yucas, debido a que éste contiene el mismo valor nutricional que el maíz y abundancia en el Perú. Para comenzar con el diseño de la maquina se estudió las propiedades físicas de la yuca, principalmente la forma y dureza, ya que el principal problema era encontrar la manera de poder sujetarlas y saber qué fuerza emplear, dado que poseen formas irregulares. Para ello se realizó unos ensayos con distintos diámetros de yucas y distintos espesores de cuchillas en el laboratorio, obteniendo como resultado una fuerza de corte de 250 N. Con los resultados obtenidos de los ensayos ya se tenía una idea clara de la necesidad y se procedió a seguir la metodología de diseño utilizando la norma europea VDI 2221 para la evaluación de los conceptos de solución. Con esta metodología se consiguió obtener la solución óptima con la cual se llegó a alcanzar los objetivos específicos planteados. Así mismo, en el diseño se puso énfasis en la forma de cortar a las yucas, es decir la forma en que la cuchilla debe atacar a la yuca para obtener las rodajas uniformes. Y se determinó que la mejor forma es que la yuca ingrese a la máquina de forma vertical hacia abajo en el cual se encuentra un disco portando la cuchilla, espaciado del disco 5mm, girando a 500 rpm en torno a un eje con una fuerza de ataque de 250 N y un radio de ataque de 220 mm. Además, se realizó los cálculos de todos los elementos que componen la máquina, llegando a necesitar de una potencia de 2.8 kW para realizar el trabajo de corte. Como resultado del desarrollo del proyecto, se obtuvo una maquina ergonómica que llega a satisfacer todos los requerimientos del listado de exigencias con costos accesibles y materiales disponibles en el mercado. Siendo el Costo de Diseño US$ 2950.0 y el Costo de Fabricación US$ 3650.0

En este trabajo se presenta el diseño del cabezal y del bastidor de una fresadora CNC que puede usar una plataforma móvil de 6 GDL como mesa de trabajo. Este proyecto, que se espera desarrollar en la PUCP, abarca únicamente el diseño de los componentes mencionados, quedando pendiente el diseño estructural de la plataforma móvil, así como el sistema que permita configurar la fresadora en CNC, los cuales deben ser abordados posteriormente. Cabe resaltar que la máquina herramienta, al poseer una plataforma móvil de estas características, brindará mayor movilidad al mecanizado que se practique en la misma. Esto debido a que poseerá 3 desplazamientos ortogonales entre sí, así como 3 orientaciones asociadas a cada eje de desplazamiento. Por lo tanto la pieza a maquinar se posicionará y orientará según lo que se determine para la plataforma móvil a través de una apropiada acción de control. Se elaboró el diseño utilizando la metodología que plantea la norma VDI 2225 para el diseño, con lo cual se seleccionaron componentes, materiales y accesorios mediante un análisis técnico económico apropiado. Con esto se determinó que la fresadora debe poseer un motor eléctrico de 5 HP @ 3600 RPM orientado verticalmente, el mismo que accionará el husillo en el cabezal. Igualmente se determinó que el material del bastidor y el cabezal debe ser hierro fundido ASTM A48 clase 20. Asimismo se realizó un análisis dinámico del sistema, asegurando que los componentes sean confiables y que no se presenten imperfecciones durante el mecanizado, afectando el acabado superficial y las tolerancias dimensionales y de forma. Esto se logró se logró mediante el correcto diseño estructural y el uso de montajes niveladores bajo toda la estructura. Cabe mencionar que para el diseño propuesto se puede lograr el mecanizado de materiales tales como fundición de hierro maleable, fundición gris, hierro nodular, aleaciones de aluminio, cobre y aleaciones de cobre, bajo las condiciones de corte especificadas en el cuerpo de esta tesis. Posterior al diseño se realizó un análisis por elementos finitos, teniendo resultados muy alentadores. Se verificó y se validó el diseño contemplado por el uso de la metodología DIN 8615-4 para el diseño de la fresadora por tolerancias, así como el diseño por resistencia y el análisis vibracional. Se estimó el costo del diseño, la fabricación de todos los componentes involucrados en este proyecto, y la instalación del mismo en algún taller de maestranza según lo propuesto en esta tesis, el cual sería de aproximadamente $ 16 500.

El presente proyecto tuvo como objetivo el diseño de una máquina seleccionadora de truchas que clasifique a las truchas por tamaño con la finalidad de permitir una mejor crianza de los peces en sus diferentes criaderos. Cabe hacer mención que la máquina se diseñó para ser utilizada en lugares cercanos a los criaderos y se consideró que debe ser transportable para sus diferentes fines. Para lograr el objetivo se ha utilizado el método de diseño recomendado por la VDI 2225 cuya finalidad fue proporcionar un procedimiento estructurado para el diseño de la máquina. Como resultado, se obtuvola propuestade diseño de una máquina seleccionadora de truchas, la cual presenta los siguientes beneficios: Rapidez de selección, mayor capacidad de selección, mejor eficiencia de selección y un mayor abastecimiento de peces.La máquina puede seleccionar 3 rangos diferentes de capacidades de selección (18,000; 7,200 y 3,600 peces/hora) según sea su requerimiento en los diferentes criaderos, tal y como se explica en el acápite 3.2 del capítulo 3. El diseño de la máquina consideró el uso de un solo motorreductor, el cualalimenta a un sistema mecánico que permite seleccionar los peces de manera rápida y eficiente, de tal manera que el pez no sufra daño. El sistema mecánicocontempló la utilización de un solo motorreductor, un sistema de alimentación compuesto por 4 poleas y 2 bandas transportadoras; éstas dos últimas formando una “V” como se explica en el capítulo 2. Asimismo, el diseño de la máquina comprendió la elección de materiales comerciales con la finalidad de una posterior fabricación. Cabe hacer mención queel peso estándar promedio de la máquina es 240 kg,sin embargo con el presente diseño se logró disminuir el peso a 200kg.El precio de la máquina es asequible al usuario y se estima en S/.19,264.27. Considerando los beneficios de la maquina mencionados anteriormente, el presente proyectopresenta una óptima solución a la crianza de los peces trucha en sus diferentes criaderos, minimizando asílos tiempos de selección, mejorando la cantidad de peces a seleccionar y obteniendo un sistema muy eficiente a través de un proceso continuo de selección.

En el presente trabajo se plantea la necesidad de diseñar una máquina experimental para la deformación en frío en una dirección de láminas no ferrosas, mediante fuerzas de compresión, para lograr reproducir las condiciones que influyen directamente en el procesos de deformación volumétrica, como son: la dirección, el porcentaje de deformación y la velocidad de deformación, luego se realiza a las láminas deformadas el ensayo de tracción y finalmente con los resultados obtenidos contrastarlos con las teoría de plasticidad. El diseño se realiza con “El método generalizado de procedimiento en el proceso de diseño”, se describe un estado actual de la tecnología, a continuación se desarrolla una lista de exigencias que plantea los objetivos para el diseño, por medio de una abstracción se consigue realizar la estructura de funciones donde se exploraran todas las funciones que la máquina debe de cumplir para llevar a cabo su función principal, para encontrar las posibles soluciones se presenta la “Matriz morfológica”, se evalúa las combinaciones técnica y económicamente obteniendo un proyecto definitivo a partir de la estructura de construcción óptima. En la elaboración de los detalles, se presentará la documentación necesaria para la fabricación y selección de cada una de las piezas. Finalmente se realizó un análisis de costos que determinó que la construcción de esta máquina experimental es económicamente factible. La ficha técnica de la máquina es: Dimensiones (2 164 x 724 x 1 746) mm Masa 228 Kg Potencia 3,0 kW Separación entre rodillos 0 a 45 mm Reducción máxima por pasada 0,05 mm / Tesis

El siguiente trabajo presenta el diseño mecánico, eléctrico y electrónico de una máquina seleccionadora de semillas de Sacha Inchi peladas por color. Estas semillas se presentan en la etapa posterior al descascarado, las cuales están mezcladas entre semillas completamente descascaradas (color almendra) y semillas con cáscara (color marrón oscuro), las cuales deben de regresar al proceso anterior para poder descascararse completamente. Para alcanzar el objetivo general del trabajo se tuvieron que definir las exigencias específicas que debe cumplir el sistema, realizar un estudio del estado del arte actual que permita reconocer el estado de la tecnología relacionada con el tema de selección de semillas, seguir la metodología del diseño según la norma VDI 2221, calcular los parámetros necesarios para el desarrollo mecánico y electrónico del sistema, diseñar la estructura mecánica, seleccionar todos los componentes electrónicos para un buen reconocimiento del color de la semilla, seleccionar todos los componentes eléctricos y estimar los costos involucrados en el proyecto. En el diseño se consideraron todos los materiales en contacto con las semillas como no contaminantes, el flujo de salida final es de 200 Kg/h distinguiendo entre semillas café oscuras y color almendra. Para futuras mejoras, la estructura del sistema es apta a modificaciones hacia un sistema de procesamiento de imágenes capaz de controlar la calidad de las semillas a procesar. El costo, dimensiones y capacidad de procesamiento final del sistema, lo hacen competente frente a las demás opciones existentes actualmente en el mercado, además de aumentar la productividad en el proceso de selección de semillas, ya que se traduce en tiempos más cortos de producción y por ende mayores ganancias comerciales.