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Diseño de un sistema de aireación para un silo de arroz cáscara con capacidad de 490 toneladas ubicado en la provincia de LambayequeAlvites Valencia, Alfonso Carlos 14 February 2017 (has links)
El presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de aireación para un silo de
arroz cáscara con capacidad de 490 toneladas ubicado en la provincia de
Lambayeque, el cual responde al requerimiento de la Empresa MOLINERA
VULCANO E.I.R.L. con el fin de reducir las pérdidas durante la etapa del
almacenamiento y mejorar la calidad del producto final, por medio del principio de
convección forzada directa de aire tratado.
La primera parte incluyó el marco teórico respecto a las características más
importantes del producto y los procesos seguidos por la empresa. Luego se
determinó las condiciones de humedad y temperatura a las que se debía llevar al
arroz cáscara y las condiciones que debía tener el aire tratado a inyectar para
garantizar una buena conservación del arroz y un correcto pilado. Después, se
alcanzó un diseño óptimo el cual consiste en un equipo de tratamiento de aire, 4
ventiladores centrífugos y ductos de transporte, de distribución y de extracción.
Posteriormente, se realizaron 4 tipos de cálculo de pérdidas de presión. Primero, en
los ductos flexibles se siguió el método recomendado por la Asociación Americana
de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) y se
aplicó un factor de corrección según la longitud real de los ductos. Luego, en los
ductos de chapa zincada se siguió el mismo procedimiento inicial que en los ductos
flexibles. El tercer tipo corresponde a la caída de presión en los ductos perforados,
en donde se aplicó un modelo basado en las ecuaciones de conservación de
momento y energía, y el método recomendado por ASHRAE para los tramos sin
agujeros. Por último, para calcular la presión que requiere el aire para atravesar los
granos se utilizó una expresión aprobada por la Asociación Americana de Ingenieros
Agrónomos y Biólogos (ASABE).
El proceso de aireación será en dos etapas con el fin de que el flujo requerido de
inyección y presión estática sean menores y así reducir costos energéticos.
Resultando así la necesidad de inyectar aire a 7950 m3/h y presión de 1600 Pa.
Después se evaluó la distribución de temperatura y humedad que desarrolla el arroz
durante el proceso. Como resultado se obtuvo que el arroz alcanza la temperatura
de 19.87°C y humedad de grano de 13.54% al cabo de 64 horas efectivas de
aireación, condiciones suficientes para un almacenamiento seguro del arroz de 20 a
140 días. Por último, se estimó que el costo total del sistema es S/ 228210.95 Soles. / Tesis
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Diseño de una máquina para extraer frutos de nuez de macadamia con capacidad de 100kg/díaRojas Casas, Dustin Luis 07 March 2017 (has links)
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
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Diseño de un sistema automático de control mecánico de malezas en cultivos de algodónBenavides Hatakeda, Joel Emmanuel 21 May 2016 (has links)
El algodón peruano (también llamado “oro blanco”) es considerado como uno de los
mejores materiales en la industria textil del mundo. No obstante, en las últimas décadas,
nuestro país ha enfrentado una pérdida de competitividad frente a variedades extranjeras
y frente a otros cultivos. Una de las razones de este hecho es la escasa tecnología que
existe debido a la poca inversión en estas prácticas agrícolas, específicamente en el
control de malezas, las cuales pueden afectar hasta en un 90% la cosecha cuando no se
efectúa ningún tipo de medida preventiva o correctiva. Dicha tarea es usualmente
realizada a través de una labor manual o de un control químico. El primero exige mucho
esfuerzo por parte de los trabajadores y demanda, asimismo, mucho tiempo. El segundo
es perjudicial para el medio ambiente y requiere que su uso se realice por expertos,
aumentando su costo.
Es por ello que en el presente trabajo se planteó el diseño de un sistema mecatrónico con
autonomía energética capaz de realizar la tarea de remoción mecánica de malezas en un
cultivo con 120 cm de distancia entre surcos y 40 cm de distancia entre plantas. El sistema
cuenta con un móvil que se moviliza a través de los surcos del cultivo siguiendo una
trayectoria definida por el usuario. El control de seguimiento se logra haciendo uso de un
sistema de localización y navegación basado en datos de sensores tipo IMU y GPS. El
móvil cuenta con un sistema de suspensión basado en un mecanismo diferencial que
permite que las ruedas estén siempre en contacto con el suelo. Finalmente, la detección
de plantas, que acciona el removedor de malezas, se logra procesando información de una
cámara.
La metodología del diseño empezó con la delimitación del trabajo y búsqueda de
información para poder desarrollar conceptos de solución y elegir el vehículo óptimo. Se
definieron las funciones, las lógicas de control, los sensores y actuadores y la estructura
mecánica para poder cumplir con los requerimientos propuestos. Como resultado, se tiene
un móvil con un costo bajo (tomando en cuenta que actualmente no existen productos
comerciales similares), que utiliza los componentes necesarios para darle una autonomía
energética al sistema de aproximadamente 2 horas. Las estrategias de control planteadas
permiten que el móvil se traslade por el cultivo sin la necesidad de la supervisión o
intervención de un operador. / Tesis
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Diseño mecánico de un dispositivo para ensayar implantes interespinosos en el conjunto vértebras-disco a nivel lumbar en el plano sagital medianoVillegas Espinoza, Bruno Antonio 25 June 2016 (has links)
El presente trabajo tiene por objetivo el diseño de un dispositivo que permita realizar
los ensayos funcionales recomendados según estándares internacionales a los
implantes columnares interespinosos. No obstante, dada la complejidad del
comportamiento columnar, se restringe a la representación del movimiento de flexoextensión
dentro del plano sagital, centrando el diseño en la posibilidad de comparar
implantes de manera estandarizada. En este sentido, se presenta un modelo
vertebral compuesto por los cuerpos y apófisis superior e inferior con 4 resortes que
simulan la rigidez del disco intervertebral. Este modelo es soportado por la estructura
del dispositivo que convierte la fuerza axial de la máquina de ensayo en un torque
que genera la flexión y extensión requerida.
Como primera parte, se realizó la revisión de la fisiología, alteraciones, biomecánica,
implantes columnares, dispositivos y protocolos de ensayo para poder elaborar la
lista de requerimientos. A pesar de no encontrarse dispositivos, ni estándares
especializados en implantes interespinosos, se realizó el diseño en base a las
recomendaciones dadas por los estándares ISO y ASTM para ensayos de similar
naturaleza. En base a la lista de requerimientos se formularon diversos conceptos
solución, de los cuales se escogió la solución más óptima mediante un análisis
técnico-económico.
El procedimiento de diseño mecánico partió de la geometría recomendada por los
estándares. Se necesitó realizar el cálculo geométrico de la posición del cuerpo móvil
del dispositivo, para obtener el giro en función al desplazamiento axial de la máquina
de ensayo. En base al movimiento generado, se calcularon las reacciones por
compresión en los resortes y el implante, y mediante las ecuaciones de equilibrio se
pudo obtener la fuerza del actuador axial necesaria y las fuerzas generadas en cada
elemento. Posteriormente se calcularon los esfuerzos críticos, verificando cada
elemento a fluencia y fatiga, así como las deformaciones permisibles del dispositivo.
Finalmente, como resultado del trabajo se obtuvo el diseño del sistema mecánico:
formas geométricas y materiales definidos, selección de componentes
estandarizados, así como los planos de despiece y ensamble del diseño. El costo
total para desarrollar este proyecto se ha estimado en alrededor de USD 4,850,
tomando en cuenta los costos de diseño, compra de materiales y componentes,
costos de fabricación e imprevistos. / Tesis
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Sistemas de transporte de minerales – fajas transportadorasContreras Martinez, Carlos January 2014 (has links)
Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Presenta el modelo típico de cálculo de una faja transportadora, cualquiera sea su uso operativo según normas internacionales CEMA. Para el caso de la monografía toma como objeto de estudio el transporte de mineral polimetálico entre mina Islay y mina Animon de propiedad de Volcan CIA Minera, actualmente en estudio económico, los datos son reales para ello se ha alcanzado la cotización más económica del suministro de la faja por un proveedor especializado en el Perú en este tipo de equipos. Las fajas transportadoras se plantean como una alternativa eficiente para solucionar el problema. / Trabajo de suficiencia profesional
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Capacidad de trabajo y momento de reemplazo de equipos de cosecha en la provincia de SaltaDe Simone, Carla 15 April 2014 (has links)
En esta tesis se desarrolló un modelo matemático que permitirá a los productores agropecuarios identificar las variables relevantes para dimensionar los equipos de cosecha. La variable dependiente fue el costo anual de cosecha, previamente desagregada para el análisis en cuatro rubros: de propiedad, operativos, de oportunidad por la demora en la cosecha y los especiales que surgen de la implementación de sistemas de cosecha alternativos (sólo en el caso del poroto). Las variables independientes fueron el sistema de cosecha y la capacidad de trabajo de los equipos. Los costos de propiedad son aquellos que no dependen de la intensidad del uso de la máquina. Los ejemplos principales son la depreciación, el interés sobre el capital invertido, los impuestos, los seguros y el resguardo. Dentro de los costos operativos se consideraron tres rubros relevantes: combustibles y lubricantes, reparación y mantenimiento y mano de obra. Los costos de oportunidad por la demora en la cosecha incluyeron tanto las reducciones en el rendimiento como la calidad del cultivo. Los costos específicos para el sistema de cosecha mecánica directa incluyeron la aplicación de un desecante químico y, en el caso del sistema de cosecha convencional, los costos de las labores de arrancado, engavillado y acordonado. También se incluyen en este rubro las diferentes pérdidas de cosecha que traen aparejadas ambos sistemas. Para estimar la capacidad de trabajo de los equipos, se utilizó la técnica de programación no lineal mientras que, para la selección del sistema de cosecha, se compararon los valores netos del producto cosechado de cada uno; asimismo se estimó por iteraciones el punto de indiferencia entre ambos sistemas de cosecha. Aunque este modelo es aplicable a cualquier empresa agrícola extensiva en el país, fue evaluado para las producciones de soja (Glycine max L. Merrill), poroto (Phaseolus vulgaris L.) y trigo (Triticum aestivum L.) en los departamentos de San Martín y Orán de la Provincia de Salta (Argentina). Los datos empíricos provienen de numerosos relevamientos realizados en el marco del trabajo de la autora como consultora en el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca (MAGyP) y como referente en el “Proyecto de eficiencia de cosecha, postcosecha de granos y forrajes, y valor agregado en origen” del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) entre agosto de 2004 y noviembre de 2008. También se utilizan datos del Censo Nacional Agropecuario (CNA) de 2002, del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) y de revistas especializadas del sector. Como uno de los principales resultados, puede destacarse que el modelo para estimar la capacidad de trabajo óptima tuvo un buen comportamiento, aportando soluciones coherentes. Éstas se mostraron relativamente estables para la unidad de producción típica analizada, aun tomando diferentes combinaciones de precios y rendimientos históricos. Uno de los principales logros obtenidos fue el desarrollo del programa informático Asesor de cosecha, con una interfaz muy sencilla y flexible, que permite utilizar el modelo desarrollado para seleccionar la capacidad de trabajo y el sistema de cosecha más eficiente y que puede ser adaptado a cualquier región geográfica y combinación de cultivos agrícolas extensivos. Asimismo, la capacidad óptima mostró una mayor sensibilidad a las variables que inciden a través de los costos de oportunidad por la demora en la cosecha, los cuales se mostraron más significativos que los costos de propiedad adicionales por incrementar la capacidad de trabajo. También se observó que la capacidad de trabajo óptima es un 8% inferior si se utiliza el sistema de cosecha convencional. Por su parte, la capacidad de trabajo óptima es fuertemente sensible a la superficie trabajada anualmente y a la destinada al cultivo del poroto por ser éste el de mayor valor. La cantidad de cultivos realizados no muestra correlación, lo cual difiere de los resultados de trabajos anteriores. Los sistemas de cosecha analizados para el poroto alubia son en promedio indiferentes respecto de su eficiencia económica. Sólo si los precios del poroto se alejan mucho del valor de indiferencia se observa una mayor conveniencia del sistema de cosecha convencional. La demora en la cosecha por una capacidad de trabajo inferior a la óptima no muestra demasiada influencia en esta decisión. En el caso del poroto negro, de un precio inferior, se observa una mayor eficiencia del sistema de cosecha mecánica directa. Respecto a la forma de las funciones de los componentes del rubro de costos operativos se observaron dos tramos diferentes: el primer tramo se da cuando la capacidad de trabajo óptima puede alcanzarse con una sola cosechadora; el segundo tramo aparece cuando, para alcanzar la capacidad de trabajo óptima, son necesarias dos o más cosechadoras. En este caso, incrementar la capacidad no redunda en menores gastos en combustibles y en reparaciones y mantenimiento por hectárea. Por lo tanto, en este tramo ambas funciones tienen una correlación directa con la superficie cosechada. Esta bifurcación en la función de costos de cosecha permite explicar por qué diferentes autores toman supuestos ad hoc contrapuestos según el tamaño y las características de la unidad de producción típica que estén analizando. Esta distinción fue posible gracias a una profunda investigación sobre la oferta nacional de cosechadoras, tomándose numerosos datos en comparación con otros estudios del ramo que permitieron realizar un análisis estadístico de correlación lineal.
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Sistemas de transporte de minerales – fajas transportadorasContreras Martinez, Carlos January 2014 (has links)
Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Presenta el modelo típico de cálculo de una faja transportadora, cualquiera sea su uso operativo según normas internacionales CEMA. Para el caso de la monografía toma como objeto de estudio el transporte de mineral polimetálico entre mina Islay y mina Animon de propiedad de Volcan CIA Minera, actualmente en estudio económico, los datos son reales para ello se ha alcanzado la cotización más económica del suministro de la faja por un proveedor especializado en el Perú en este tipo de equipos. Las fajas transportadoras se plantean como una alternativa eficiente para solucionar el problema. / Trabajo de suficiencia profesional
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Diseño del proceso de fabricación de una pieza fundida, Lifter Molino SAGMuñoz Astorga, Luis Mauricio January 2018 (has links)
Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / La minería en Chile es uno de los rubros de la economía más relevantes para el país y debido a los desafíos de competitividad que enfrentamos a nivel global, es necesario avanzar en establecer mejoras de productividad y costos en los procesos mineros, los cuales involucran variados equipos, cuya operación y mantención afectan la productividad y costos del proceso. Muchos de estos equipos requieren repuestos, partes y piezas que deben ser fabricadas.
Durante los años 2000 al 2005 a cargo del área de Ingeniería y Control Producción de División Talleres de Codelco Chile, el autor de este trabajo, preparó y diseñó sistemas de alimentación para fundir revestimientos de molinos, chancadoras y otras piezas para variados equipos de la industria minera.
Con el fin de fomentar el uso de métodos de fabricación para piezas fundidas estandarizados, traspasar la experiencia acumulada y oportunidades de mejora en costos y plazos con el uso de nuevas tecnologías, el objetivo de este trabajo es diseñar el proceso de fabricación de un revestimiento de Molino SAG (lifter) para la etapa de validación de pieza prototipo o primera pieza, que permite iniciar la producción total de un conjunto de revestimientos.
El alcance de este trabajo incluye desde el diseño del sistema de alimentación del prototipo, hasta el análisis de resultados, con una validación teórica y verificación práctica de los resultados; además de una estimación de costos y determinación de oportunidades de mejora que aseguren una pieza fundida de acuerdo a las especificaciones establecidas.
Existen muchas restricciones para la fabricación de piezas fundidas, asociadas fundamentalmente a la infraestructura y equipamiento disponible por los fabricantes, variables que afectan la productividad y el costo de fabricación.
Se concluye que se cumplieron los objetivos de este trabajo, se estudió y diseñó el proceso de fabricación de un lifter de molino SAG y se logró fabricar una pieza prototipo que cumpliera con las especificaciones establecidas.
Se determinaron oportunidades de mejora en los costos y plazos de fabricación.
Del análisis y estudio realizado se confirma que la experiencia en la fabricación de piezas fundidas es clave para diseñar y establecer un método de alimentación, ya que las estimaciones y cálculos nos determina sólo una propuesta de solución para la alimentación de la primera pieza a fundir y no necesariamente una solución final.
Conocer las limitaciones del proceso de fabricación y la presencia en terreno para validar la propuesta, son dos aspectos claves en el diseño y definición del método de alimentación.
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Rediseño del proceso de abastecimiento de repuestos de maquinaria agrícola en empresa dedicada a la comercialización de agroinsumosSalazar Gamez, Eduardo José January 2019 (has links)
Tesis para optar al grado de Magíster en Ingeniería de Negocios con Tecnologías de Información / Coagra S.A. es una de las empresas líderes en el sector de agroinsumos en Chile; y está inserta dentro de la industria de distribución de agroinsumos para la empresa agrícola. En el año 2013, y como parte de su estrategia de expansión en el mercado chileno, la empresa adquiere la distribución exclusiva de la marca de tractores agrícolas Valtra; iniciativa que trajo consigo no solo el reto de la comercialización de estos equipos, sino que el mantenimiento de un completo stock de repuestos; siendo este último rubro uno de los mayores ítems de costo para la línea de productos de maquinaria y repuestos.
Debido al comportamiento probabilístico de la demanda de repuestos, la gestión de un stock de esta naturaleza no es tarea fácil, y ha requerido que Coagra implemente un sistema de inventario que toma en cuenta la diferencia en la incertidumbre del pronóstico de diferentes clases de repuesto, que son clasificados de acuerdo a su frecuencia de consumo; y de acuerdo a esto, diferentes políticas de inventario que determinan el nivel máximo de inventario para cada clase se encuentran establecidas; siendo el objetivo final, la maximización de la rotación del inventario (minimización del nivel de inventario).
Este sistema ha funcionado relativamente bien para la empresa; y sin embargo; presenta como debilidad el hecho de no tomar en consideración el impacto de las escaseces de un determinado ítem, tanto para la empresa en términos de pérdida de ingresos, como para el cliente, para quien el tractor es un bien productivo y la indisponibilidad o merma en sus capacidades técnicas debido a fallas, pueden acarrearle serios costos operativos; y por otra parte, este sistema no logra optimizar el costo total del inventario.
El proyecto que se presenta a continuación plantea el rediseño del proceso de precisión de los requerimientos de compras de repuestos para los tractores de la marca Valtra comercializados por la línea de maquinaria y repuestos de la empresa, y que consta a su vez de varios sub-procesos como lo son: la clasificación, el pronóstico y cálculo de nivel máximo deseado de inventario.
Con esto, y al igual que con el sistema de inventario actual de la empresa, se pretende dar apoyo a la toma de decisiones que surge de dar respuesta a las interrogantes cuáles y cuánto comprar de determinados ítems de repuesto, pero con el objetivo final minimizar el costo total de inventario, compuesto por el costo de compra, el costo de preparación y almacenamiento, y el costo de faltante o quiebre de stock, este último asociado a la potencial pérdida de ingresos de la empresa, y más subjetivamente al nivel de servicio que se le brinda al cliente.
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Diseño e implementación de un sistema electrónico de monitoreo para un ventilador centrífugoMarcellini Antonio, Johnny Paolo, Mugaburu Celi, Marco Antonio 11 February 2017 (has links)
El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de
monitoreo de variables físicas en un ventilador centrífugo, tales como presión
diferencial, fuerza y velocidad. Dichas variables se extraen con el objetivo de
calcular la eficiencia del ventilador a diferentes condiciones. Se suma a esto el diseño
del sistema electrónico regulador del porcentaje de apertura o caudal para la salida de
aire. Dicho ventilador centrífugo se encuentra ubicado en el Laboratorio de Energía,
en el Pabellón de Ingeniería Mecánica de nuestra casa de estudios.
En el primer capítulo se reúne información general acerca del ventilador centrífugo,
desde su definición, las partes que lo componen, balance de energía,
conceptualizaciones generales en torno al diseño, equipos existentes a la venta a
nivel internacional y finalmente, la instrumentación que actualmente se utiliza en la
realización de estas mediciones en torno a esa máquina.
En el segundo capítulo se presenta la problemática, el entorno de desarrollo del
proyecto y la secuencia de pasos realizados, además se describen las partes
mecánicas del banco ventilador centrífugo y se indica la ubicación de los puntos de
medición.
En el tercer capítulo se plantean los objetivos a cumplir en el desarrollo de la tesis, el
diagrama de bloques realizado y se justifica la selección de todos los componentes
que integran el sistema diseñado. Adicionalmente se muestran los diagramas de flujo
de la programación realizada, tanto en el microcontrolador como en la interfaz de
usuario.
En el cuarto capítulo se realiza el montaje general y los ensayos para todas las
variables a ser medidas siguiendo el diseño descrito en el capítulo anterior. Se
verifica el cumplimiento de los objetivos trazados a través de la realización de
pruebas independientes con sistemas simulados y pruebas en conjunto. Finalmente se
concluye que el diseño realizado e implementado cumplió exitosamente los
objetivos de esta tesis y se indican algunas recomendaciones a tomar en cuenta. / Tesis
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