ÍNDICE DISEÑO DE UN TRAPICHE.......... TRAPICHE.................... ..................... ..................... ..................... ................................... ........................ 2 1.
FOMULACIÓN DEL PROBLEMA................. PROBLEMA............................ ..................... ..................... ......................... .............. 2 1.1.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.................. PROBLEMA............................ ...................................... ............................ 2
1.2.
REALIDAD PROBLEMÁTICA........ PROBLEMÁTICA.................. ..................... ..................... ................................. ....................... 2
1.3.
NECESIDADES NECESIDADES DEL CLIENTE................ CLIENTE.......................... ..................... ..................... ..................... ............. ..2 2
DISEÑO DE UN TRAPICHE 1. FOMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.
REALIDAD PROBLEMÁTICA
La caña de azúcar es uno de los principales cultivos agrícolas de nuestro país que alcanza hasta 5 m de altura de acuerdo a las condiciones a las que se exponga, crece en las zonas de clima húmedo/cálido. Al cao de unos !" meses de semrada, o despu#s de la anterior cosecha, la caña de azúcar se vuelve rígida $ de color amarillo pálido, este es el momento preciso para la cosecha. %ara zonas agrícolas menos desarrolladas, donde los campesinos no cuentan con altos recursos econ&micos, se usca alternativas de utilizaci&n de la caña de azúcar, como es el presente caso, que trata de diversi'icar la utilizaci&n de la caña de azúcar para producir panela o chancaca, queso panela, ron, aguardiente, postres, adicionalmente del (ugo propio de la caña de azúcar. %ero, econ&micamente no es viale, si la caña de azúcar tiene que ser transportada a una distancia ma$or de ") *m, $ su posterior alquiler de maquinaria para la molienda de la caña de azúcar. %or lo cual, es importante el uso de una tecnología arata, amigale al medio amiente, de 'ácil uso $, sore todo, rentale. + con la posiilidad de que esta máquina se accione por medio de 'uerza animal, deido a la disponiilidad existente de los mismos. onsiderando, además, que el equipo que se desarrollará, será utilizado en primera instancia en la provincia lierteña de -irú, donde la temperatura anual oscila entre ! "0 1, las precipitaciones son 5) mm/año, la humedad es de 2) 3 ) 4 $ cuenta con un clima utropical árido de vientos 'uertes. 1.2.
NECESIDAD DEL CLIENTE
e requiere extraer (ugo de caña de azúcar para, aparte del consumo directo, producir, panela o chancaca, queso panela, ron, aguardiente, postres, entre otros. 1.3.
REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
%ara extraer (ugo de la caña de azúcar, el equipo dee ser6 - 7con&mico $ rentale. - 8i(o en un solo lugar. - 8ácil de reparar. - 8ácil ensamle. - 8ácil manipulaci&n. - 8ácil transporte e instalaci&n. - 9uradero. - :ue no ocupe mucho espacio. - %oco ruidoso. - ;esistente al traa(o, al medio amiente $ condiciones climáticas propias de -irú. -
-
apaz de traa(ar con di'erentes tipos de caña de azúcar apacidad de traa(o de 5)) =on/año. Accionada por motor el#ctrico $/o 'uerza animal. 7xtraiga la máxima cantidad de (ugo. 8ácil desalo(o del agazo. 1.4.
RESTRICCIONES
e dee considerar las siguientes restricciones en el equipo6
PREGUNTAS QUE DEBE CONSIDERARSE •
>:u# tipo de equipo se dee elegir?
•
>uáles son las características de la caña de azúcar?
•
•
>uáles serían las condiciones de entrada $ salida de la caña de azúcar del equipo? >uáles serían las características 'uncionales deseadas del equipo a construir? o o o o
o o o o o o
•
>uáles serán los entornos de traa(o del equipo? o o o
•
>uál es el intervalo de temperatura $ condiciones climáticas de -irú? >uál es el nivel exposici&n del equipo al medio amiente? >uál será la protecci&n rindada al equipo con respecto al medio amiente?
>uáles serán las características de servicio del equipo? o o
o
•
>erá m&vil o estacionario? >uál es la 'uente de energía disponiles? >on cuánta intensidad de energía deería traa(ar? >:u# propiedades 'ísicodinámicas usará para extraer el (ugo de caña de azúcar? >9e qu# material@es estará hecho? >uál es la capacidad de traa(o? >uánto demorará por cada ciclo de traa(o? >uáles serán sus características geom#tricas @alto, largo, ancho? >7spacio de disponile $ el espacio de traa(o? >uánto deería pesar el equipo?
>uál será la vida útil aproximada? >uál es el tiempo de utilidad o aprovechamiento de las 'uentes de energía? >uáles son las elementos o piezas más sensiles al desgaste $/o corrosi&n?
>uáles serán las características de mantenimiento del equipo?
>:u# tipos de mantenimiento se realizará al equipo $/o elementos o piezas del equipo? >uál es el nivel de di'icultad de desensamle $ ensamle? >:u# niveles de mantenimiento de aplicará? >ada cuánto tiempo se deería realizar los mantenimientos?
o
o o o
•
>uál serán los costos del equipo? >uál será el precio del equipo? >uánto costará el mantenimiento? >7n cuánto tiempo se recuperará la inversi&n?
o o o
•
•
>&mo se realizará el transporte del equipo $ cuáles serán las condiciones? >uál serán las acciones a considerar para cumplir el protocolo de seguridad del equipo, del operario $ del medio amiente?
•
>&mo se operará el equipo?
•
>uál será la e'iciencia de traa(o del equipo?
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1. PROPÓSITO 9iseñar $ construir un equipo o sistema capaz de extraer (ugo de caña de azúcar.
2. REQUERIMIENTOS POR EL CLIENTE (aun no son r!ur"#"n$os s$os s #u% su&'$"o) s #as o&'$"o* •
787=B
7xtraer (ugo de naran(a, aceituna, piña $ lim&n. •
A;A=7;C=DA 7%7DAL76 o o o
:ue el equipo traa(e hasta con E secciones de caña a la vez. Fecanismo para elegir con qu# tipo de energía va a traa(ar el equipo. Fecanismo para encender $ apagar cuando el sistema 'uncione con energía el#ctrica.
•
8G7<=7 97 7<7;HCA6 o o
•
7nergía el#ctrica. 8uerza animal.
8G<DB
Fanual. Gn operario. 7l tallo de la caña de azúcar dee seccionado por la mitad.
+. CA,A DE A-CAR / CONDICIONES PARA EL CICLO DE TRAB0O La caña de azúcar es un =ALLB que tiene una pequeña 'ormaci&n a(o el suelo @raíz, la caña de azúcar es de 'orma cilíndrica $ está dividido en canutos que varían en longitud de 5 a E)cm según la relaci&n de crecimiento. 7l diámetro, 'orma, color $ longitud de los canutos, camia con las di'erentes variedades, $ se usa para 'ines de identi'icaci&n. 7l diámetro medio del tipo de caña que se cosecha en el lugar antes mencionado de 5 cm.
CARACTERÍSTICAS GENERALES % on""ons n$raa o o o o
o
o
=allo macizo. 9e " a 5 m de altura. 7l 9iámetro varía entre E0 cm. ho(as ),5 ! m de largo. 7l porcenta(e de agua en la caña representa el 2)2E4, el de sacarosa !! !54 $ la 'ira entre el !!$ !04. Las variedades que presenta la caña de azúcar son las siguientes6
RESISTENCIA QUE PRESENTA LA CA,A AL APLASTAMIENTO3 ;epresenta un parámetro 'undamental para el diseño del equipo, la misma que se determina de manera experimental. e ha seleccionado el tipo6 %BI "2,
esta
caña no se va a usar? %or ser el más generalizado.
CONDICIONES
"n""a4s PARA EL CICLO DE TRABA0O
La producci&n de la caña de azúcar es de 5)) =oneladas por año. 9espu#s de la cosecha, la caña de azúcar será almacenada en un lugar especial @a(o somra $ sin exposici&n al polvo preparado por el cliente.
La caña de azúcar se le extraerá la raíz $ sus ho(as, $ será lavado en agua antes de ser ingreso al equipo. %or lo que la caña de azúcar no dee contaminar al (ugo extraído. i por alguna raz&n transcurren varios días antes de que la caña pueda ser molida, esta deerá ser almacenada en un sitio protegido $ será necesario humedecerla dos veces al día. Lavar la caña antes de la molienda @por e(emplo6 con agua a presi&n La caña de azúcar será cortada por la mitad para un me(or control del traa(o. 7l equipo dee traa(ar con " secciones de caña de azúcar a la vez. 7l agazo al pasar por el equipo dee quedar 'uera de los rodillos $ apo$ada sore un extremo del equipo
5. 7%7D8DADB<7 97L 7:GD%B 6O0A DE ESPECIFICACIONES PARA EL DISE,O DE UN TRAPIC6E FUNCIONALES Tns"7n 4 #o$or a"ona#"n$o 4os #o4"nos o "4"nros s 2289. E4 an"#a4 :ara ar $or!u a4 $ra:"; & su:rar 4 1.<8 # (no on"n no ar s$a s:"="a"7n s "#:r>$"o $o#ar4a o#o una su?rn"a a:ar$* La #>!u"na on$ar> on un #&ra?u. (so4o s" s a a $o#ar n un$a 4a o:"7n !u sa :or an"#a4 $a#&"@n* Dos 4o"as) s?n 4a =un$ nr?a. (!u"$ar* D"#ns"ons 4 !u":o3 1.2 1.8 8.(4 !u":o & ou:ar a4ror * Ca:a"a #o4"na) no #a%or a 18 ?H;. La #>!u"na sr> "saa :ara $ra&a'ar on ;as$a 88 $on. aa :or ao. Tnr> una a:a"a o#:r"#"r ;as$a + aas a 4a J.
La :o$n"a nsar"a :ara 4a o#:rs"7n 4 &a?aJo s +.1 6P .(&"o a !u 4a =urJa o#:rs"7n 4a aa s .* La #>!u"na sr> "saa :ara ou:ar un >ra #>"#a 2 K + # 2.s$o & "r n J "#ns"ons 4 !u":o La 4o"a n$raa 4a aa aJar sr> 8.2 8.+ #Hs .(no :u "r s$o as" :or!u no s ono 4a #a!u"na* Con$ar> on un s"s$#a $rans#"s"7n (s 4 #o$or*3 En?rana's % :o4as) Pso 4 !u":o3 +8 ? a:ro"#aa#n$. (s"n #o$or*. Bas a:o%o) Conr$o. Es$ru$ura aro =un"o % :ar$s #7"4s aro "no"a&4. PLA-OS / PROCESOS Es$u"o % "so3 Das A!u"s""7n :"Jas %Ho 4#n$os 4 !u":o3 < Das T"#:o 4 :roso Ma!u"nao3 18 as T"#:o Ensa#&4 "n$rno (Es$ru$ura*3 1 Da Ensa#&4 To$a4 % Pr"oo Pru&as3 2 Das Trans:or$ ;a"a 9"r3 1 Da Pr:ara"7n 4 Su4o Ins$a4a"7n E4@$r"a3 2 Da T"#:o 4 nsa#&4 4 !u":o Ins$ru"ons Uso3 18 6 o 1 Da T"#:o To$a4 En$r?a3 +8 58 Das ENTORNO DE TRABA0O E4 ran?o $#:ra$ura 4 n$orno ar"a n$r 1+8 C. 6u#a 4 #"o ara n$r 2 E:os""7n a4 :o4o % ;u#a. Las sus$an"as orros"as sr>n 4a #"s#a aa % 4 a#&"n$. E"s$"r>n "&ra"ons :rou$o 4 =un"ona#"n$o 4 !u":o. 9IDA DE SER9ICIO 9"a on7#"a a:ro"#ao + aos La "a sr""o :ro#"o ?nra4 4a #>!u"na s 18 aos.
La s$ru$ura $rna 4 !u":o no & su=r"r =a44as. Pos"&4s P"Jas sns"&4s a4 s?as$3 Fa'as En?rans C;u#aras MANTENIMIENTO L"#:"Ja 4as :ar$s "s"&4s 4a #>!u"na3 D"ar"o L"#:"Ja To$a43 Mnsua4 Man$n"#"n$o Prn$"o) 4os 4#n$os sns"&4s a4 s?as$ Man$n"#"n$o Corr$"o) 4os 4#n$os una so4a "a. La #>!u"na s =a&r"ar> $a4 #oo !u s ar> =a"4"a aso a 4as :ar$s "n$rnas. TRANSPORTE Trans:or$ $rrs$r :"Jas3 Ca#"on$a SEGURIDAD S"n :4"?ro sar?a 4@$r"a Paraa #r?n"a 4a #>!u"na) #"an$ 4 #&ra?u. Ru"o #>"#o a:ro3 &(A* Trans:or$ $rrs$r :"Jas. E4#n$o S4"7n =un$ Enr?a3 E#&ra?u USO Un so4o o:rar"o A"ona#"n$o #anua4 :ara s4"onar 4a =un$ nr?a Co4oar una =un$ o :7s"$o $rno :ara 4a o&$n"7n 4 'u?o COSTOS E!u":o) Ins$a4a"7n Ins$ru"7n3 SH. 5888K888 Man$n"#"n$o orr$"o3 SH. +8 anua4 Man$n"#"n$o Prn$"o3 SH. 18 anua4
