FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA MATRIZ MORFOLÓGICA
1 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN 1.1 Seleccionar las Manual
mazorcas.
Gravedad
Horqueta
1.2 Transporte de las mazorcas hacia el sistema de carga. Correas
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 1.3 Ubicación de la Manual
Gravedad
Tubería
Canaleta
Automatizada
2.1 Energía motriz.
ENERGIA HIDRAULICA
ENERGIA EOLICA
ENERGIA ELECTRICA
ENERGIA TERMICA
ENERGIA MECANICA
2.2 Mecanismo
ENERGIA MECANCIA 1 Pedal de fuerza
ENERGIA MECANICA 2 Pedal
ROTOR
MOLINO
mazorca (introducción de la mazorca en el sistema de desgranado).
2
SISTEMA DE IMPULSION
motriz.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 1.3 Ubicación de la Manual
Gravedad
Tubería
Canaleta
Automatizada
2.1 Energía motriz.
ENERGIA HIDRAULICA
ENERGIA EOLICA
ENERGIA ELECTRICA
ENERGIA TERMICA
ENERGIA MECANICA
2.2 Mecanismo
ENERGIA MECANCIA 1 Pedal de fuerza
ENERGIA MECANICA 2 Pedal
ROTOR
MOLINO
mazorca (introducción de la mazorca en el sistema de desgranado).
2
SISTEMA DE IMPULSION
motriz.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 2.3 Mecanismo de
DIRECTA
FAJAS PLANAS
2.4 Mecanismo de
FAJAS EN “V”
trasmisión
CADENA: piñon y catalina
Resorte circular
Resorte lineal
Cuchilla circular
Piedra
Cuchilla individual
Rueda granulada
1
2
3
4
Rueda de inercia
RUEDAS DENTADAS
acumulación de energía
3
SISTEMA DE DESGRANADO
3.1 Elemento de desgranado.
3.2 Cantidad de elementos de desgranado.
Mas de 4
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 2.3 Mecanismo de
DIRECTA
FAJAS PLANAS
“V”
trasmisión
2.4 Mecanismo de
FAJAS EN
CADENA: piñon y catalina
Resorte circular
Resorte lineal
Cuchilla circular
Piedra
Cuchilla individual
Rueda granulada
1
2
3
4
Rueda de inercia
RUEDAS DENTADAS
acumulación de energía
3
SISTEMA DE DESGRANADO
3.1 Elemento de desgranado.
3.2 Cantidad de elementos de desgranado.
Mas de 4
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 3.3 Desplazamient o del elemento de desgranado.
Circular- Radial
Lineal
4 SISTEMA DE SEPARACION DEL PRODUCTO Y DESPERDICIOS bandeja Tornillo sin fin 4.1 Elemento de
Radial- Tangencial
Tubería
colador
3
4
Radial – circular
Lineal
separación.
4.2 Cantidad de elementos de separación.
2 1
4.3 Desplazamient o del elemento de separación.
Estático
5
SISTEMA DE EXPULCION DEL PRODUCTO
5.1
Impulsor del grano de maíz seco.
Gravedad
Radial tangencial
Succión de aire
Mas de 4
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 3.3 Desplazamient o del elemento de desgranado.
Circular- Radial
Lineal
4 SISTEMA DE SEPARACION DEL PRODUCTO Y DESPERDICIOS bandeja Tornillo sin fin 4.1 Elemento de
Radial- Tangencial
Tubería
colador
3
4
Radial – circular
Lineal
separación.
4.2 Cantidad de elementos de separación.
2 1
Mas de 4
4.3 Desplazamient o del elemento de separación.
Estático
Radial tangencial
5
SISTEMA DE EXPULCION DEL PRODUCTO
5.1
Impulsor del grano de maíz seco.
Gravedad
Succión de aire
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 5.2
Descarga al exterior.
6 Sistema de selección. 6.1 Elemento de
Caída libre
Fajas transportadora
ventilado
tamiz
vibracion
1
2
3
Circular radial
Lineal
Radial tangencial
selección
6.2 Cantidad de 6.3
elementos de selección Desplazamiento del elemento de selección.
7 Sistema de separación del producto y desperdicios Bandeja Tornillo sin fin 7.1 Elemento de
4
Tubería
Colador
3
4
Mas de 4
separación
7.2 Cantidad de elementos de
1
2
Mas de 4
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 5.2
Descarga al exterior.
6 Sistema de selección. Elemento de 6.1
Caída libre
Fajas transportadora
ventilado
tamiz
vibracion
1
2
3
Circular radial
Lineal
Radial tangencial
selección
6.2 Cantidad de 6.3
elementos de selección Desplazamiento del elemento de selección.
7 Sistema de separación del producto y desperdicios Bandeja Tornillo sin fin 7.1 Elemento de
4
Tubería
Colador
Mas de 4
separación
7.2 Cantidad de 7.3
elementos de separación Desplazamiento
1
2
3
4
Estático
Radial tangencial
Radial circular
Lineal
Mas de 4
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA del elemento de separación
8 Sistema de expulsión del producto Gravedad 8.1 Impulsor del
Succión de aire
grano de maíz seleccionado
8.2 Descarga al
Caída libre
Faja transportadora
Ventilador
Costal
Al exterior
exterior
9 Sistema de almacenamiento Balde 9.1 Almacenamiento
Cajón
Cilindro
del producto
Solución 1
Solución 2
Solución
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA del elemento de separación
8 Sistema de expulsión del producto Gravedad 8.1 Impulsor del
Succión de aire
grano de maíz seleccionado
8.2 Descarga al
Caída libre
Faja transportadora
Ventilador
Costal
Al exterior
exterior
9 Sistema de almacenamiento Balde 9.1 Almacenamiento
Cajón
Cilindro
del producto
Solución 1
Solución 2
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROTOTIPO #1
Solución
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROTOTIPO #1
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROTOTIPO#2
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROTOTIPO# 3
Selección de las alternativas Las alternativas presentadas sirve para seleccionar el tipo de sistema más idónea para cumplir con la tarea de seleccionar y clasificar maíz , la diferencia entre una alternativa y otra radica en el tipo de accionamiento y tamaño de la máquina pero
teniendo el mismo principio para la
seleccionar y clasificar maíz .
Para el presente proyecto se consideran los siguientes parámetros.
Seguridad: En este caso la seguridad hace referencia a que la máquina debe presentar sus debidas protecciones y guardas respectivas para que el operador no sufra daño alguno.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Rendimiento: Los resultados obtenidos deben lograrse con el menor esfuerzo del operador en función de los medios utilizados.
Confiabilidad: Funcionamiento fiable de la máquina para cualquier lugar donde se necesite clasificar maíz partido.
Mantenibilidad: Los componentes de la máquina deben brindar facilidad de montaje y desmontaje con herramientas existentes en el medio.
Costo: Todos los componentes de esta máquina deben estar diseñados para una vida útil aceptable que garantice un mínimo de mantenimiento, no deberá ocasionar otro gasto que el costo de la energía eléctrica.
Tamaño: Esta máquina debe estar diseñada de acuerdo con la estatura promedio de las personas que la van a utilizar. (Siendo en el PERU la estatura promedio de 1.50 [m] a 1.60 [m]. Para seleccionar el sistema
más aplicable al medio y dar solución al problema planteado,
se emplea también el método de análisis de ventajas y desventajas de cada una de las alternativas expuestas a través de una comparación conceptual que evalúa cada una de las opciones de manera independiente, calificando de 0 a 4 dónde se tiene el siguiente criterio.
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VALORACIÓN TÉCNICA ESCALA DE VALORES SEGÚN VDI 2225 CON PUNTAJE “p” DE 0 A 4 0 = No satisface, 1 = Aceptable, 2 = Suficiente, 3 = Bien, 4= Muy Bien Variantes del Concepto S1 S2 Nº Criterios de Evaluación p p 1 Función 4 3 2 Geometría 3 3 3 Cinemática 3 4 4 Cinética 4 4 5 Fuerza 4 3 6 Energía 4 4 7 Materia 3 3 8 Señales 3 2 9 Seguridad 4 3 10 Ergonomía 3 3 11 Fabricación 3 3 12 Montaje 3 4 13 Transporte 3 3 14 Mantenimiento 3 3 47 42
0.84
0.75
S3 p 2 2 3 4 3 2 3 2 2 3 3 2 1 2
34 0,60
VALORACIÓN ECONÓMICA
Nº 1 2 3
ESCALA DE VALORES SEGÚN VDI 2225 CON PUNTAJE “p” DE 0 A 4 0 = Muy Costoso, 1 = costoso, 2 = Medio, 3 = Barato, 4 = Muy barato FACTOR ECONÓMICO S1 S2 Criterios de Evaluación p p Costo de Material 3 3 Costo de fabricación 3 3 Costo de montaje 3 4 9 10
0,75
0,83
S3 p 3 2 3
8 0,67
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA De acuerdo a la valoración correspondiente, el prototipo que se ajusta de mejor forma a las necesidades y exigencias de diseño es el prototipo Nº1
Una vez realizado el análisis general de las opciones, se procede a la selección de la mejor alternativa, el sistema seleccionado como la más idónea y viable, es la alternativa Nº 1. Se debe tomar en cuenta que dentro de nuestro medio se elige un sistema
que se pueda
construir en mejor de los casos sin necesidad de importar los materiales y elementos que componen dicho equipo.
El sistema para la selección y desgranado de maíz es de forma vibratorio.
Los métodos usados para la obtención de vibración son: Mecanismo articulaciones de cuatro barras. Mecanismo biela-manivela Motores eléctricos desequilibrados. Vibradores electromagnéticos. Vibradores hidráulicos. Vibradores neumáticos.
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Conclusiones
Para la ponderación en valoración técnica se tomo en cuenta la lista de exigencias que se muestra al inicio del trabajo dando un análisis más exhaustivo en los criterios de función, energía, seguridad, ergonomía, fabricación y mantenimiento. Puesto que es lo que recomienda el libro de Engineering Desing para un óptimo diseño.
Para la ponderación en valoración económica se tomo en cuenta tres criterios de evaluación los cuales son costo de material, fabricación y montaje. Los valores que se muestran fueron dados según la experiencia de los integrantes del grupo teniendo como patrón los bosquejos de los prototipos.
Se seleccionó el prototipo número uno ya que el libro Engineering Desing recomienda lo siguiente para la selección de un óptimo diseño:
- Una escala de valor absoluto es generalmente más adecuada para los propósitos de comparación.
- En particular, lo hace medianamente simple para contar todo si las variantes particulares son relativamente cercas o lejos del blanco (el ideal teórico)
- Las variantes de concepto que son algún 60 % debajo del blanco no son las que valen más allá el desarrollo.
- Las variantes con promedios por encima de 80 % y un valor simétrico de perfil, esos sin características sumamente individuales malas, generalmente pueden ser movidos en la fase del diseño de personificación sin más mejora.
- Las variantes intermedias sólo deberían ser a las que se lanzó al mercado para diseño de personificación después de la eliminación de lados flacos o una combinación perfeccionada.
