desgranadora de frijol
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2013-01-29
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
INGENIERIA MECÁNICA
FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS
PROYECTO
Realizado por:
Iván Yaguana
Lenin Tirira
Wilinton Ortiz
0
DISEÑO DE UNA MAQUINA DESGRANADORA DE FRIJOL
INDICE
1. Generalidades……………………………………………………..
1.1 Problema…………………………………………………..
1.1.1 Diagrama causa – efecto………………………………………………
1.1.2 Necesidad…………………………………………………………………
1.2 Justificación………………………………………………………………
1.2.1 Justificación técnica………………………………………………………….
1.2.2 Justificación económica……………………………………………………….
1.3 Objetivos………………………………………………………………………
1.3.1 Objetivo general…………………………………………………….
1.3.2 Objetivos específicos……………………………………………
2. Marco teórico…………………………………………………..
Trillado o desgrane
Criterios de selección
Selección de la solución para el diseño
Ventajas
Desventajas
Funcionamiento
Caracterizacion del equipo
Componentes de maquina
3. Conclusiones
4. Recomendaciones
5. Bibliografía
6.
1
1. GENERALIDADES
1.1 PROBLEMA
El problema que radica en el desgrane del frijol manualmente, es que ésta técnica implica
laboriosidad, tiempo y esfuerzo humano para la obtención del producto. Todos estos
aspectos contrarios provocan la contratación de más personal para el desgrane del frijol, lo
que a su vez implica más gastos.
1.1.1 DIAGRAMA CAUSA - EFECTO
1.1.2 NECESIDAD
Para los agricultores, el frijol desgranado representa algunas ventajas dado que en cuestión
de peso es mucho más fácil y económico su transporte, y además el grano tiene u2na mejor
posibilidad de comercio.
2
Por tanto se propone el diseño y construcción de una maquina desgranadora de frijol de
bajo costo para una capacidad de 50 Lb/hora, para ser usada principalmente en mercados
donde se genera la necesidad de un sistema de desgranado rápido.
1.2 JUSTIFICACIÓN
El Ecuador al ser un país con una gran variedad de productos agrícolas como lo es el frijol,
un producto que en la actualidad es de un amplio consumo alimenticio en todos los sectores
del país. Esto genera una alta demanda, para ello se requiere manipular grandes cantidades.
1.2.1 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA
El frijol al momento de su cosecha se encuentra dentro de una vaina, el tratar de retirar
manualmente la vaina, implica tiempo, mano de obra y posiblemente deterioro del
producto. El diseño de una maquina desgranadora reduciría tiempo y esfuerzo humano y a
su vez incrementaría la cantidad del producto desgranado, el cual estará listo para el
empaquetamiento y su consumo final.
1.2.2 JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA
El proyecto a desarrollarse es rentable en función de la inversión que es accesible, ya que si
hace una relación beneficio-costo, el capital se recupera con una mayor venta del producto
(frijol), disminuyendo el tiempo y número de personas destinadas a ésta operación. Lo cual
implica un ahorro considerable en gastos de producción.
1.3 OBJETIVOS:
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar y Construir una Máquina Desgranadora de Frijol
1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Disminuir el tiempo de desgranado del frijol
Reducir la manipulación y esfuerzo humano en el proceso de desgranado.
Abaratar costes de producción
3
2. MARCO TEÓRICO
EL FREJOL
2.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS
El frejol es uno de los alimentos más antiguos que el hombre conoce; han formado parte
importante de la dieta humana desde hace miles de años. Se encuentran entre las primeras
plantas alimenticias domesticadas y luego cultivadas.
El fréjol común empezó a cultivarse hace aproximadamente 7000 años A.C. en el sur de
México, aquí, los nativos cultivaron fréjol blanco, negro, y todas las demás variedades de color.
Puesto que las culturas Mesoamericanas de México cruzaron el continente americano, el fréjol
y las prácticas de cultivo se propagaron poco a poco por toda Suramérica a medida que
exploraban y comercializaban con otras tribus. 1
Los primeros exploradores y comerciantes llevaron posteriormente las variedades de fréjol
americano a todo el mundo, y a principios del siglo XVII, el fréjol ya era cultivo popular en
Europa, África y Asia.
El fréjol en unión con el maíz, forman la cadena que genera proteínas fundamentales para que
el ser humano esté bien nutrido.
En el país, esta leguminosa juega un papel importante, ya que en los campos es necesaria, la
combinación del cultivo del maíz y del fréjol; éste método de cultivo sirve para que los campos
descansen, ya que la gramínea absorbe nitrógeno y la leguminosa, a su vez; lo provee.
2.2 IMPORTANCIA EN EL ECUADOR
En el Ecuador, principalmente en la región Sierra, las leguminosas son componentesde los
sistemas de producción, ya que son cultivadas en asociación, intercaladas, enmonocultivos
o en rotación con otros cultivos; por tal motivo juega un papel muyimportante en el manejo
sostenible de la agricultura y la alimentación, por lo quegenera empleo, alimento e ingresos
económicos a pequeños, medianos y grandesagricultores, que tratan de satisfacer la
demanda interna y externa. Este producto escomponente principal en la dieta alimenticia de
la población y participa con el 57% dela oferta mundial de leguminosas.2
_______________________1 www.google.com/frijol/X0041S03.HTM2 Mercado_potencial_leguminosas_granos_andinos_Ecuador.pdf pag,.11
4
2.3 VALOR NUTRICIONAL
El fréjol posee un alto contenido en proteínas y en fibra, siendo así mismo una fuente excelente
de minerales, su contenido nutricional promedio por cada 100 gramos de alimento crudo en
peso neto es el siguiente:
Kcal 332 Fibra 4,3 g
Humedad 7,9 g Grasas 1,8 g
Proteínas 19,2 g Carbohidratos 61,5 g
2.4 ZONAS DE CULTIVO
Según el INIAP (2009) en el Ecuador las zonas productoras de fréjol arbustivo se localizan
tanto en valles, como en las estribaciones de la cordillera, a alturas que oscilan entre los
1.000 y 2.500 m.s.n.m. en valles y entre los 800 y 1200 m.s.n.m. en las estribaciones según
se describe en el cuadro siguiente:
PROVINCIA VALLES ESTRIBACIONES DE CORDILLERA
CARCHI CHOTA
IMBABURA CHOTA INTAG
PICHINCHA GUAYLLABAMBA Y TUMBACO NOROCCIDENTE DE PICHINCHA
TUNGURAHUA PATATE
CHIMBORAZO PALLATANGA
BOLÍVAR CHILLANES
AZUAY GUALACEO Y YUNGUILLA
LOJA VILCABAMBA, CATAMAYO, MALACATOS Y LOJA
5
Tabla 1. Contenido nutricional del frejol 3
Tabla 2. Zonas de cultivo de frejol en el Ecuador. 4
_______________________3 www.wikipedia.com ; sección Phaseolus | Trepadoras(2010)
4 INIAP, Informe anual de leguminosas, 2009
2.5 DESGRANE DE FRUTOS
Las semillas de muchas especies (Robinia, Cercis, etc.), cuyos frutos son en legumbre o en
cápsula, se extraen fácilmente, golpeándolas para que se desgranen. También se emplea
este sistema para separar frutos cuando estos aparecen formando racimos o manojos; tal es
el caso de las especies del genero Acer, Fraxinus, etc.
Para extraer cantidades muy pequeñas no es necesario emplear maquinaria especial y se
pueden obtener muy buenos resultados vareando los frutos, golpeándolos o pisándolos con
botas gruesas, para que deshagan y dejen escapar las semillas. Las desgranadoras
empleadas en agricultura pueden ser eficaces para extraer las semillas de algunas especies,
variando la separación de los dientes desgranadores, de acuerdo con las dimensiones de la
semilla que se va a extraer.
En algunos casos las desgranadoras o trilladoras empleadas en la agricultura para tipos de
frutos semejantes se pueden adaptar con facilidad para los frutos de muchas leguminosas,
con solo modificar la distancia entre los dientes entre los dientes trituradores.
Para extraer la semilla de algunos frutos, se emplean machacadoras, como las empeladas en
la agricultura, para moler piensos, con el fin de romper la envoltura que rodea a la semilla.
Estas machacadoras o trituradoras constan de una tolva de entrada, que da paso a una
cámara central que contiene una serie de mazos o muletas que giran alrededor de un eje
central, que al girar frotan los frutos contra la cubierta exterior de la cámara, que consiste
en una malla metálica cambiable, poniéndose, en cada caso, la malla con los orificios
adecuados para el tamaño de la semilla que se está extrayendo.
Estos orificios deberán ser lo suficientemente grandes como para permitir el paso, de la
semilla que se está tratando.
Estos procesos mecánicos pueden dañar a las semillas, por lo cual deberá cuidarse que la
máquina no vaya muy revolucionada, variando la intensidad en función de la dureza de la
cáscara de las semillas. Siempre será preferible que queden algunas semillas sin extraer a
que éstas puedan ser dañadas al someterlas a una extracción excesiva.5
6
_______________________5 PRODUCCIÓN DE PLANTAS Juan Carlos Pérez López
2.6 TRILLADO O DESGRANE
El desgrane consiste en separar los granos de la vaina, para hacerlo se emplean varios
métodos: el desgrane manual y el mecánico y el apaleo.
2.6.1 Desgrane Manual
Consiste en separar los granos de la vaina en forma manual.
Es el método ideal para desgranar fríjol para semilla, ya que no se maltrata. Es
recomendado para desgranar cantidades pequeñas de semilla, pero tiene la desventaja de ser
poco eficiente y costoso cuando se hace con mano de obra contratada.
2.6.2 Apaleo o garrote del fríjol
Es otro método de desgrane manual que consiste en golpear las vainas sobre una carpa o
lona con un palo hasta lograr la separación de los granos (figura 1). Es un método más
eficiente que el desgrane manual, pero puede causar daños físicos al grano si éste no tiene
el grado de humedad adecuado: no debe estar muy húmedo, ni demasiado seco. No se
recomienda para desgranar fríjol para semilla por el riesgo de causar daños físicos y
fisiológicos a la misma.
2.6.3 Desgrane mecánico
Existen varios tipos de desgranadoras mecánicas de fríjol, generalmenteaccionadas con la
energía de un motor (Figura 1). Este método representa un costo inicial alto, peroes muy
eficiente comparado con los otros métodos de desgrane.
Generalmente, tienen adaptadoun sistema de ventilación que permite hacer el trillado o
desgrane y la limpieza al mismo tiempo.
7
Figura 1. Método de desgrane de frijol por apaleo o garroteo. 6
_______________________6 ARIAS. MARTÍNEZ. CARMONA., BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (BPA) En La Producción De Fríjol Voluble
Con el uso de la desgranadora mecánica se mejora la eficiencia del desgrane. Por ejemplo,
conuna desgranadora portátil de tamaño mediano (como la que muestra la figura 2) se
puedendesgranar hasta 1.000 kg de fríjol en una hora. Con el método tradicional del apaleo
se requiereaproximadamente una jornada de ocho horas para desgranar esta misma cantidad
de fríjol.
2.6.3.1 DESGRANADORA MECÁNICA
Una desgranadora es una máquina que sirve para separar los granos de diferentes productos
agrícolas del resto de la planta.
Dentro de las aplicaciones y usos, pueden ser los siguientes:
Se suele usar para el maíz, arroz, uvas, habas, frijoles, etc.
Características estructurales
Suele estar compuesta de varias partes:
Tolva, para depositar y conducir los productos a desgranar.
Engranajes, para hacer propiamente la labor de quebrado y desgranado.
8
Figura 2. Desgranadora mecánica de frijol, portátil de tamaño mediano7
_______________________7 ARIAS. MARTÍNEZ. CARMONA., BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (BPA) En La Producción De Fríjol Voluble
Accionamiento, manual o a motor.
Conducción de salida, puede ser única o múltiple para separar los diferentes
productos.
Además puede ir ensamblada a otras máquinas para moler el grano y producir harina y para
la clasificación de los productos.
2.6.3.2 MECANISMOS DEL DESGRANE MECÁNICO
Dentro del desgrane mecánico el cual facilita, y reduce el tiempo de desgrane, existen
algunos métodos los cuales se detallaran a continuación:
Tipos de mecanismos para desgranar el frijol
De los diferentes sistemas para desgranar el frijol como son: desgranado por medio de
inyección hidrostática, el método de sistema de pistones, el método de desgrane por medio
de rodillos, el método de desgane por medio de ventilación.
Método de inyección hidrostática o de aire ( HHP: high hidrostatic presion)8
Este método consiste en lograr básicamente un dispositivo, que inicialmente corte una
pequeña parte de la punta de las vainas, que contiene el frijol, para por dicha abertura,
introducir suficiente aire, o agua en su defecto (figura 3), para que se logre separar la vaina,
hasta que salgan los granos seguidamente de un extremo a otro, logrando así su
recolección; por lo cual se concibe, como de muy alto costo y complejidad constructiva.
9Figura 3. Dispositivo inyector de agua alta presión 9
_______________________8Y. Estrada-Giro´n, B.G. Swanson y G.V. Barbosa-Ca´novas. (2005). Advances in the use of high hydrostatic pressure for processing cereal grains and legumes. Trends in Food Science & Technology
El método de sistema de pistones
Se lo puede obtener fabricando un modelo similar al de inyección,pero sin recurrir al aire;
el cual constaría en introducir un pistón alargado y dirigido, en las aberturashechas a las
vainas de las arvejas; para que de esta manera, los granos se desplazasen seguidamente
enfila de un extremo a otro.
El método de desgrane por medio de rodillos
En el cual mediante la aplicación de una fuerza realizada por empuje, con un instrumento
adecuado,logrando así presión con rodillos que arrastren las vainas, para que los granos se
acumulen en unextremo, y salgan de la “camisa” que los contiene; ya que al agruparse en
un solo lado, mediante eldesplazamiento por una abertura mínima entre los rodillos en
movimiento, se lograría fácilmente separarlos residuos (cáscaras), de sus respectivos granos
( figura 4).
El método de desgane por medio de ventilación
En cuanto a ventilación, esta última idea consiste en agrupar las vainas correctamente, y
acortarlas ensecciones iguales, sin que fueran a sufrir daño alguno los granos que tanto se
requieren, para luego de esteproceso, introducir las secciones, en una cámara de aire
10
Figura 4. Dispositivo inyector de agua alta presión 10
_______________________9ARIAS. MARTÍNEZ. CARMONA., BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (BPA) En La Producción De Fríjol Voluble
proporcionado por ventiladores, que provean ésteen exceso (figura 5), provocando así, el
movimiento de todas las partes cortadas; para que de esta manera,los granos se desprendan
de los segmentos de cáscaras, y caigan por su peso en otra sección; logrando asíla
separación deseada.
2.7 CRITERIOS DE SELECCIÓN
Para comparar las mejores alternativas, y tomar una decisión acerca del diseño básico
preeliminar, se identificaron varias variables importantes, como también aquellos factores
que pronostican la utilidad y satisfacción de una máquina.
N VARIABLE
1 Peso
2 Volumen
3 Capacidad
4 Eficiencia
5 Corrosión
6 Energía (Fuente de potencia)
11
Figura 5. Esquema de cámaras con ventiladores que proporcionan grandes corrientes de aire 11
_______________________10
www.ciqcaq.ch/Kueche/tortilla/Maschine_Anleitung_sp.htm11www.aguamarket.com
7 Diseño
8 Confiabilidad
9 Tamaño
10 Mantenimiento
11 Estética
2.8 SELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN PARA EL DISEÑO
Una vez analizado las variables que intervienen directamente en el proyecto, se encontró el
método más adecuado el cual es aplicando una determinada fuerza por medio de rodillos,
los cuales estarán revestidos con un material que no tenga ningún afectación al entrar en
contacto con la leguminosa, al realizarles una operación de grafilado permitirá que tenga
mayor fricción y por lo tanto de mayor agarre a la leguminosa, al pasar por los rodillos
separara la vaina el grano, (figura 6) siendo más eficiente y fácil de utilizar,que los
planteados en la revisión del marco teórico.
Este método garantiza bajo costo y además garantiza de un solo proceso para el desgrane,
por lo tanto esto garantiza facilidad de operación. Una de las pocas desventajas que podría
12
Tabla 1.Variable en la selección del diseño 12
Figura 6.Solidworks Ind. Design Motion Rodillos de Desgrane 13
_______________________12 Escobar Mesa Y. H*, Escobar Henao G. A, MAQUINA DESGRANADORA DE ARVEJA Y FRIJOLUniversidad Pontificia Bolivariana
presentar la implementación de este método, es que necesitaríapartes o piezas no
comerciales, esto incrementa en parte la producción, ya queestas partes requieren de otro
proceso los cuales no se pueden dar en la producción.
El desgrane mediante rodillos implica que los mismos se encuentren a una determinada
distancia , para que así no tengan un efecto de aplastamiento, como los rodillos de rotura,
olos rodillos de reducción que son lisos, y se fijan más cercanos o juntos el uno del otro.14
Estosrodillos también servirían para crear movimiento o desplazamiento de los productos,
una vez que es separado de la vaina.
El mecanismo real, se fundamenta en el uso de una fuerza a compresión que genera
únicamente la fuerza radial,15de esta manera se logra agrietar la envoltura que loscontiene,
obteniendo los granos y semillas, sin tener que pasar por varias etapas de proceso.
VENTAJAS
La maquina no tiene elementos cortantes como cuchillas u objetos punzantes.
La separación de los granos es más eficiente.
DESVENTAJAS
Partes o piezas no comerciales.
Sistema de alimentación manual.
FUNCIONAMIENTO
Los dos rodillos se encuentran a una separación determinada para no producir
aplastamiento en el producto, que ingresa perpendicularmente (forma manual), el tren de
engranaje al estar girando en direcciones opuestas hace que el producto sea alado,
permitiendo el paso de la vaina mientras que el frijol por su mayor tamaño es desalojado, y
finalmente salga completamente de su vaina.
13
_______________________13SolidWork Corp.14 MercadoY. Estrada-Giro´n, B.G. Swanson y G.V. Barbosa-Ca´novas. (2005). Advances in the use of high hydrostatic pressure for processing cereal grains and legumes. 15 Janusz Laskowski, Grzegorz Lysiak. (1999). Use of compression behaviour of legume seeds in view of impact grinding prediction.
2.9 CARACTERIZACION DEL EQUIPO
COMPONENTES DE MAQUINA
Rodillos
Estos llevan cojinetes, necesarios para que los rodillos giren libremente, sin necesidad de
frenarse porfricción. Este subsistema incluye los piñones, que están ubicados en cada
rodillo, para transmitir lapotencia de uno a otro, generándose en uno, un giro hacia las
manecillas del reloj, y en el otro, un girocontrario a las manecillas de reloj; esto, para crear
un agarre en el producto.
14
Figura 7.Solidworks Ind. Design Motion Rodillos de Desgrane16
Figura 8.Solidworks Ind. Design Motion Rodillos de Desgrane
_______________________16 SolidWork Corp.
Motor eléctrico
Este acoplado a un tren de engranajes debe garantizar una baja velocidad con un torque
elevado, para dar mayor agarre. El motor es de 110V, en CA para que la producción no
cause limitantes en su adquisición.
Carcasa
Los cajones son dos: Uno para el almacenaje de las leguminosas desgranadas, y otro para
los residuosdejados por las mismas, ya sean líquidos, cáscaras o basuras; este incluye
también la carcasa frontal,carcasa posterior y carcasa lateral. Necesarios para la adecuación
y montaje de las otras piezas
15
Figura10.Variable en la selección del diseño 18
Figura 9.Solidworks Ind. Design Motion motor Electrico17
_______________________17 SolidWork Corp.
Estructura
Fabricada en perfil, servirá para alojar a los rodamientos y dar un soporte fijo al motor y
otros componentes como la tolva de alimentación y la tolva de salida del producto.
La fabricación consta del siguiente proceso y etapas de funcionamiento
ESCRUCTURA Y SUBSISTEMAS
16
Figura 12.Subsistemas de la maquina desgranadora19
_______________________18 Juan M. Vásquez, Luís B. Gutiérrez, (2006) Diseño mecánico preliminar y básico de un sistema parainspección remota de infraestructura
eléctrica. Automática y Diseño.
Figura11. Estructura 18
CONDICIONES
• El frijol que se va a trabajar esta en vaina.
• El modo de alimentación del producto a la máquina será de manera manual.
APLICACIONES
Mediante la regulación de los rodillos se puede tener el alcance de desgranar otro tipo de
productos de vaina (arveja, haba) aparte del frijol.
BENEFICIOS
El que adquiera esta máquina, reducirá el tiempo y el gasto por el pago del desgrane
manual, y un incremento de producción.
Al ser una maquina de dimensiones pequeñas, permite la fácil manipulación en caso de
reubicación.
3. ANALISIS DE ESTUDIO DE MERCADO
Mercado, de un producto, servicio o idea, se refiere a una persona, conjunto de personas
organizadas o no que tienen interés real o potencial y los recursos necesarios para la
compra de los mismos. Este interés varía de acuerdo a las características del producto,
servicio o idea para satisfacer las necesidades del consumidor o cliente.
Potencial, nos indica dos criterios: el primero se refiere a existente como posibilidad y el
segundo capaz de ser desarrollado. Por lo tanto el mercado potencial se refiere a la oferta y
demanda de productos si se presentan condiciones adecuadas como calidad, precios,
volúmenes, etc., es decir si el mercado se desarrolla normalmente (Aaker, 1990)
La Investigación de mercados permite conocer el ambiente interno y externo del mercado
de determinado producto o servicio, mediante la recolección, tabulación, codificación y
análisis de información, lo cual permite analizar los problemas y oportunidades de
mercado.
La demanda de un bien o un servicio esta determinado por los millones de consumidores en
el mundo, pero la parte de la oferta es más compleja, porque los productos o servicios son
17
_______________________19Juan M. Vásquez, Luís B. Gutiérrez, (2006) Diseño mecánico preliminar y básico de un sistema para inspección remota de infraestructura eléctrica. Automática y Diseño.
producidos por personas particulares como el caso de la agricultura y en otros casos
funcionan en organizaciones o sociedades (Wonnacott, 1992).
En la Sierra el 89%, Costa 85% y Oriente 84% defamilias consumen fréjol en grano tierno,
el consumoper cápita varía de 0,4 a 0,5 kg al mes en las tresregiones. Sobre el 50% de
familias de estas regionesconsumen igual que antes mientras que un menorporcentaje
consumen más y menos que antes.
Centros de producción de fréjol en Ecuador
Dependiendo del mercado, una parte de los cultivosde fréjol arbustivo son destinados a la
cosecha envaina verde. Otra fuente de fréjol para comercializaren vaina verde y consumo
en grano tierno se conocecomo voluble o trepador y se cultiva en lasprovincias de
Chimborazo (19%), Imbabura (18%),Pichincha (15%), Azuay (10%), Carchi (8%),
Loja(8%), Tungurahua (8%), Cañar (7%), Bolívar (4%) yCotopaxi (3%).
3.1 COMERCIALIZACION PRODUCTO DESGRANADO
En el proceso de comercialización de frejol participan muchos productores y pocos mayoristas,
quienes distribuyen masivamente el producto hacia los consumidores finales. Al existir pocos
demandantes (mayoristas y cadenas), la información sobre las condiciones de mercado fluye
rápidamente entre ellos, quienes intervienen en la fijación de los precios y, por ende, en la
mayor o menor movilidad que puedan llegar a presentar los mismos.
3.1.1 CANALES DE COMERCIALIZACIÓN
18
El estudio de la producción, pos-cosecha, mercadeo y consumo de fréjol realizado por el INIAP
(2001) se identifica siete canales de distribución para llevar el producto hasta el consumidor
final:
Acopiador–mayorista–detallista
Proveedor–mayorista–supermercado
Productor–Supermercado.
Productor-Exportador de frontera-importador (colombiano)-mayorista-detallista
Productor- agroindustria- mayorista-detallista nacional.
Agroindustria- exportador- importador ultramar
Importador nacional- comerciante detallista
3.2 ESTRATEGIA Y PLAN DE MERCADO
La estrategia a utilizar de forma permanente es la investigación de mercado en forma
periódica, de tal manera que nuestro sistema se encuentre con las actualizaciones que los
compradores necesitan y merecen, al tener mejor información de nuevas técnicas y la
producción en masa disminuye los precios, de tal modo que, mejora la calidad de producto.
3.2.1 FACTORES CRÍTICOS DE ÉXITO
Para introducir el producto al mercado, se necesita informar a las personas acerca de los
beneficios de las energías alternativas, para de esta manera evitar la no aceptación del
producto debido a la poca cultura energética de la población.
La producción de calidad es otro factor crítico, por lo que se tratara de ser estrictos
siguiendo las normas adecuadas para la construcción del cargador también se capacitará a
la mano de obra acerca del montaje del equipo; para de esta manera tener un producto final
competitivo.
19
También se concientizará a la gente que el costo del equipo se ve recompensado al paso de
los años puesto que solo necesita una inversión inicial, y aparte de esto se contribuirá con
el medio ambiente.
20
3.2.2 MÉTODO DE VENTAS
Para la introducción al mercado de nuestro producto es necesario vender al mayoreo, pero
como es un producto nuevo tiene dificultad para este tipo de venta, por lo que, se planea
vender bajo pedido y por unidades, verificando la utilidad del sistema se puede expender a
instituciones u organizaciones de tal manera, entregar en gran cantidad.
Para la publicidad es necesario pasar por televisión, radio, prensa escrita y sobre todo como
estamos en una era de tecnología vender vía internet en el mercado libre, por cuestiones de
dinero se realizara propaganda por radio y volantes, pero también se publicará en internet.
3.2.3 DESARROLLO DE LA PRODUCCIÓN
El cargador solar es un producto nuevo e innovador en nuestro país pero su desarrollo se
debe específicamente a las estrategias de marketing utilizadas; para la permanencia de
mercado será a corto plazo puesto que es necesario que este sistema se dé primero antes de
una planificación a largo plazo.
El proceso de producción que está determinado para nuestro sistema es en serie puesto que
permite la optimización de recursos de la empresa como también mejora la ubicación de la
maquinaria, el esfuerzo de los trabajadores y sobre todo permite una mejor administración.
Para el reclutamiento de personal es sumamente importante hacer una convocatoria y tomar
pruebas psicológicas de tal manera que nos permita conseguir colaboradores de alta
capacidad intelectual como aptitudes y actitudes adecuadas para nuestra empresa. Para el
control de calidad tiene que ser en base a personal capacitado que va a estar en una
frecuente revisión de procesos lo que impide falla en nuestro producto final.
21
3.3 INVESTIGACIÓN DE MERCADO
ENCUESTAS
3.3.1 Cálculo del Tamaño de la Muestra Conociendo el Tamaño de la Población.
El cálculo del tamaño de la muestra es uno de los aspectos a concretar en las fases previas de la investigación comercial y determina el grado de credibilidad que concederemos a los resultados obtenidos.
Una fórmula muy extendida que orienta sobre el cálculo del tamaño de la muestra para datos globales es la siguiente:
n= k 2∗p∗q∗N
(e2∗( N−1 ) )+k2∗p∗q(1)
Donde:
n:muestra: es el número representativo del grupo de personas que queremos estudiar (población) y, por tanto, el número de encuetas que debemos realizar, o el número de personas que debemos encuestar.
N:población: es el grupo de personas que vamos a estudiar, las cuales podrían estar conformadas, por ejemplo, por nuestro público objetivo.
z:nivel de confianza: mide la confiabilidad de los resultados. Lo usual es utilizar un nivel de confianza de 95% (1.96) o de 90% (1.65). Mientras mayor sea el nivel de confianza, mayor confiabilidad tendrán los resultados, pero, por otro lado, mayor será el número de la muestra, es decir, mayores encuestas tendremos que realizar.
e:grado de error: mide el porcentaje de error que puede haber en los resultados. Lo usual es utilizar un grado de error de 5% o de 10%. Mientras menor margen de error, mayor validez tendrán los resultados, pero, por otro lado, mayor será el número de la muestra, es decir, mayores encuestas tendremos que realizar.
p:probabilidad de ocurrencia: probabilidad de que ocurra el evento. Lo usual es utilizar una probabilidad de ocurrencia del 50%.
q:probabilidad de no ocurrencia: probabilidad de que no ocurra el evento. Lo usual es utilizar una probabilidad de no ocurrencia del 50%. La suma de “p” más “q” siempre debe dar 100%.
22
3.3.2 Cálculo del Tamaño de la Muestra Desconociendo el Tamaño de la Población.
La fórmula para calcular el tamaño de muestra cuando se desconoce el tamaño de la población es la siguiente:
n=Z2∗p∗qd2 (2)
en donde,
Z = nivel de confianza,
p = probabilidad de éxito, o proporción esperada
q = probabilidad de fracaso
d = precisión (error máximo admisible en términos de proporción)
Según datos del último Censo Económico realizado por el INEC, se tiene que para la ciudad de Riobamba los datos siguientes:
Entonces:
Si la población económicamente activa es de 12373 personas, estimamos que sólo el 8% de la población se dedica a la producción de frijol (p = 0,08 y q = 0,92), queremos una confianza del 95% que determina que k = 1,96 y estamos dispuestos a asumir un error muestral del 10% (e), necesitaríamos una muestra de:
n= 1,962∗0,08∗0,92∗12373
(0,12∗(12373−1 ) )+1,962∗0,08∗0,92
n=28
______________________Por Inga. Mariela Torres, [email protected]. Karim Paz, [email protected]ón: Ing. Federico G. Salazar, [email protected]
23
3.3.3 DISEÑO DE LA ENCUESTA A REALIZAR :
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
La siguiente encuesta está elaborada con el objetivo de conocer las técnicas aplicadas al momento de desgranar frijol, orientada principalmente a mercados de la ciudad.
Por favor contestar con la mayor sinceridad posible.
1.- ¿Cuál es la aceptación de consumo que tiene el frijol en este mercado? Poca ( ) Regular ( ) Alta ( )
2.- ¿Donde adquiere usted el producto? Directamente en el mercado ( ) Producción propia ( ) Compra por lotes en fincas ( ) Otra ( ) ¿Cuál?...........................
3.- ¿Conoce Ud. Alguna técnica para desgranar el frijol? Si ( ) ¿Cuál?............................. No ( )
4.- Si se lanzara al mercado una máquina desgranadora de frijol, ¿Ud. La adquiriría? Si ( ) No ( )
5.- ¿Qué aspectos consideraría usted al momento de adquirir una máquina desgranadora de frijol?
Capacidad ( ) Precio ( ) Tamaño ( ) Manipulación ( ) Otra ( ) ¿Cuál?……………
6.-De acuerdo a su producción o venta diaria, ¿Cual es la capacidad que más se ajusta a sus necesidades?
25 kg/h ( ) 50 kg/h( ) 100 kg/h ( ) Otra. ( ) ¿Cuál?..................
24
3.3.4 RESULTADOS DE LAS ENCUSTAS REALIZADAS
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
La siguiente encuesta está elaborada con el objetivo de conocer las técnicas aplicadas al momento de desgranar frijol, orientada principalmente a mercados de la ciudad.
Por favor contestar con la mayor sinceridad posible.
1.- ¿Cuál es la aceptación de consumo que tiene el frijol en este mercado? Poca ( )xxxxxxx 7 Regular ( )xxxxxxxxxxxxxxxxxx 18 Alta ( ) xxx 3
2.- ¿Donde adquiere usted el producto? Directamente en el mercado ( )xxxxxxxxxxx 11 Producción propia ( )xxxxxxxxxxx 11 Compra por lotes en fincas ( ) x xxxxxxx 8 Otra ( ) ¿Cuál?...........................
3.- ¿Conoce Ud. Alguna técnica para desgranar el frijol? Si ( )xxxxxxxxxx xx xx 14 ¿Cuál?.....manual........................ No ( ) xxxxxxxxxxxxxx 14
4.- Si se lanzara al mercado una máquina desgranadora de frijol, ¿Ud. La adquiriría? Si ( ) xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 24 No ( )xxxx 4
5.- ¿Qué aspectos consideraría usted al momento de adquirir una máquina desgranadora de frijol?
Capacidad ( )xxxxxxxxxxxxxxxxx 17 Precio ( )xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 23 Tamaño ( )xxxxxxxxx 9 Manipulación ( ) x xxx 4 Otra ( ) ¿Cuál?……………
6.-De acuerdo a su producción o venta diaria, ¿Cual es la capacidad que más se ajusta a sus necesidades?
25 kg/h ( ) xxxxxxxxxxxxxx 14 50 kg/h ( ) xxxxxxx 76100 kg/h ( ) xx 2 Otra. ( ) x 1 ¿Cuál?.....30.............3.3.5 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS.
25
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
De todos los resultados de la encuesta realizada a las personas dedicadas a la producción y comercialización del frijol en la Ciudad de Riobamba.
Pregunta 1: ¿Cuál es la aceptación de consumo que tiene el frijol en este mercado?
Tabla 1: Pregunta 1
ALTERNATIVAS PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJE
Poca 7 25
Regular 18 64
Alta 3 11
Total 28 100
Fuente: Investigador
GRÁFICO 1: Estadística Gráfica Pregunta 1
Elaborado por: Investigador
Interpretación:
26
25%
64%
11%
¿Cuál es la aceptación de consumo que tiene el frijol en este mercado?
PocaRegularAlta
En la investigación realizada a las personas dedicadas a la producción y comercialización de frijol se determinó que la demanda del producto es bastante regular en los diferentes mercados, obteniendo un porcentaje del 64%.
Análisis:
La producción de frijol en lo que respecta a la provincia de Chimborazo es muy alta, razón por la cual la aceptación del producto tiene buena acogida, por sus diferentes propiedades nutritivas.
Pregunta 2: ¿Dónde adquiere usted el producto?
Tabla 2: Pregunta 2
ALTERNATIVAS PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJE
Directamente en el mercado 9 32
Producción propia 9 32
Compra en lotes en fincas 8 29
Directamente en el mercado y Producción propia
2 7
Otra
Total 28 100
Fuente: Investigador
27
GRÁFICO 2: Estadística Gráfica Pregunta 2
Elaborado por: Investigador
Interpretación:
El 32% de los encuestados se dedican a la producción de frijol; mientras que igual porcentaje se dedican a la compra del producto en los mercados. También se tiene que el 29% de las personas se dedican a comprar el frijol en fincas o por lotes.
Análisis:
Si bien, es mucha la producción de frijol en la provincia de Chimborazo, no siempre los productores son los que venden directamente el producto en los diferentes mercados.
Pregunta 3: ¿Conoce usted alguna técnica para desgranar frijol, aparte de la manual?
Tabla 3: Pregunta 3
ALTERNATIVAS PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJE
Si 0 0
No 28 100
Total 28 100
Fuente: Investigador
28
32%
32%
29%
7%
¿Donde adquiere Usted el producto?
Directamente del mercado
Producción propia
Compra por lotes en fincas
compra en el mercado y producción propia
GRÁFICO 3: Estadística Gráfica Pregunta 3
Elaborado por: Investigador
Interpretación:
Las personas encuestadas desconocen la existencia de máquina y equipos que facilitan las labores de desgranado del frijol.
Análisis:
La tradición en la producción y comercialización del frijol va de generación engeneración, donde se desgrana las vainas de frijol con las manos que es su herramienta de trabajo. Falta información, para que los pequeños agricultores adquieran máquinas desgranadoras de frijol que les ayude en su trabajo.
Pregunta 4: Si se lanzara al mercado una máquina desgranadora de frijol ¿Usted la adquiriría?
Tabla 3: Pregunta 3
ALTERNATIVAS PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJE
Si 24 86
29
100%
¿Conoce Ud. alguna técnica para desgranar el frijol, aparte de la manual?
SiNo
No 4 14
Total 28 100
Fuente: Investigador
GRÁFICO 4: Estadística
Gráfica Pregunta 4
Elaborado por: Investigador
Interpretación:
En la investigación el 82% está dispuesto a adquirir una máquina desgranadora de frijol para su sector, y sólo el 18% no está de acuerdo debido principalmente a la falta de recursos.
Análisis:
De la población encuestada 23 de cada 28 personas pueden y quieren adquirir una máquina que mejore la producción de frijol en su sector, el resto estáindeciso debidoa la flta de información sobre los beneficios reales que puede ofrecerles una máquina desgranadora de frijol.
Pregunta 5: ¿Qué aspectos consideraría usted al momento de adquirir una máquina desgranadora de frijol?
Tabla 5: Pregunta 5
ALTERNATIVAS PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJE
Precio 1 4
30
82%
18%
Si se lanzara al mercado una máquina des-granadora de frijol, ¿Us. la adquiriría?
SiNo
Capacidad y Precio 13 57
Precio y Tamaño 4 18
Precio y Manipulación 2 4
Capacidad, Precio, Tamaño y Manipulación
1 9
Capacidad, Tamaño y Manipulación 1 4
Capacidad, Precio y Tamaño 1 4
No requieren la máquina 5
Total 28 100
Fuente: Investigador
GRÁFICO 5: Estadística Gráfica Pregunta 5
Elaborado por: Investigador
Interpretación:
Uno de los principales aspectos que consideran las personas encuestadas al momento de adquirir un producto es en el Precio. Sin embargo sólo el 4% de los encuestados consideran único factor; mientras que el 57% considera la capacidad y precio como
31
4%
57%17%
4%
9%
4%4%
¿Qué aspectos consideraría usted al momento de adquirir una máquina desgranadora de frijol?
Precio
Capacidad y Precio
Precio y Tamaño
Precio y Manipulación
Capacidad, Precio, Tamaño y Manipu-lación
Capacidad, Tamaño y Manipulación
Capacidad, Precio y Tamaño
factores, seguido de un 18% que considera el precio y tamaño. El 9% considera como factores la capacidad, precio, tamaño y manipulación. El 12% restante considera el precio y manipulación, capacidad tamaño y manipulación y capacidad tamaño y precio como factores para elegir una máquina.
Análisis:
Son muchos los factores que inciden al momento de adquirir un producto, de acuerdo a las necesidades propias de la producción o las ventas. Pero en todos ellos siempre el factor más importante es el precio de la máquina.
Pregunta 6: De acuerdo a su producción o venta diaria, ¿Cuál es la capacidad que más se ajusta a sus necesidades?
Tabla 6: Pregunta 6
ALTERNATIVAS PERSONAS ENCUESTADAS PORCENTAJE
25 Kg/h 14 61
50 Kg/h 6 26
100 Kg/h 2 9
Otra 1 4
No requieren las máquina 5
Total 28 100
Fuente: Investigador
32
GRÁFICO 6: Estadística Gráfica Pregunta 6
Elaborado por: Investigador
Interpretación:
En la investigación se tiene que el 61% de las personas encuestadas necesitarían una máquina con una capacidad de 25 Kg/h. el 26% necesitaría una capacidad de 50 Kg/h y sólo es 4% necesitaría una máquina con una capacidad de 30 Kg/h.
Análisis:
La mayor parte de personas encuestadas necesitarían una máquina con capacidad de 25 Kg/h, lo que da a notar que, si bien la producción de frijol en la provincia de Chimborazo es grande, todavía existen personas que prefieren desgranar el producto de manera tradicional, es decir manualmente.
4. INGENIERÍA DE MÉTODOS
La ingeniería de métodos se refiere a la implementación de una técnica para aumentar la
producción por unidad de tiempo y, en consecuencia, reducir el costo por unidad.
Es la técnica que somete cada operario de una determinada parte del trabajo a un delicado
análisis en orden a eliminar toda operación innecesaria y en orden a encontrar el método
más rápido para realizar toda operación necesaria; abarca la normalización del equipo,
métodos y condiciones de trabajo; entrena al operario a seguir el método normalizado
empleando el número de horas necesario para realizar una actividad normal en la
producción. x
33
61%26%
9%
4%
De acuerdo a su producción o venta diaria, ¿Cuál es la capacidad que más se ajusta a sus necesi-
dades?
25 kg/h50 kg/h100 kg/hOtra
4.1 OBJETIVOS DE LA INGENIERIA DE METODOS
El estudio de métodos es el registro y examen crítico sistemáticos de los modos existentes y
proyectados de llevar a cabo un trabajo, como medio de idear y aplicar métodos más sencillos,
eficaces y de reducir costos. y
GENERALIDADES
En la fabricación de la maquina desgranadora de frijol, se siguió un plan de trabajo con el
fin de reducir costos de producción y de servicio, todo esto se lo obtiene mediante la
reducción de tiempo y el seguimiento de un método establecido y organizativo durante la
fabricación.
El estudio de métodos se utiliza para obtener los siguientes objetivos:
Encontrar un mejor método de trabajo.
Establecer el estándar de tiempo.
Reducir esfuerzo y costos.
_______________________xH.B. Maynard, H.B. OMP “Manual de la Ingeniería de la Producción Industrial. [Industrial Engineering Handbook]. Editorial Reverté.
Barcelona – España. 1960y Oficina Internacional del Trabajo (OIT); Introducción del Trabajo
Mejorar la disposición de la fábrica.
Control de producción para seguimiento de procesos y planificación.
4.2 DESCRIPCION DE PROCESO PRODUCTIVO
Con el propósito de dar un mejor alcance a los procesos que se realiza en la fábrica, se ha
considerado necesario: primero, dar una mirada general a través de un diagrama de flujo del
funcionamiento fábrica de muebles BienStar, los siguientes cuadros que se muestra el
diagrama de procesos de algunos productos de la empresa General de la Empresa y su
producción.
34
La planta aquí diseñada para la fabricación de una “desgranadora de frijol”, tiene un área
rectangular de 192 m2, consta principalmente de una oficina, un taller mecánico, un
comedor, un almacén, una bodega y baños.
Taller mecánico.
Dentro del taller mecánico se tendría las máquinas y herramientas más básicas para la
realización del proceso de fabricación de la desgranadora de frijol, se tendrá un torno; en el
cual se maquinaría los rodillos de acuerdo a las medidas establecidas en los planos que se
ha diseñado, una fresadora para la realización de los piñones y realizar los porta chaveteros
en los ejes para su respectiva ubicación con los piñones , una soldadora para soldar y armar
la estructura de la desgranadora de frijol, un taladro de pedestal para realizar perforaciones
en la armadura para la ubicación de los cojinetes y rodamientos, una pequeña prensa
hidráulica para la ubicación de los rodamientos y ejes, y una mesa de trabajo en la cual
estaría ubicado una entenalla para la realización de corte de ángulos, tubos y varillas para
armar la estructura de la desgranadora de frijol.
Comedor
Tener un comedor facilitaría al personal a estar más cómodo a la hora de comer y sobre
todo a no movilizarse lejos de su lugar de trabajo, esto puede ayudar a tener un mejor
desempeño laboral y compañerismo.
Almacén
En el almacén se ubicaran los productos terminados.
Bodega
En la bodega se guardaran los materiales, herramientas manuales y eléctricas que se
ocuparan en el taller para la fabricación de la desgranadora de frijol.
Oficina
La oficina servirá para llevar un control del proceso de fabricación de la desgranadora de frijol.
Baños
Servirán para que el personal pueda hacer sus necesidades biológicas dentro del taller.
35
4.2.1 SECCIÓN DE MECANIZADO
En esta sección se realiza el mecanizado de los rodillos y los piñones. El trabajo se efectúa mediante de 2 máquinas-herramientas hasta que el material esté listo para ser usado, a continuación se detalla. (Ver figura 13)
a) Torno: Esta máquina sirve para cilindrar y refrentar los ejes que servirán para los rodillos y los piñones. Aquí habrá un sólo operador y tendrá que ser muy eficaz cuando mecanice los ejes, pues tiene que dejar los ejes a las medidas establecidas para no desperdiciar material y no tener pérdidas económicas y de material.
b) Fresadora: Esta máquina sirve para realizar los chaveteros en los ejes en forma longitudinal que servirán para los rodillos y también los piñones, en estos últimos también deberá realizarse los chaveteros para el acoplamiento con los ejes.
Figura 13. Mecanizado de Rodillos y Piñones.
36
4.2.2 SECCIÓN DE DOBLADO
En esta sección hay un trabajador que se encarga del corte y doblado de láminas de tol en medidas exactas. Esta sección está compuesta por 2 máquinas. (Ver figura 14).
a) Cizalladora: Esta máquina servirá para disminuir tiempo en la operación del corte del tol para la tolva de alimentación y carcasas laterales. A su vez el corte será más preciso y rápido.
b) Dobladora: Después del corte de tol se pasara a la dobladora de tol, donde el trabajador en esta máquina deberá dar los dobles exactos para la obtención de la tolva de alimentación y las carcasas. El operario deberá guardar las piezas guardadas en el almacén de pre-ensamble.
37
Figura 14. Corte y Doblado de Tol.
4.2.3 SECCIÓN DE ARMADO DE LA ESTRUCTURA BASE
En esta sección habrá 2 trabajadores, uno que se encargara de medir y cortar los tubos cuadrados y ángulos a medidas exactas y el otro trabajador será un soldador. En esta sección habrá una maquina. (Ver figura 15).
a) Soldadora: En esta máquina soldadora después de que el primer trabajador haya realizado sus labores de cortar y medir los tubos cuadrados y ángulos, llevara éstos al soldador para que este a su vez les da la forma de la estructura base mediante una matriz y luego realizar la operación de soldar las piezas para que queden unidas en una sola pieza. El primer trabajador se encargara de llevar a guardar las piezas soldadas al almacén de pre-ensamble para su posterior ensamble completo de la maquina desgranadora de frijol.
Figura 15. Armado de la Estructura Base
38
4.2.4 SECCIÓN DE ARMADO DE LA MÁQUINA DESGRANADORA DE FRIJOL
En esta sección se recopilara todas las piezas del almacén de pre-ensamblado para que aquí personal capacitado con talento sea quien arme parte por parte todas las piezas hasta llegar a la obtención final de la máquina desgranadora de frijol. (Ver figura 16).
Después de obtener el producto final éste será llevado a ser guardado en el almacén de productos terminados para su posterior venta a los clientes que deseen proveer la maquina desgranadora de frijol.
Figura 16. Armado completo de la Máquina Desgranadora de Frijol.
39
5. CALCULOS DE DISEÑO
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
ESQUEMA DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN
En el siguiente esquema mostrado a continuación, se realizó el diseño para que pueda reducir el
número de revoluciones del motor desde 1750 rpm, hasta 247 rpm (se podrá ver el cálculo más
adelante), por medio de bandas y poleas de aluminio, para minorar la Inercia, el torque y la potencia
requerida.
40
MOTOR
POLEACONDUCTORA
POLEACONDUCIDA
BANDA
ENGRANAJECONDUCTOR
ENGRANAJECONDUCIDO
EJES
Con los siguientes datos:
Potencia 0,25 Hp
rpm del conducido 300 rpm
rpm del conductor 1750 rpm
Tipo de Maquina --- ---
41
Régimen de trabajo Normal 5
1.-Calculo de la relación de transmisión.
i= Dadb
= NbNa
=1750300
=5,8
2.- Determinación de Potencia Corregida.
Pc=P∗Fc=0,25 HP∗1,2=0,3 HP
Fc=factor de servicio=1,2 paramotor el é ctrico deCA monof ásico
3.-Determinación de la sección de la banda.
Tenemos una correa tipo A
Identificamos las poleas y correas a utilizar
Para una correa tipo A, el diámetro primitivo mínimo es de 63 mm
d Pmin=63 mm
Relación de transmisión
42
D p=i∗d p
D p=5,8∗63 mm
D p=365 , 4mm=14∈¿
Identificamos las correas y poleas a utilizar
Para i mayor que 3
C ≥ D p
Tomamos C = 350 mm
Identificamos las correas y poleas a utilizar
L=(2∗C )+(1.57∗( DP+d p ))+ ( DP−d p )2
4∗C
L=(2∗350 )+(1.57∗(365,4+63 ) )+ (365,4−63 )2
4∗350
L=1437 ,9mm
5.1 DISEÑO DE LOS RODILLOS (EJES)
Con la ayuda del paquete informático MD Solid, se determinó las reacciones y los momentos flectores presente en cada uno de los ejes.
EJE MOTRIZ
Plano XY
43
Para el esquema de nuestro proyecto se tiene los siguientes valores:
RAxy=0,72 N RBxy=0,72 N
Momento máximo en el plano xy:
M A=196 Nmm
5.2 EJE CONDUCIDO
Nota: en el eje conducido no se lo realizó ningún análisis de esfuerzos debido a que éste no soporta cargas, sólo transmite movimiento.
Revisando los resultados tenemos que el momento resultante máximo se halla en el punto A.
Diseño estático.
44
Si tomamos un material, que podríamos conseguir fácilmente y de bajo costo en el mercado y adecuado para la construcción de nuestro eje:
Acero AISI 1018 laminado en caliente
Propiedades:
Sy=345 Mpa
Sut=621 MPa
El eje está sometido a flexión y torsión.
Flexi ón σ=32. M A
π .∅ A3
Torsi ó n τ= 16. T
π .∅ A3
Coeficiente de seguridad η = 3
Según la norma ASTM se calcula el diámetro:
∅ B=3√ 32. n
Sy . π.√M A
2 +T2= 3√ 32 ×3345 ×106 × π
.√1962+1962∅ B=0.01877 m=18,77 mm
Tomamos un ∅ B=3/4∈¿19 ,05 mm=0 , 01905 m
5.3 Diseño de los elementos para acoplar los elementos de transmisión.
T=F .d2−→ F=2T
d= 2× 196
0.01905
F = 20577,43 Nm
T=τ c .b . L . D
2Donde τ c esel esfuerzo por corte
T=τa . t . L . D
4Donde τa es el esfuerzo por aplastamiento
τ c=0.5 . Sy
nτ a=
Syn
Debido a que la dureza de la chaveta debe ser menor que la del chavetero en este caso el eje se utiliza AISI 1018 cuyo Sy = 290 Mpa se considera razonable un coeficiente n = 2.5
45
τ c=0.5 × 290
2.5=58 Mpaτ a=
2902.5
=116 MPa
Por tablas tenemos para un diámetro del eje de φ = 19,05 mm se tiene b = 8 mm, h = 7 mm
L'= Fa . τa
= 20577,43
0.005 ×116× 106=0.035 m=35,47 mm
Se emplea una chaveta con las siguientes dimensiones:
L = 36 mm, b = 6 mm, h= 6 mm
Los engranajes seleccionados son:
Para diseñar se necesita los siguientes datos
paso diametral P=#/Dp=
12,7
# dientes #= 12
46
Ø paso Dp= 1,57480315
Paso circular p= 0,2473695
RPM n= 30
ángulo de presión Ø= 20
1. PASO DIAMETRAL
P=#/Dp= 12,7 # dientes / [plg]
Velocidad en línea de paso.
v=π . D .n12
=12,36
Carga transmitida:
w t=33000. H
v
Wt=269,489916 pounds
Fuerza efectiva
1,27800882 [kN]
Factor de velocidad Kv.
ENGRANAJES DE ACERO 1018
47
Wt=1,20093545 [kN]
=0,9798022
3
DIENTES CORTOS O FRESADOS
= 0,98979809
Ancho de cara:
(w t )(P)
( K v ) ( F )(Y )
F=wt . P
K v .Y . σ
F=0,56145208 [plg]
Verificación:
0,7421085 < F < 1,2368475
Verificación a fatiga:
Se=Ka . Kb . Kc . Kd . Ke . Kf . Se @̕
48
Sut=113000 [psi]
Factores modificativos:
Ka= 0,73
Kb= 0,909
Kc= 0,814
Kd=1
Ke=1
Kf= 1,33
Se tiene:
n=nG
Ko . Km
Para Ko= 1 con características de carga impulsada uniforme
Km=1,3 para ancho de cara F entre 0 y pulgadas.
Durabilidad de la Superficie:
I=0,14
I=0,18
49
Cp=2300
Tensiones de contacto.
σ H=−C p √ wt
C v . F . d P. I
Fatiga Superficial.
SH=CL .C H
CT . CR
SC
Cl= 1,1
ch= 1
Ct= 1
Cr= 1,25
Sc=0,4HB= 86000
Sh= 75680
Encontramos.
w tp=SH
2 .C v . F .d P . I
CP2
WTp= 1350,24383
Tensión Permisible:
w tp=nG . w t
5,24549874
Despejando:
N=2,057
50
Cumple la condición.
6. ESTUDIO DE VIABILIDAD DEL PROYECTO
ANÁLISIS DE COSTOS DEL PROYECTO
INVERSIÓN INICIAL DEL PROYECTO (INVERSIÓN FIJA):
MÁQUINAS Y EQUIPOS
ITEM CANT. DETALLE V.UNIT
(USD)
V. TOTAL
(USD)
1 1 Torno de Mesa 660 Mm entre centros 2900,00 2900,00
2 1 Mini Fresadora Horizontal-Vertical Marca
Grizzly
2699,98 2699,98
3 1 Soldadora Lincoln AC 225 Glm 110/220v
Original Americana
600,00 600,00
4 1 Cortadora Disco Diamante 350/450 Mm 505,00 505,00
5 1 Amoladora DeWalt 168,00 168,00
6 1 Tijera Cortadora de Tol 65,00 65,00
7 1 Remachador 30,00 30,00
8 1 Martillo Stanley 10,00 10,00
9 1 Compresor De Aire Power Tex 159,00 159,00
10 1 Juego de Fresas 119,84 119,84
TOTAL 7256,79
OTRAS INVERSIONES
51
Servicios Básicos (Luz Agua Teléfono) $ 40,00 $ 40,00
Pago para 2 trabajadores $ 318,00 $ 636,00
Muebles y Enseres $ 150,00 $ 150,00
Total: $ 826,00
6.1 CAPITAL DE OPERACIÓN
MATERIA PRIMA POR MES
PRODUCCION MENSUAL = 6 Máquinas Desgranadoras de Frijol
MATERIAL Cantidad Precio Unitario (USD)
Valor por Máquina (USD)
Valor Total (USD)
TOLVAS Y CUBRE BANDASTool Negro 0,5mm (2,44x1,22)m^2 1/2 13,00 6,50 45,50
Remaches (3/4 x 1/2)" 14 0,02 0,28 1,96
Broca 3/16" para acero 1 0,90 0,90 6,30
Remachadora 1 6,00 6,00 42,00
EJES Y PIÑONES
(1,70m) Acero de Transmisión SAE 1018 (1
¼”) para los ejes
1 11,00 11,00 77,00
(9cm) Acero de Transmisión SAE 1018 (2
1/2”) para los piñones
1 14,00 14,00 98,00
TUBO REVESTIMIENTO DE EJES
(80cm) Tubo XT-10 PLASTIGAMA 1 8,00 8,00 56,00
ESTRUCTURA-BASE
6m Tubo Cuadrado 1 1/2" x 2mm 1 18,50 18,50 129,50
3m Tubo Cuadrado 1 1/4” x 1mm 1 5,00 5,00 35,00
lija #80 1 0,50 0,50 3,50
electrodos (1/2lb) 1 1,10 1,10 7,70
ACABADOS
52
Pintura de fondo (1/2 Lt) 1 1,80 1,80 12,60
Pintura Anticorrosiva (1/2Lt) 1 2,30 2,30 16,10
Tinner (1Lt) 1 1,50 1,50 10,50
INSTALACION
Motor monofásico ¼ HP 1750 rpm 1 86,00 86,00 602,00
Chumaceras UCP 204-12 (3/4”) 4 4,50 18,00 126,00
Polea de Aluminio de 14" 1 16,50 16,50 115,50
Polea de Aluminio de 2" 1 2,00 2,00 14,00
Banda Trapecial 1 6,30 6,30 44,10
Pernos M10 x 3” y arandelas 8 3,00 3,00 21,00
Tornillos M4 16 3,30 3,30 23,10
Botonera ON/OFF 1 5,00 5,00 35,00
3m Cable gemelo #10 1 2,40 2,40 16,80
Enchufe 1 1,20 1,20 8,40
TOTAL MATERIALES 221,08 1547,56
TRANSPORTE
Material estructural 1 3,50 3,50 24,50
Accesorios varios 1 5,00 5,00 35,00
TOTAL TRANSPORTE 8,50 59,5
TOTAL PRODUCCIÒN 229,58 1607,06
EQUIPO DE SEGURIDAD
Es importante tomar en cuenta un capital que sea destinado a la compra de equipos de
seguridad, los mismos que deben ser entregados a los trabajadores con el fin de disminuir
los riesgos y accidentes laborales.
Es así que el dinero necesario para adquirir el equipo de seguridad básico será:
Elemento Precio Unitario (USD) Precio Total (USD)
53
Ropa de trabajo 50,00 100,00
Calzado de seguridad 80,00 160,00
Guantes de cuero 3,80 7,60
Protector Auditivo 6,00 12,00
Máscara para soldadura 4,00 8,00
TOTAL 287.60
6.1.1 INVERSION TOTAL
TIPO DE INVERSIÓN MONTO (USD)
Equipos y Maquinaria 7256,32
Otras inversiones 826,00
De capital de operación 1607,06
Equipos de seguridad 287,60
INVERCIÓN TOTAL 9976,98
INGRESOS
Ingresos Totales =Xv∗Pv
Xv = Número de unidades vendidas
Pv = Precio de Venta
Ingresos Totales =7∗600=4200
6.2 DEPRECIACIÓN DE MAQUINARIA
La depreciación se le consideró para los 3 años próximos.
La depreciación para equipos y maquinaria industrial es de 10-12% anual respectivamente
Item Cant. DETALLE Valor Inicial Valor Final
54
(USD) (USD)
1 1 Torno de Mesa 660 Mm entre centros 2900,00 1976,23
2 1 Mini Fresadora Horizontal-Vertical Marca
Grizzly
2699,98 1839,96
3 1 Soldadora Lincoln AC 225 glm 110/220v
original americana
600,00 408,88
4 1 Cortadora Disco Diamante 350/450 Mm 505,00 368,12
5 1 Amoladora DeWalt 168,00 122,47
6 1 Tijera Cortadora de Tol 65,00 47,39
7 1 Remachador 30,00 21,87
8 1 Martillo Stanley 10,00 7,29
9 1 Compresor De Aire Power Tex 159,00 115,91
10 1 Juego de Fresas 119,84 87,36
TOTAL 4995,55
6.3 TABLA RESUMEN DE COSTOS
A continuación se presentan un cuadro resumen de los costos en función de los ítems.
ITEM Monto (USD)
Equipos y Maquinaria 7256,32
Materiales/mes 1607,06
Servicios Básicos/mes 40,00
Muebles e Insumos 150,00
Mano de Obra 636,00
Depreciación
Maquinaria
4995,55
6.4 AMORTIZACIÓN
55
El Préstamo se va a realizar en el Banco ProCredit, que ofrece el 1,5% de interés mensual,
o al 18% anual, a largo plazo, durante un tiempo de 3 años. El préstamo se realiza por un
monto de USD 10 000 que cubrirán la Inversión Inicial de USD 9976,98; el mismo que se
aumenta a USD 10000 teniendo en cuenta algunos imprevistos como el costo que implica
la publicidad del producto entre otros.
A=P( A / P ;i%; n)A=10000( A / P ;1. 5%;36 )A=10000(0 ,03615)A=USD361 ,50
COSTOS POR MES
ITEM Monto (USD)
Materiales/mes 1607,06
Servicios Básicos/mes 40,00
Muebles e Insumos 150,00
Mano de Obra 636,00
Amortizaciones 361,50
TOTAL 2794,56
6.5 CÁLCULO DEL TIR Y EL VAN
56
2794,56 X 36
10000
4200 X 36INGRESOS
EGRESOS
4995,55
VAN
VPN=VPN I−VPN E
VPN=4200( P/ A ;i%; n)+4995 ,55 ( P/ F ;i%; n )−{2794 ,56 (P / A ;i %; n)+10000 }VPN=4200( P/ A ;1,5 %;36 )+4995 , 55( P/ F ;1,5 ;36 )− {2794 ,56 ( P/ A ;1,5;36 )+10000 }VPN=4200(27 ,6607 )+4995 , 55(0 , 5851)− {2794 , 56(27 , 6607 )+10000 }VPN=116174 ,94−87299 , 49VPN=28875 , 45
TIR
i=1.5%
VPN=VPN I−VPN E
VPN=4200( P/ A ;i%; n)+4995 ,55 ( P/ F ;i%; n )−{2794 ,56 (P / A ;i %; n)+10000 }VPN=4200( P/ A ;1,5 %;36 )+4995 , 55( P/ F ;1,5 ;36 )− {2794 ,56 ( P/ A ;1,5;36 )+10000 }VPN=4200(27 ,6607 )+4995 , 55(0 , 5851)− {2794 , 56(27 , 6607 )+10000 }VPN=116174 ,94−87299 , 49VPN=28875 , 45
i=5%
VPN=VPN I−VPN E
VPN=4200( P/ A ;i%; n)+4995 ,55 ( P/ F ;i%; n )−{2794 ,56 (P / A ;i %; n)+10000 }VPN=4200( P/ A ;5 %;36 )+4995 , 55( P/ F ;5 %; 36)−{2794 ,56( P / A ;5 %; 36)+10000 }VPN=4200(16 .53 )+4995 , 55(0 , 1734 )− {2794 ,56 (16 .53 )+10000 }VPN=70292 , 23−56194 ,08VPN=14098 , 15
i=15%
57
-5000
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0 5 10 15 20
VPN
i%
i% vs VPN
VPN=VPN I−VPN E
VPN=4200( P/ A ;i%; n)+4995 ,55 ( P/ F ;i%; n )−{2794 ,56 (P / A ;i %; n)+10000}VPN=4200( P/ A ;10 %;36 )+4995 , 55( P/ F ;10 %; 36)−{2794 , 56( P / A ;10 %; 36)+10000 }VPN=4200(6 . 6216)+4995 ,55 (0. 0067 )− {2794 ,56(6 . 6216)+10000 }VPN=27844 ,19−28504 ,46VPN=−660 , 27
i% VPN
1,5 28875,45
15 -660,27
TIR=i %++Δi %(VPN+
VPN++VPN− )TIR=1,5+13 ,5(28875 ,45
28875 ,45−660 ,27 )=15 ,32 %
6.6 PUNTO DE EQUILIBRIO
58
COSTOS FIJOS
Amortizaciones 361,50
Servicios Básicos 190,00
TOTAL CF 551,50
COSTOS VARIABLES
Materia Prima 1607,06
M.O.D 636,00
TOTAL CV 2243,06
CVU 510,00
COSTOUNITARIO ( PVU )=450,00USD
¿UNIDADES= CFPVU −CVU
¿UNIDADES= 551,50600,00−510,00
¿UNIDADES=6.13=¿7Unidades(M í nimo)
Número de máquinas producidas
INGRESOS TOTALES
COSTOS TOTALES
0 0 551,501 600 1061,502 1200 1571,503 1800 2081,504 2400 2591,505 3000 3101,506 3600 3611,507 4200 4121,50
59
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 2 4 6 8 10
Cost
os
# Unidades producidas
PUNTO DE EQUILIBRIO
Ingresos Totales Costos Totales
En el gráfico del punto de equilibrio se indica el número de unidades que se deben producir
para cubrir los costos variables como los fijos, se puede ver que es de 6 máquinas
aproximadamente.
6.7 PLAN ESTRATÉGICO DE MARKETING
En la actualidad, la tendencia del uso de máquinas agrícolas busca reducir la mano de obra,
tiempo y gastos económicos innecesarios, es por eso que las empresas dedicadas a este tipo
de servicio busca de manera inmediata satisfacer las necesidades de los agricultores y
vendedores de legumbres, es por eso que los nuevos profesionales ecuatorianos debemos
mostrarnos competitivos ante esta situación para no dejar que el producto extranjero llene
nuestro mercado y evitando el progreso de la producción nacional.
Es por esta razón que nuestro grupo de trabajo pone a disposición de los agricultores y
vendedores de legumbres en mercados municipales de todo el país ecuatoriano una
60
máquina desgranadora de leguminosas (frijol, arveja y haba) a un costo accesible para la
gente dedicada a este tipo de negocio.
Esta máquina desgranadora de leguminosas fue diseñado para satisfacer las necesidades de
agricultores y vendedores de legumbres, para que la comercialización de los granos sea más
rápida y a bajo coste. Además la utilización de esta máquina es de fácil manipulación, así
como también su mantenimiento, muy fácil y rápido.
6.7.1 PRINCIPIOS
Contribuir al desarrollo social y económico del país.
Producir equipos de buena eficiencia a bajo costo.
Ser pioneros en el desarrollo de este tipo de maquinas en el ámbito nacional.
Brindar facilidades y comodidades al usuario.
6.7.2 VALORES
Confianza y credibilidad.
Satisfacer necesidades del cliente.
Alcanzar liderazgo en la producción industrial y comercialización de éste tipo de producto
a nivel nacional.
6.7.3 VISIÓN
Ser una empresa líder en el mercado en la producción y comercialización de máquinas
desgranadoras de leguminosas, que cubran la demanda de agricultores y comerciantes
dedicadas a la venta de granos de vaina en mercados del país.
61
6.7.4 MISIÓN
Ser una empresa pionera en el diseño y construcción de máquinas desgranadoras de
leguminosas que cubra la demanda de los consumidores nacionales con un producto de
calidad y acorde a la tecnología que satisfaga los requerimientos del mercado.
6.7.5 OBJETIVOS
Llegar a ser una empresa innovadora en diseño y construcción de maquinas
desgranadoras de leguminosas, convirtiéndose de esta manera en una empresa
pionera a nivel nacional
Brindar un producto de buena calidad con una optimización eficiente de costos y
efectiva de recursos productivos.
Mantener tecnología adecuada en la maquinaria.
Brindar servicios de asesoramiento y mantenimiento de nuestro producto a los
distintos clientes.
Incentivar de una manera económica a los trabajadores que cumplan de la manera
más eficiente con las metas planteadas.
Cumplir con índices de calidad elevados para que la credibilidad y aceptación de
nuestro producto sea la mejor.
Crear un producto de alta calidad que sea capaz de competir con empresas
internacionales involucradas en este tipo de negocio.
6.7.6 ESTRATEGIAS
Las estrategias de Marketing serian puestas de una manera que muestren un producto de
muy buena calidad, confiabilidad y durabilidad. Se debe analizar el mercado interno para
determinar las fortalezas y debilidades que tiene la competencia, para trabajar en base a
estos aspectos.
62
Como estrategia de marketing también podemos señalar que la mejor manera de sacar
adelante nuestro producto en el mercado, es que toda la gente que tiene relación con esta
actividad esté en constante comunicación facilitándonos el trabajo de la publicidad por
medio de volantes.
Trabajar con los productos sobre pedido y eliminar así los almacenamientos para
disminuir costos.
Dar un mejor servicio al cliente, en el momento que se requiere el producto.
Se brindará un mejor producto a un precio más bajo.
Realizar las pruebas necesarias que el cliente solicite y así garantizar el buen
funcionamiento de la máquina.
6.8 Desarrollo de las Tácticas de Marketing
Elaboración de afiches y hojas volantes, las mismas que se repartirán en los diferentes
eventos vinculados con esta actividad. Se expondrán en expo-ferias y sitios estratégicos
para dar a conocer las bondades del producto. Estar al tanto de fechas en las que se
realizarán eventos, para participar de ellas con nuestro producto. Mediante este análisis se
considera todas las condiciones que influyen en el desarrollo adecuado de la empresa a
constituirse.
6.8.1 FORTALEZAS
Bajo costo en relación a los ya existente en el mercado.
Fácil construcción.
Diseño apropiado y de fácil manipulación.
Buena eficiencia con materiales de bajo costo.
Seguridad de uso.
6.8.2 OPORTUNIDADES
63
La producción de leguminosas en la región sierra centro es bastante elevada, lo cual
permite tener un mercado potencial.
Demanda no satisfecha por la falta de industria nacional
La rentabilidad es alta por lo que la inversión es fácilmente recuperable a corto
plazo.
No requiere de tecnología de punta para la fabricación.
Ser un producto de fácil movilización.
6.8.3 DEBILIDADES
Alimentación del producto (leguminosas) es manual.
Ser una empresa nueva en el negocio.
No contar con un capital propio.
No tener un respaldo y/o auspicio de organizaciones gubernamentales.
Desconocimiento del producto.
6.8.4 AMENAZAS
Producción en serie de este tipo de productos por parte de los países desarrollados
Incremento de la tarifa de la energía eléctrica para la producción
64
7. PLAN OPERATIVO
Para cumplir con todas las metas planteadas en el plan de marketing es necesario definir el
cuándo se lo va a realizar y en donde, para esto se analiza la propuesta de ofrecer la
máquina a un precio accesible para el comprador. Para aplicar las estrategias previstas, es
necesario utilizar diferente medios de comunicación para dar a conocer el producto.
También es importante aprovechar espacios públicos tales como:
Ferias Locales
Eventos como exposiciones, casas abiertas, concursos que se desarrollen a nivel de la
ciudad, provincia y país organizados por:
La Politécnica y Universidades locales.
Centro Agrícola de la ciudad (La feria de la Quinta Macají).
Exposiciones realizadas por el Municipio de Riobamba.
Consejo Provincial de Chimborazo.
NOTA: El prototipo de la máquina desgranadora de leguminosas no se puede promocionar
en el sistema de puerta a puerta, ni en los medios de transporte.
Publicidad de puerta a puerta
Según lo planteado anteriormente, se pueden elaborar catálogos del producto, así como
afiches; los mismos que pueden ser entregados a los agricultores y a comerciantes
dedicados a este negocio en los mercados de la ciudad
Ferias Nacionales
65
Participar en diferentes ferias nacionales para explicar las ventajas que presenta la
desgranadora de leguminosas.
Además visitar, las diferentes ciudades en sus festividades ya que en esas fechas se realizan
ferias y exposiciones y la mayor cantidad de gente tanto de las ciudades como de pueblos
vecinos pueden conocer nuestro producto.
Es importante contar con una cantidad de dinero necesaria para los gastos que implica la
ejecución del Plan Operativo.
Es así que en préstamo inicial que se realizará en el banco ProCredit se aumentó la cantidad
de USD 9976,98 a USD 10000, entonces de este excedente que fue destinado a gastos
imprevistos se tomará la cantidad requerida, sin embargo si el excedente del préstamo
inicial no alcanzara se debería realizar otro préstamo emergente en la mismo banco, el
mismo que será cancelado después del primer mes de trabajo, es decir con las primeras
unidades producidas.
Dinero necesario para participar en las ferias locales, provinciales y nacionales:
EVENTO COSTO (USD)
Ferias Universitarias 20,00
Feria de Exposición Quinta Macají 150,00
Ferias Organizadas por el Municipio y
Gobernación
50,00
Ferias Nacionales 500,00
TOTAL DINERO FERIAS 720,00
Dinero necesario para la elaboración de publicidad (afiches, catálogos):
PUBLICIDAD CANTIDADCOSTO
UNITARIO (USD)
COSTOTOTAL (USD)
66
Catálogo de Productos 500 0,15 75,00Afiches Publicitarios 500 0,05 25,00Trípticos 500 0,08 40,00
TOTAL 1500 0,28 140,00
También se va a publicar el producto por internet por lo tanto se requerirá contratar este
servicio y se pagará a una persona la misma que se encargará de crear la página Web de
“DRESGANADORA JOHN-LEW” a un costo de 20,00 (USD).
Es importante difundir el producto en medios radiales ya que así se puede llegar de mejor
manera a lugares que no se pudo visitar o también que el comprador ya conozca el producto
antes de que se lo visite.
Se contratará los servicios de la “Radio Tricolor” de la ciudad de Riobamba por ser la que
mayor alcance a nivel nacional, es decir es sintonizada en varias ciudades del país y sobre
todo la escuchan personas adultas que es a quien va dirigido el producto, la publicidad se la
realizará en un periodo de un mes y se pedirá que la propaganda se repita 10 veces al día y
en las programaciones más escuchadas como noticieros del medio día.
El costo de esta publicidad será de 400,00 (USD), pero se ha visto que en muchas empresas
se hace un canje, es decir ellos hacen la publicidad del producto y en lugar de cancelar el
dinero se entrega un producto a cambio, de esta manera se aprovecha la venta de un
producto que resulta más ventajoso que pagar la publicidad.
Inicialmente se realizará estos tres tipos de publicidad (Visitas a Instituciones, Ferias,
Internet, Propaganda Radial y con Afiches) sumando un costo total de:
TIPO PUBLICIDAD COSTOS
(USD)
Ferias Locales, Provinciales, Nacionales 720,00
Trípticos, Afiches, Catálogos 140,00
Internet 20,00
67
Propaganda Radio 00,00
TOTAL PUBLICIDAD 880,00
8. CONCLUSIONES
Se logró el diseño y construcción de un prototipo de máquina desgranadora de frijol,
de acuerdo con los objetivos planteados; resolviendo así un problema específico de
beneficio para la comunidad.
Se realizó el análisis de los costos que involucra la producción de estas máquinas.
Se podría abaratar costos de producción, realizando un mejor diseño y selección del
perfil cuadrado para la estructura base.
Es necesario el uso de poleas para reducir la velocidad de giro del motor de 1740
rpm a una velocidad de funcionamiento de 247 rpm.
Como prototipo se usó tool negro, pero para fines alimenticios resulta obligatorio el
uso de acero inoxidable para la tolva de descarga del producto. Pero esto
incrementaría el precio final de la máquina.
La máquina desgranadora diseñada y construida puede trabajar con 3 tipos distintos
de leguminosas, lo cual le da un mayor valor agregado.
Se pudo determinar que el punto de equilibrio es la igualdad entre una oferta y una
demanda satisfecha en el mercado; el mismo que permite la regulación de la
producción para que la empresa no incurra en una sobreproducción o también que
produzca menor cantidad de unidades que las necesarias para cubrir los costos.
Del análisis del proyecto se obtuvo una Tasa de Interés de Retorno “TIR” de
15.32%, lo que resulta un valor aceptable.
Una vez construido el equipo y teniendo en cuenta todos los gastos del mismo se
establece que la máquina tiene un costo USD $600, a la venta, el mismo que es
fácilmente amortizable en un lapso de 3 años, sabiendo que la vida útil de la
máquina es de 10 años y alcanzando un TIR del 15.32 %.
68
9. RECOMENDACIONES
Se debe dar un mantenimiento diario al recubrimiento de los ejes, para evitar la
acumulación de sedimentos o pedazos de vainas.
La máquina debe ser operada por una persona adulta. Es importante tener
precaución al momento de ingresar las vainas a los rodillos.
Trabajar la máquina 8 horas diarias, para mantener el buen funcionamiento y vida
útil del motor y demás elementos que conforman la máquina.
Evitar la acumulación de vainas en la tolva de alimentación, para que no se force el
funcionamiento del motor.
10. BIBLIOGRAFIA
[1] Escobar Mesa Y. H*, Escobar Henao G. A, MAQUINA DESGRANADORA DE
ARVEJA Y FRIJOLUniversidad Pontificia Bolivariana – Medellín,
Colombia.
[2] www.google.com // Maquina desgranadora de Frijol
[3] ARIAS. MARTÍNEZ. CARMONA., BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS
(BPA) En La Producción De Fríjol Voluble
[4] Juan M. Vásquez, Luís B. Gutiérrez, (2006) Diseño mecánico preliminar y básico de un sistema parainspección remota de infraestructura eléctrica. Automática y Diseño.
[5] Familia de leguminosas (Universidad Politécnica de valencia). Consultado el 24 de junio del 2007 en:http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas%20Angiospermas/R%C3%B3sidas/Leguminosas/Leguminosas.htm
[6] L.N Robert. Diseño de maquinaria: una introducción a la síntesis y el análisis de mecanismos ymaquinas. México: Mc Grawhill, 1995 pp. 3- 17, 742- 743 ISBN. 970- 10- 0820- 0
[7] SHIGLEY, Joseph. Diseño en Ingeniería Mecánica: capítulo 1, pp.3 – 19.
69
[8] Y. Estrada-Giro´n, B.G. Swanson y G.V. Barbosa-Ca´novas. (2005). Advances in the use of highhydrostatic pressure for processing cereal grains and legumes. Trends in Food Science & Technology 16 (2005)194–203
[9] Máquina Tornilladora para harina de maíz – Instrucciones. On line. Consultado el 26 de junio del2007 en:http://www.ciqcaq.ch/Kueche/tortilla/Maschine_Anleitung_sp.htm
[10] H.B. Maynard, H.B. OMP “Manual de la Ingeniería de la Producción Industrial. [Industrial Engineering Handbook]. Editorial Reverté. Barcelona – España. 1960
[11] Oficina Internacional del Trabajo (OIT); Introducción del Trabajo
ANEXOS70
TORNO DE MESA 660 MM ENTRE CENTROS
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401302478-torno-de-mesa-660-mm-entre-centros-_JM
Descripción:
Dispone de guías Templadas y Rectificadas de Precisión.
Dispone de Caja de avances cerrada y lubricada en baño de aceite.
Cambio de Velocidades por banda.
Puede hacer Roscas de pasos Milimétricos y en Pulgadas.
Dispone de avances automáticos Longitudinales.
Agujero del husillo de 26 nmm.
Funciona con corriente 220 V dos fases.
(El torno se vende sin el mueble o base que se ve en la foto)
El torno Incluye los siguientes accesorios:
Mandril de tres muelas, con dos juegos de muelas, Exteriores e Interiores, con
llave.
Mandril de Cuatro muelas Independientes, con llave.
Luneta Fija.
Luneta Móvil.
Centros Fijos.
71
Juego de ruedas de recambio.
Manual de instalación y partes.
MINI FRESADORA HORIZONTAL / VERTICAL
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401451482-mini-fresadora-horizontal-vertical-_JM
Características:
Se convierte fácilmente para el fresado vertical u horizontal
Maneras en cola de milano para la exactitud
3-Eje mesa de movimiento
La velocidad variable
Seta de emergencia
Para trabajo pesado Construcción en hierro fundido
Montajes compactos de diseño en banco de trabajo o de pie
Especificaciones:
Motor: 1/2 HP, DC, 110 V, monofásico
Cono del husillo: R-8
72
T-ranuras: "[email protected]~~HEAD=NNS centros, 1/2" Studs
Inclinación de la cabeza: 50 ° L / R
Max. distancia de husillo a la mesa: 6 1/2 "
Tabla de viaje (longitudinal): 11 7/8"
Tabla de viaje (la cruz): 31 1/16"
Tamaño de la tabla: 4 3/4 "x 18 1/8"
Rango de velocidades: Variable, 200-2200 RPM
Peso aproximado de envío: 254 libras.
SOLDADORA LINCOLN AC 225 GLM 110/220V
CARACTERISTICASTECNICAS:
Entrada Salida
1F 50/60Hz Stick CC AC
Incluye una máscara para soldar y electrodos le permite soldar al instante
Especificaciones técnicas
CódigoModeloReferencia
386601AC-225K1170
Entrada
Alimentación CACorriente
23050A
Número de fases 1
73
Frecuencia 60Hz
Salida
Salida nominal Corriente/Voltaje/Ciclo Servicio
225A/25V/20%*
Corriente entrada@salida nominal 50A
Rango de salida
*Excepto con ajuste de 75A que puede ser usado durante 1 hora
MedidasPeso
610x438x305mm49.5kg
CORTADORA DISCO DIAMANTE 350/450 mm
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401515369-cortadora-disco-diamantes-con-accesorios-_JM
Descripción:
Por qué soy la mejor
Con motor de 2 tiempos, ligero y económico.
Ideal para hacer cortes profundos en ladrillos, losas, adoquines, hormigón, piedra,
tejas o piezas de metal. Se utiliza con discos abrasivos o de diamante.
Características Técnicas:
Potencia máxima: 4,2 kW / 5,7 HP
74
Diámetro del disco: 350 mm
Diámetro del árbol: 25,4 mm
Nº de revoluciones nominal del disco: 4.300 minuto
Profundidad máxima de corte: 122 mm
Cilindrada: 73 cm3
Consumo de combustible: 2,7 l/h
Contenido del tanque: 1,1 l
Peso: 10,2 kg
AMOLADORAS DEWALT
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401551984-amoladoras-dewalt-nueva-de-7-con-1-ano-de-garantia-_JM
Características:
Amoladoras Dewalt de disco de 7"
6.500 revoluciones por minuto nuevas
Incluye caja protector mando llaves tuercas y mango
Dobladora De Tol De Muelas-troqueladora Alta Calidad
75
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401505772-dobladora-de-tol-de-muelas-troqueladora-alta-calidad-_JM
Tijera para cortar tol
Compresor PowerTek PT-2024
76
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401513114-compresor-2hp-directos-con-accesorios-_JM
Características:
Compresores de 2hp Directos 25 Lt.
120 psi
2 salidas
Automático
5 mtrs de manguera
Pistola de pintar
1 año de garantía
77
Set X 52 Piezas De Sujeción Para Fresadoras, Taladros
FUENTE: http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-401491136-set-x-52-piezas-de-sujecion-para-fresadoras-taladros-_JM
Descripción:
Nuestros Kits de fijación se encuentran entre los mejores del mundo! Todos
los bloques, pernos, tuercas y tienen bornes están templadas por
cementación. Cada kit de fijación incluye: 24 tacos, 6 pares de bloques de
paso, 6 tuercas en T, 6 tuercas de la brida, 4 tuercas de acoplamiento y 6
Final de pisadores. Ofrecemos los dos tamaños más populares 3/8" y 1/2".
78
Diferentes modelos de Desgranadoras
79
ARTICULOS INDEXADOS:
Articulo 1
RESUMEN
La máquina para desgranar arvejas y fríjol, es el fruto de un trabajo académico realizado por estudiantesde ingeniería mecánica. Surgió de la necesidad encontrada en los hogares, mercados de la ciudad y laindustria de alimentos, para facilitar el proceso de desgrane de leguminosas. Se ofrece una solucióndesarrollando un mecanismo de un tren de engranajes compuesto de cuatro etapas, que genera alto torquey baja velocidad a la salida; éste se acopla a unos rodillos por los que pasan los vegetales. Los rodillos,a la vez que halan de la vaina, la comprimen, separando así el grano de la ella, sin sufrir mayor daño. Lamáquina se diseñó específicamente para el desgrane de los vegetales mencionados. Con su desarrollo sepretende disminuir los costos de mano de obra en la industria, y por ende reducir el precio de mercado.Con ello se logra competitividad entre las leguminosas que se venden desgranadas, respecto a las que sevenden con su vaina. Como resultado se logró recolectar gran cantidad de grano en poco tiempo, de formaefectiva y manteniendo su calidad.
80
REFERENCIAS
[1] Juan M. Vásquez, Luís B. Gutiérrez, (2006) Diseño mecánico preliminar y básico de un sistema parainspección remota de infraestructura eléctrica. Automática y Diseño.
[2] Familia de leguminosas (Universidad Politécnica de valencia). Consultado el 24 de junio del 2007 en:http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas%20Angiospermas/R%C3%B3sidas/Leguminosas/Leguminosas.htm
[3] L.N Robert. Diseño de maquinaria: una introducción a la síntesis y el análisis de mecanismos ymaquinas. México: Mc Grawhill, 1995 pp. 3- 17, 742- 743 ISBN. 970- 10- 0820- 0
[4] Ibíd. p. 10.[5] SHIGLEY, Joseph. Diseño en Ingeniería Mecánica: capítulo 1, pp.3 – 19.[6] Y. Estrada-Giro´n, B.G. Swanson y G.V. Barbosa-Ca´novas. (2005). Advances in
the use of highhydrostatic pressure for processing cereal grains and legumes. Trends in Food Science & Technology 16 (2005)194–203
[7] Centro de Innovación en diseño y tecnología, CIDyT. On line. Consultado el 25 de junio del 2007 en:http://cidyt.mty.itesm.mx/web/labmaquinados.htm
[8] Máquina Tornilladora para harina de maíz – Instrucciones. On line. Consultado el 26 de junio del2007 en:http://www.ciqcaq.ch/Kueche/tortilla/Maschine_Anleitung_sp.htm
Fuente del archivo
www.google.com// Maquina desgranadora de Frijol
81
Articulo 2
BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (BPA)
EN LA PRODUCCIÓNDE FRÍJOL VOLUBLE
JESÚS HERNANDO ARIAS RESTREPOTERESITA RENGIFO MARTÍNEZ
MARIBEL JARAMILLO CARMONA
Manual Técnico: Buenas Prácticas Agrícolas en la Producción de Fríjol
Voluble
ISBN 978-92-5-305827-3
TRILLADO O DESGRANE
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El desgrane consiste en separar los granos de la vaina, para hacerlo se emplean varios
métodos: el desgrane manual y el mecánico y el apaleo.
Desgrane manual
Consiste en separar los granos de la vaina en forma manual.
Es el método ideal para desgranar fríjol para semilla, ya que no se maltrata. Es
recomendado para desgranar cantidades pequeñas de semilla, pero tiene la desventaja de ser
poco eficiente y costoso cuando se hace con mano de obra contratada.
Apaleo o garrote del fríjol: es otro método de desgrane manual que consiste en golpear las
vainas sobre una carpa o lona con un palo hasta lograr la separación de los granos (figura
78). Es un método más eficiente que el desgrane manual, pero puede causar daños
mecánicos y físicos al grano si éste no tiene el grado de humedad adecuado: no debe estar
muy húmedo, ni demasiado seco. No se recomienda para desgranar fríjol semilla por el
riesgo de causar daños físicos y fisiológicos a la misma.
Desgrane mecánico
Existen varios tipos de desgranadoras mecánicas de fríjol, generalmenteaccionadas con la
energía de un motor (Figura 79). Este método representa un costo inicial alto, peroes muy
eficiente comparado con los otros métodos de desgrane. Generalmente, tienen adaptadoun
sistema de ventilación que permite hacer el trillado o desgrane y la limpieza al mismo
tiempo.
Con el uso de la desgranadora mecánica se mejora la eficiencia del desgrane. Por ejemplo,
conuna desgranadora portátil de tamaño mediano (como la que muestra la figura 79) se
puedendesgranar hasta 1.000 kg de fríjol en una hora. Con el método tradicional del apaleo
se requiereaproximadamente una jornada de ocho horas para desgranar esta misma cantidad
de fríjol (Arias ycolaboradores, 2001).
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Fuente del archivo
www.google.com// Manual Técnico: Buenas Prácticas Agrícolas en la Producción de
Fríjol Voluble.pdf
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Articulo 3
Fuente del archivo
www.google.com// Comportamiento de un equipo desgranador .pdf
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