Propuesta anteproyecto PDF

Preview

Summary

propuesta de proyecto de grado con todas las normas, revisado poco indice de copia...

Description

DISEÑO Y FABRICACION DE UNA DESPLUMADORA DE POLLOS

JUAN DIEGO PINEDA ALVERNIA JAVIER JESUS NIÑO RUIZ

Tesis

Sandra Patricia Cuervo Andrade

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA SANTANDER BUCARAMANGA 2019

CONTENIDO

1. Resumen

3

2. Estado del arte

4

3. Planteamiento del problema

6

4. Objetivos

7

4.1. Objetivo general

7

4.2. Objetivos específicos

7

5. Justificación

8

6. Alcance

9

7. Marco teórico

10

8. Metodología

13

9. Cronograma

15

10. Presupuesto

16

11. Bibliografía

18

2

RESUMEN

El siguiente documento se refiere al proceso que se desarrollará para hacer posible el diseño de una desplumadora de pollos (ya sea para pollos criollos o de granja), y posteriormente la fabricación de dicha desplumadora, de manera que sea este un diseño efectivo y que permita que se cumplan las metas establecidas por parte de la empresa o productor(a) no industrial. Para lograr los objetivos planteados dentro de este proyecto se tendrán en cuenta todos los aspectos posibles que sean necesarios reglamentariamente y todas las normativas presentes y vigentes a día de hoy, con el fin de cumplir todos los estándares comerciales, de higiene y otros. Además, en medio del proceso de diseño y fabricación también se generarán planos y modelos en softwares de modelamiento como lo es SolidWorks para tener certezas ante de lograr su producción.

3

ESTADO DEL ARTE

Actualmente estas máquinas desplumadoras de pollo son bastante rudimentarias, son básicamente fabricadas bajo las mismas pautas y diseños con poca variación entre unas y otras, las máquinas que difieren más en el diseño son las de tipo industrial (donde se sacan en masa) y se necesita una producción mucho más elevada respecto a una granja, en los diseños actuales se puede observar que se basa en un motor que cuenta con ciertas rpms, acoplado a un tambor, dicho tambor tiene cavidades hechas donde se instalan dedos de goma que logran por medio de abrasión retirar el plumaje del ave, las plumas salen por una compuerta que se encuentra en la parte baja del tambor o a un costado, y están son liberadas gracias a la fuerza centrifuga que se presenta en el giro del tambor, el eje por su parte también puede llevar dedos de goma que ayuden a los dedos de las paredes del tambor, para que el plumaje sea retirado de manera más fácil es necesario hacer un tratamiento con agua caliente antes logrando abrir los poros de la piel del animal y así no se cree tanta resistencia. Otros modelos implican que el ave se quede entre la pared de un cubo y el eje, el eje es el único accesorio que tendrá dedos de goma para lograr la abrasión y el desplume, las plumas caen mientras el pollo se queda en la parte superior y puede ser retirado manualmente sin ningún tipo de peligro. Hay diseños que por su parte están hechos de una base que soporta todo el sistema y hay un motor que entrega el movimiento, después bajo un sistema de transmisión y un eje que se une a un tambor se hace todo el proceso, de nuevo el tambor tiene sus respectivos orificios para los dedos de goma y que pueda funcionar el sistema. Para el caso, aunque existan otras formas de diseño (industrial) no se tomaran en cuenta dado a que el proyecto va dirigido a las microempresas o granjas que trabajan en el sector avícola.

Tipo de Autores docume nto Articulo B.C. Chukwu di & M.B. Oguned o

Añ o

Titulo

201 Design of 7 an efficient low cost poultry feather plucker

4

Resumen

Palabras clave

Tema

Se muestra selección de materiales, cálculos, diseño y

Desplumad or, aves de granja, diseño, máquina.

Diseño de una desplumad ora.

machine.

Artículo

S.O. 201 Developm Adetola 4 ent of a & G.A. household Daramo poultry dela & feathering S.O. machine Ogundir with better an efficiency

Trabajo especial de grado

Ricardo 200 Diseño y Höhn & 2 construcció Daniel n de una Moros desplumad ora para el sector avícola

costos de una desplumad ora. Se describe el proceso por el que pasan las aves, materiales y métodos al momento de la construcció n de la máquina, cálculos, planos con isométricos de la máquina. El objetivo era mostrar tecnología de punta en el momento para los pequeños productores del sector avícola, va dirigido a los patos en general.

5

Pollo, desplume, pluma, eficiencia, desplumad ora.

Diseño y construcció n de una máquina desplumad ora de pollos.

Diseño, máquina, desplumad ora.

Diseño de una desplumad ora para el sector avícola.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Este proyecto de diseño o rediseño de un modelo de una desplumadora de pollos, se genera en base a una necesidad que se percibió por parte de los trabajadores que están en el desarrollo de la actividad de desplume de aves en el sector avícola, señalando con antelación uno de los problemas más frecuentes que se han presentado en esta actividad, este problema consiste en que en algunas ocasiones se pierden pollos al momento del desplume debido al desmembramiento de extremidades que se produce cuando se esta en dicha actividad, convirtiéndose en uno de los factores más potenciales de trabajo al momento de tratar de mejorar dicho aspecto, ya que gracias a esto se pierde un porcentaje de los pollos que tienen un destino específico y toca darle otra destinación, afectando la cantidad de pollos resultantes para uno u otro proceso.

6

OBJETIVOS

Objetivo general -

Diseñar una desplumadora de pollos que cumpla con los estándares establecidos, que sea productiva, económica y conserve de la mejor manera los pollos durante el desplumado.

Objetivos específicos -

Determinar el material más adecuado o necesario para la construcción de la máquina. Hacer los cálculos que nos permitan determinar las medidas de la máquina y todos sus componentes en base al trabajo que realizara la misma. Hacer un diseño de la maquina en un software tipo CAD (SolidWorks). Hacer un análisis básico de esfuerzos de las estructuras que nos ayude a determinar si el diseño es viable. Determinar los costos de los procesos de fabricación.

7

JUSTIFICACION

Este proyecto tiene como objetivo mejorar los procesos poco eficientes de la existente industria avícola de la región, ya que a lo largo de los años han estado arrastrando un método inadecuado en el desplume de los pollos desaprovechando alguna de sus partes o al obtener un producto final desagradable. Tomando como referencia algunos comentarios de personas en la industria avícola, notamos que el producto muchas veces no quedaba completamente desplumado y que además muchas plumas eran desperdiciadas durante el proceso, siendo estas útiles para otros usos nos dimos cuenta de que había una problemática que resolver que le sería muy útil para la comunidad. Con este proyecto buscamos hacer un diseño innovador, productivo y económico de una práctica que se viene haciendo durante años; buscamos hacer un diseño que se adapte a las condiciones del mercado y que sea accesible a los pequeños avicultores y que al mismo tiempo sea sencillo y eficaz.

8

ALCANCE

Al momento de diseñar la desplumadora de pollos se definieron ciertos parámetros que determinaran el alcance de este proyecto. Entonces se cuenta que con la inversión en el proyecto: -

Sea un diseño asequible para cualquier tipo de microempresas del sector avícola. Obtener una desplumadora con capacidad de desplumar unos 700 pollos criollos por hora. Planos de diseño de la maquina en software CAD SolidWorks. Análisis de esfuerzos en el software CAD SolidWorks.

9

MARCO TEORICO

Una desplumadora de pollos, es una máquina que nos ayuda a semi-automatizar el proceso del pelado del pollo en el sector avícola. Esta máquina consta de varios sistemas ensamblados entre sí, que trabajan de manera conjunta hacia un objetivo. La desplumadora de pollos puede tener variaciones en cuanto al tamaño de esta, la productividad, el alcance general, dependiendo a dichos factores se asumirán los manejos correspondientes para poder manejar altas, medias o bajas cantidades de producto en un tiempo determinado. Los sistemas que preceden a esta máquina son: 

Sistema del tambor de almacenamiento del producto: Este tambor debe cumplir con los requerimientos en cuanto a la cantidad de producto que se va a sacar en un tiempo determinado, el tambor tiene que ser capaz de soportar la carga del peso de los pollos que golpean en contra de la pared, además el tambor debe de ser fabricado o mecanizado en acero inoxidable por norma de manejo de alimentos.



Sistema de depósito del plumaje de las aves: Este sistema se encarga de recibir las plumas que caen del pollo e ir sacándolas a un depósito donde son retiradas, este depósito puede ser fabricado por un doblado de chapa metálica. Además, también debe estar fabricado en acero inoxidable por estar en contacto con el alimento.



Sistema de dedos de goma: Aquí se tiene que tener en cuenta el tipo de material que se usará para la fabricación de los dedos ya que hay varios cauchos que son candidatos para usar, sin embargo, tiene que quedar bien definido el material para que soporte el contacto directo con los pollos que vienen con una alta temperatura corporal y que además están golpeando directamente los dedos, el material tiene que ser capaz de no cuartearse. Depende de la forma del dedo también si hay un nuevo diseño se tendrán que fabricar en un molde.

10



Sistema de la mesa donde esta soportada la instalación: La mesa puede tener el diseño que sea considerado adecuado por el fabricante/diseñador, dicha mesa debe ser capaz de soportar la carga del tambor sumado con las cargas de los pollos. La mesa también tiene un soporte para poner el motor que da movimiento a la máquina.



Conjunto de eje con chumaceras: el eje tiene que soportar las cargas presentadas con sus debidos cálculos de momentos y esfuerzos. Las chumaceras evitan una vibración descontrolada en la máquina que podría hacer que deje de funcionar, le sirve de soporte al eje.

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO Estos sistemas pueden estar clasificados en dos grandes grupos, los mecanismos de transmisión circular que para el caso el elemento de salida y de entrada tienen un movimiento circular. Un ejemplo de ello son los engranajes. Además, están los mecanismos de transmisión lineal, estos en el elemento de entrada y de salida tienen un movimiento lineal, un ejemplo de ello pueden una palanca. [1] CAJA REDUCTORA Es el elemento encargado de reducir la velocidad de salida por medio de un conjunto de engranajes (sistema de transmisión circular), esto se hace para tratar de llegar a una velocidad ideal de funcionamiento de la máquina, todo de manera segura y eficiente. La caja reductora a su vez sirve para bajar las vueltas al motor, así logra disminuir el consumo de la batería como consecuencia del menor desgaste del motor y mayor torque de este. [2] CALCULOS DE LAS FUERZAS Para los cálculos de las fuerzas se usaran varias ecuaciones que corresponden a todos los esfuerzos y momentos presentados en la parte del eje y de soporte de la máquina. [3]

11

12

METODOLOGIA

El principio general de la desplumadora de pollos es su cumplimiento con los estándares establecidos actualmente, que sea competitivo o productivo. Para lograr lo anterior lo primero que se debe hacer es un reconocimiento de los diseños ya presentes, analizar posibles mejoras o rediseños dependiendo a las características necesarias. La determinación de los requerimientos para la máquina dimensiones, longitudes y materiales se calcularán para el desplume de 5 pollos de 8 libras, teniendo en cuenta el peso, la velocidad del motor, el material de los dedos que retira las plumas al entrar en contacto con el pollo. El diseño de la maquina requiere hacer los cálculos para el motor y su capacidad, reducción de velocidad con un sistema de transmisión, para el caso una caja reductora de velocidad, cantidad de dedos necesarios. Se refiere a la norma Invima 4142, 4143 que nos obliga a usar acero inoxidable para cualquier máquina o diseño que tenga contacto directo con el alimento para evitar infecciones o cualquier tipo de contaminación. Luego se hace un diseño de la maquina y sus componentes individuales en un software CAD (SolidWorks) y una simulación funcional (estudio de movimiento) para corroborar que efectivamente la maquina este bien diseñada, ensamblada y que tenga un movimiento continuo. Se hacen los planos de cada pieza individual, así como de la máquina debidamente montada, dichos planos deben contener lista de materiales y procesos de fabricación aplicados que sean prioritarios como lo es la soldadura de elementos. Luego se hace una descomposición y análisis de los subsistemas que se están empleando, distinción del objeto, categorización de los componentes, diseño de atractores, diseño del programa, prospectiva del objeto, diseño tangible, diseño de la red y conexión, diseño de estructura, diseño de flujos, diseño de lenguaje y diseño de complejidad. Luego de esto se hace una evaluación de los procesos de producción tiempos y costos de los mismos, aquí determinamos los procesos de fabricación necesarios para maquinaria diseñada, que permita establecer una secuencia de trabajo, junto con sus tiempos y costos respectivos. Luego se hace el análisis funcional CAE, para determinar los esfuerzos soportados de cada uno de los elementos estructurales y constitutivos de la

13

máquina diseñada (desplumadora), este análisis se procederá a hacerlo en SolidWorks de igual manera que el diseño de las piezas. Para el costeo y la gestión del proyecto se remite directamente a una empresa que se especializa en procesos de fabricación de maquinaria, se toma una cotización y tiempo de montaje del proyecto.

14

CRONOGRAMA

15

PRESUPUESTO

PROCESOS DE PRODUCCIÓN, TIEMPOS Y COSTOS EJE Descripción de proceso

Compra varilla 5/8” AISI 1020 Torneada Soldar a base giratoria

Tiempo 1 hora

Costo $30.000

0.25 horas 0.5 horas

$20.000 $30.000

TAMBOR Comprar lamina acero inoxidable calibre 16-4*8 f y 2 platinas de acero inoxidable 1*1/8-6 metros Corte laser Rolado Soldadura Se suelda platina acero inoxidable

2 horas

$820.000

1.5 horas 1 hora 2.25 horas 0.5 horas

$140.000 $60.000 $50.000 $20.000

MESA Compra perfiles 2*2*1/8 Corte Soldador

1 hora 0.5 horas 2 horas

$480.000 $50.000 $50.000

DEPOSITO PLUMAS Se usa lamina sobrante del tambor Dobla Soldadura

1 hora 0.5 horas

$25.000 $20.000

DEDOS Compra material 500gr x2 Se curan

1 hora 24 horas

$106.000 $105.000

CHUMACERAS Comprar chumaceras

0.5 horas

$50.000

MOTOR Comprar motor 1hp y 1700rpm

1 hora

$462.000

CAJA REDUCTORA Comprar caja 1700rpm a 1100

1 hora

16

$370.000

MONTAJE Montaje de los elementos Total

8 horas 49.5

$100.000 $2’988.000

A continuación, se adjunta la cotización realizada en la visita a la empresa IDIMCOL según los requerimientos especificados, dicha cotización no incluye el costo del motor ni de la caja reductora

17

BIBLIOGRAFIA [1] mecanismos de transmisión de movimientos, disponible https://aprendemostecnologia.org/maquinas-y-mecanismos/mecanismos-detransmision-del-movimiento/

en:

[2] Caja reductora, https://www.academia.edu/20191810/Caja_reductora

en:

disponible

[3] Diagrama de fuerzas, cálculos disponibles en: https://www.researchgate.net/publication/322276640_Design_of_an_Efficient_Low _Cost_Poultry_Feather_Plucker_Machine

18...