Ingeniería Mecánica (Lic.)

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Diseño de una máquina enfardadora semiautomática de avena forrajera para pequeños productores del Perú con capacidad de 30 pacas por hora
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-11-07) Condezo Rios, Melani Isabella; Alencastre Miranda, Jorge Hernán
El objetivo principal de esta tesis es proporcionar a los productores ganaderos una solución para enfrentar la escasez de alimento en la región Suni. La máquina enfardadora semiautomática de avena forrajera diseñada permite compactar la avena de forma automática para su almacenamiento y posterior uso como alimento para el ganado. Aunque los procesos de suministro y amarrado de la paca se realizan manualmente, la compactación automatizada agiliza el proceso y facilita la conservación del forraje. El diseño de la máquina se ha concebido considerando las necesidades y las circunstancias específicas de los productores de pequeña y mediana escala, con el objetivo de proporcionar una solución eficaz y económica que contribuya a mejorar la ganadería en la región. En el diseño de esta máquina se toma en cuenta que este tipo de enfardadora necesita dos operarios: uno para suministrar avena y otro para realizar el amarrado de la paca. La máquina enfardadora ocupa un espacio específico de 3.64 m de largo por 0.9 m de ancho y 1.8 m de alto. La avena forrajera ingresará por el embudo ubicado sobre la cámara compactadora para ser compactada con una fuerza igual a 1215 N por una plancha reforzada. La máquina cuenta con un motor gasolinero para suministrar energía mecánica, el cual posee una potencia de 7.5 HP y 1800 rpm. Este motor accionará una transmisión por faja y por engranajes hasta un mecanismo de biela manivela para el empuje y retroceso de la plancha compactadora. Este trabajo se fundamenta en la metodología VDI 2221, que abarca desde la planificación de las ideas iniciales hasta la elaboración del proyecto definitivo. En el primer capítulo, se describe las propiedades de la avena forrajera, se investiga sobre la producción del ese cereal en el Perú, sus propiedades y el valor nutritivo que posee. El segundo capítulo, comprende el estado del arte, la lista de exigencias, conceptos de soluciones y la selección del proyecto definitivo. El tercer capítulo contiene los cálculos y la selección de cada componente de la máquina enfardadora. Por último, el cuarto capítulo presenta los planos y se lleva a cabo un minucioso examen económico en relación con la producción de la máquina.
Diseño de una máquina segadora de quinua para los terrenos de cultivo del departamento de Ayacucho
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-02) Cruz Aquije, Renzo Jesús de la; Alencastre Miranda, Jorge Hernán
La presente tesis comprende el diseño de una máquina segadora de quinua, cuya función es cortar los tallos de quinua de los terrenos de cultivo ayacuchanos, para que posteriormente la quinua pase a los siguientes procesos de cosecha como la trilla, emparvado, etc. La máquina segadora fue diseñada para cortar tallos de quinua en la zona de Ayacucho, donde se pueden encontrar tipos de quinua como Blanca, Amarilla, Negra y Roja. La máquina segadora ocupa un espacio aproximado de 1,2 m de largo por 2,5 metros de ancho y 1 metro de alto. En los lugares donde se encuentren los engranajes de transmisión, se ha provisto a la máquina de cobertores para evitar algún daño del mecanismo y daño a las personas que manipulen la máquina. La energía suministrada es por medio de un tractor SHANGAI 504, el cual posee una toma de fuerza trasera (TDF). Dicho tractor también tendrá la tarea de jalar a la máquina para que esta se desplace en los terrenos de cultivo, con una velocidad aproximada de 0,7 m/s (2,5 km/h). La quinua a segar es jalada por unas garras (mecanismo de alimentación), las cuales trasladan los tallos hacia las cuchillas para posteriormente arrojarlos dentro de un remolque en el cual se almacenará temporalmente los tallos segados. En la primera parte de la presente tesis se describe las características de la quinua, el proceso de siega dentro del proceso general de cosecha, y las cualidades que estas poseen en los terrenos de Ayacucho. La memoria de diseño está acompañada de los planos de ensamble y fabricación. Finalmente, se realizó el análisis económico estimado de la fabricación y montaje de la máquina en base a cotizaciones realizadas por empresas metal mecánicas de nuestro medio, alcanzando un costo total de 13,7 mil dólares, lo cual es menor que el costo de una máquina de similar características (capacidad de segado, dimensiones, etc) ofrecida en el mercado, lo que completa y hace que la presente tesis sea una propuesta válida para la solución de la necesidad a cubrir. Se adjunta al trabajo observaciones, conclusiones y anexos utilizados.
Diseño de una máquina sembradora de semillas de quinua con capacidad de 01 Ha/h traccionada por un tractor agrícola de 55 HP
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-02-19) Salvá Ramos, Luis Alonso; Alencastre Miranda, Jorge Hernán
El presente trabajo presenta el diseño de una máquina sembradora de semillas de quinua con abono, cuya función es diseminar abono y sembrar semillas de quinua en los terrenos de cultivo ayacuchanos. La máquina ha sido diseñada para sembrar semillas de quinua de los principales tipos del departamento de Ayacucho: Blanca de Junín y Amarilla de Maranganí. La máquina sembradora ocupa un espacio de 1,6 m de largo por 1,8 de ancho y 1 m de alto. Las semillas de quinua y el abono serán almacenadas en tolvas y dosificadas mediante rodillos acanalados. En las zonas donde estarán las cadenas, se instalará cobertores para evitar algún daño del mecanismo y/o daño a las personas que operen la máquina. La energía mecánica es suministrada por medio de un tractor SHANGAI 504, el cual posee una potencia de 55 HP. Dicho tractor tendrá por función jalar a la máquina y que esta realice su labor de siembra en los terrenos de cultivo, con una velocidad de avance de 1,39 m/s (5km/h). Se utilizó la metodología del diseño VDI 2221 para el desarrollo de todo el trabajo desde el planeamiento de los conceptos de solución hasta el desarrollo del proyecto definitivo. En el primer capítulo de la presente tesis se describe las características de la quinua y parámetros importantes sobre el cultivo. El segundo capítulo, denominado “Concepción del diseño”, contiene la elaboración de los conceptos de solución y selección de concepto de solución óptimo. El tercer capítulo comprende los cálculos de los componentes de la máquina y la selección de elementos normalizados La memoria del diseño es acompañada de los planos de ensamble y despiece. Finalmente, se realizará un análisis económico de la fabricación de la máquina en base a precios, proformas realizadas por empresas de metal mecánica de nuestro medio, etc. Se adjuntará al trabajo, observaciones, conclusiones y anexos utilizados.
Diseño y fabricación de un exprimidor de fibra de vicuña de 5 kg/h
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-31) Quispe Casazola, Oscar Abel; Alencastre Miranda, Jorge Hernán
En el presente trabajo se diseñó y se desarrolló una máquina para el exprimido de la fibra de vicuña después del lavado. El exprimido consiste en reducir la cantidad de agua que se tiene en la fibra. La máquina fue diseñada para usarse con fibra de vicuña. Sin embargo, cabe la posibilidad de poder usarse en otras fibras de auquénidos. Para el diseño de la máquina se utiliza la metodología sistemática del diseño según la norma alemana VDI 2221, luego de la etapa de diseño se pasó a la fabricación del prototipo de funcionamiento, en dicho prototipo se realizaron las pruebas de exprimido y se observaron algunos aspectos que mejorar para la fabricación de la maquina final. Sin embargo, cabe mencionar que el prototipo fabricado cumple con todas las exigencias planteadas en el proyecto. El diseño de la máquina se ubica en el marco de las tecnologías apropiadas y está orientada a mejorar el proceso de producción de las comunidades dedicadas a la fibra de vicuña satisfaciendo, también, las necesidades y los requerimientos por estas. Usualmente, estas comunidades no lavan ni exprimen la fibra de vicuña. Sin embargo, si lo hacen, el exprimido es de manera manual lo que lo hace muy trabajoso y complicado debido a lo delicado que es esta. El prototipo diseñado es accionado por energía eléctrica y permite exprimir 5kg/h de fibra de vicuña. El prototipo, de medidas generales, de 840x845x1245 mm es pequeño por lo que lo hace versátil y de fácil transportación. Se espera que este prototipo experimental sea optimizado y sirva para mejorar la calidad de vida de las comunidades andinas dedicadas a este rubro.