Desgranadora de Frijol

02013-01-29 ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO INGENIERIA MECÁNICA FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS PROYECTO Realizado por: Iván Yaguana Lenin Tirira Wilinton Ortiz DISEÑO DE UNA MAQUINA DESGRANADORA DE FRIJOL 1 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. 2 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. 3 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 4 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.HTM 2 Mercado_potencial_leguminosas_granos_andinos_Ecuador.pdf pag,.11 5 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 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 6 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 _______________________ 5 PRODUCCIÓN DE PLANTAS Juan Carlos Pérez López 7 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. 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 8 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 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. Figura 2. Desgranadora mecánica de frijol, portátil de tamaño mediano 7 _______________________ 7 ARIAS. MARTÍNEZ. CARMONA., BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (BPA) En La Producción De Fríjol Voluble 9 - Engranajes, para hacer propiamente la labor de quebrado y desgranado. - 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. _______________________ 8 Y. 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 10 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). Figura 3. Dispositivo inyector de agua alta presión 9 _______________________ 9 ARIAS. MARTÍNEZ. CARMONA., BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (BPA) En La Producción De Fríjol Voluble 11 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 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. Figura 4. Dispositivo inyector de agua alta presión 10 Figura 5. Esquema de cámaras con ventiladores que proporcionan grandes corrientes de aire 11 _______________________ 10 www.ciqcaq.ch/Kueche/tortilla/Maschine_Anleitung_sp.htm 11 www.aguamarket.com 12 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) 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 Tabla 1.Variable en la selección del diseño 12 _______________________ 12 Escobar Mesa Y. H*, Escobar Henao G. A, MAQUINA DESGRANADORA DE ARVEJA Y FRIJOLUniversidad Pontificia Bolivariana 13 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 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, 15 de esta manera se logra agrietar la envoltura que loscontiene, obteniendo los granos y semillas, sin tener que pasar por varias etapas de proceso. Figura 6.Solidworks Ind. Design Motion Rodillos de Desgrane 13 _______________________ 13 SolidWork 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. 14 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. Figura 7.Solidworks Ind. Design Motion Rodillos de Desgrane 16 _______________________ 16 SolidWork Corp. 15 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. 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. Figura 9.Solidworks Ind. Design Motion motor Electrico 17 Figura 8.Solidworks Ind. Design Motion Rodillos de Desgrane _______________________ 17 SolidWork Corp. 16 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 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. Figura10.Variable en la selección del diseño 18 _______________________ 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 17 La fabricación consta del siguiente proceso y etapas de funcionamiento ESCRUCTURA Y SUBSISTEMAS 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 Figura 12.Subsistemas de la maquina desgranadora 19 _______________________ 19 Juan M. Vásquez, Luís B. Gutiérrez, (2006) Diseño mecánico preliminar y básico de un sistema para inspección remota de infraestructura eléctrica. Automática y Diseño. 18 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 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. 19 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 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 20 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. 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. 21 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. 22 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: ( ()) () 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%. 23 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: () 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: ( ( )) ______________________ Por Inga. Mariela Torres, [email protected] Inga. Karim Paz, [email protected] Integración: Ing. Federico G. Salazar, [email protected] 24 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?.................. 25 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............. - 26 3.3.5 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS. 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: 25% 64% 11% ¿Cuál es la aceptación de consumo que tiene el frijol en este mercado? Poca Regular Alta 27 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 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 28 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 GRÁFICO 3: Estadística Gráfica Pregunta 3 0% 100% ¿Conoce Ud. alguna técnica para desgranar el frijol, aparte de la manual? Si No 29 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 No 4 14 Total 28 100 Fuente: Investigador 82% 18% Si se lanzara al mercado una máquina desgranadora de frijol, ¿Us. la adquiriría? Si No 30 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 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 31 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 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? 4% 57% 18% 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 Manipulación Capacidad, Tamaño y Manipulación Capacidad, Precio y Tamaño 32 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 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 61% 26% 9% 4% De acuerdo a su producción o venta diaria, ¿Cuál es la capacidad que más se ajusta a sus necesidades? 25 kg/h 50 kg/h 100 kg/h Otra 33 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 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. _______________________ 34 x H.B. Maynard, H.B. OMP “Manual de la Ingeniería de la Producción Industrial. [Industrial Engineering Handbook]. Editorial Reverté. Barcelona – España. 1960 y 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. La planta aquí diseñada para la fabricación de una “desgranadora de frijol”, tiene un área rectangular de 192 m 2 , 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 35 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. 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. 36 TORNO FRESADORA MESA TRABAJO M E S A A R M A D O BODEGA ALMACEN PREENSAMBLE ALMACEN PRODUCTO TERMINADO DOBLADORA SOLDADORA CIZALLADORA Figura 13. Mecanizado de Rodillos y Piñones. 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 TORNO FRESADORA MESA TRABAJO M E S A A R M A D O BODEGA ALMACEN PREENSAMBLE ALMACEN PRODUCTO TERMINADO DOBLADORA SOLDADORA CIZALLADORA 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. 38 TORNO FRESADORA MESA TRABAJO M E S A A R M A D O BODEGA ALMACEN PREENSAMBLE ALMACEN PRODUCTO TERMINADO DOBLADORA SOLDADORA CIZALLADORA Figura 15. Armado de la Estructura Base 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. 39 TORNO FRESADORA MESA TRABAJO M E S A A R M A D O BODEGA ALMACEN PREENSAMBLE ALMACEN PRODUCTO TERMINADO DOBLADORA SOLDADORA CIZALLADORA Figura 16. Armado completo de la Máquina Desgranadora de Frijol. 40 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. MOTOR POLEA CONDUCTORA POLEA CONDUCIDA BANDA ENGRANAJE CONDUCTOR ENGRANAJE CONDUCIDO EJES 41 Con los siguientes datos: Potencia 0,25 Hp rpm del conducido 300 rpm rpm del conductor 1750 rpm Tipo de Maquina --- --- Régimen de trabajo Normal 5 1.-Calculo de la relación de transmisión. 2.- Determinación de Potencia Corregida. 3.-Determinación de la sección de la banda. Tenemos una correa tipo A 42 - Identificamos las poleas y correas a utilizar Para una correa tipo A, el diámetro primitivo mínimo es de 63 mm Relación de transmisión - Identificamos las correas y poleas a utilizar Para i mayor que 3 Tomamos C = 350 mm - Identificamos las correas y poleas a utilizar ( ) ( ( )) ( ) ( ) ( ( )) ( ) 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. 43 EJE MOTRIZ Plano XY Para el esquema de nuestro proyecto se tiene los siguientes valores: Momento máximo en el plano xy: 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. 44 Diseño estático. 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: El eje está sometido a flexión y torsión. Coeficiente de seguridad η = 3 Según la norma ASTM se calcula el diámetro: √ √ √ √ Tomamos un 5.3 Diseño de los elementos para acoplar los elementos de transmisión. F = 20577,43 Nm 45 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 Por tablas tenemos para un diámetro del eje de φ = 19,05 mm se tiene b = 8 mm, h = 7 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 46 paso diametral P=#/Dp= 12,7 # dientes #= 12 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. =12,36 Carga transmitida: Wt=269,489916 pounds Fuerza efectiva 1,27800882 [kN] Factor de velocidad K v . ENGRANAJES DE ACERO 1018 Wt=1,20093545 [kN] 47 = 0,97980223 DIENTES CORTOS O FRESADOS = 0,98979809 Ancho de cara: ( )() ( )()() F=0,56145208 [plg] Verificación: 0,7421085 < F < 1,2368475 Verificación a fatiga: Sut=113000 [psi] Factores modificativos: 48 Ka= 0,73 Kb= 0,909 Kc= 0,814 Kd=1 Ke=1 Kf= 1,33 Se tiene: 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 Cp=2300 Tensiones de contacto. √ 49 Fatiga Superficial. Cl= 1,1 ch= 1 Ct= 1 Cr= 1,25 Sc=0,4HB= 86000 Sh= 75680 Encontramos. WTp= 1350,24383 Tensión Permisible: 5,24549874 Despejando: N=2,057 Cumple la condición. 50 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 Servicios Básicos (Luz Agua Teléfono) $ 40,00 $ 40,00 Pago para 2 trabajadores $ 318,00 $ 636,00 Muebles y Enseres $ 150,00 $ 150,00 51 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 BANDAS Tool 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 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 52 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) Ropa de trabajo 50,00 100,00 Calzado de seguridad 80,00 160,00 53 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 Pv Xv Ingresos Totales * = Xv = Número de unidades vendidas Pv = Precio de Venta 4200 600 * 7 = = Totales Ingresos 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 (USD) Valor Final (USD) 1 1 Torno de Mesa 660 Mm entre centros 2900,00 1976,23 54 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 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 55 aumenta a USD 10000 teniendo en cuenta algunos imprevistos como el costo que implica la publicidad del producto entre otros. 50 , 361 ) 03615 , 0 ( 10000 ) 36 %; 5 . 1 ; / ( 10000 ) %; ; / ( USD A A P A A n i P A P A = = = = 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 INGRESOS EGRESOS 4995,55 10000 4200 X 36 2794,56 X 36 56 VAN { } { } { } 45 , 28875 49 , 87299 94 , 116174 10000 ) 6607 , 27 ( 56 , 2794 ) 5851 , 0 ( 55 , 4995 ) 6607 , 27 ( 4200 10000 ) 36 ; 5 , 1 ; / ( 56 , 2794 ) 36 ; 5 , 1 ; / ( 55 , 4995 ) 36 %; 5 , 1 ; / ( 4200 10000 ) %; ; / ( 56 , 2794 ) %; ; / ( 55 , 4995 ) %; ; / ( 4200 = ÷ = + ÷ + = + ÷ + = + ÷ + = ÷ = VPN VPN VPN A P F P A P VPN n i A P n i F P n i A P VPN VPN VPN VPN E I TIR i=1.5% { } { } { } 45 , 28875 49 , 87299 94 , 116174 10000 ) 6607 , 27 ( 56 , 2794 ) 5851 , 0 ( 55 , 4995 ) 6607 , 27 ( 4200 10000 ) 36 ; 5 , 1 ; / ( 56 , 2794 ) 36 ; 5 , 1 ; / ( 55 , 4995 ) 36 %; 5 , 1 ; / ( 4200 10000 ) %; ; / ( 56 , 2794 ) %; ; / ( 55 , 4995 ) %; ; / ( 4200 = ÷ = + ÷ + = + ÷ + = + ÷ + = ÷ = VPN VPN VPN A P F P A P VPN n i A P n i F P n i A P VPN VPN VPN VPN E I i=5% { } { } { } 15 , 14098 08 , 56194 23 , 70292 10000 ) 53 . 16 ( 56 , 2794 ) 1734 , 0 ( 55 , 4995 ) 53 . 16 ( 4200 10000 ) 36 %; 5 ; / ( 56 , 2794 ) 36 %; 5 ; / ( 55 , 4995 ) 36 %; 5 ; / ( 4200 10000 ) %; ; / ( 56 , 2794 ) %; ; / ( 55 , 4995 ) %; ; / ( 4200 = ÷ = + ÷ + = + ÷ + = + ÷ + = ÷ = VPN VPN VPN A P F P A P VPN n i A P n i F P n i A P VPN VPN VPN VPN E I i=15% { } { } { } 27 , 660 46 , 28504 19 , 27844 10000 ) 6216 . 6 ( 56 , 2794 ) 0067 . 0 ( 55 , 4995 ) 6216 . 6 ( 4200 10000 ) 36 %; 10 ; / ( 56 , 2794 ) 36 %; 10 ; / ( 55 , 4995 ) 36 %; 10 ; / ( 4200 10000 ) %; ; / ( 56 , 2794 ) %; ; / ( 55 , 4995 ) %; ; / ( 4200 ÷ = ÷ = + ÷ + = + ÷ + = + ÷ + = ÷ = VPN VPN VPN A P F P A P VPN n i A P n i F P n i A P VPN VPN VPN VPN E I 57 i% VPN 1,5 28875,45 15 -660,27 % 32 , 15 27 , 660 45 , 28875 45 , 28875 5 , 13 5 , 1 % % = | . | \ | ÷ + = | | . | \ | + A + = ÷ + + + TIR VPN VPN VPN i i TIR 6.6 PUNTO DE EQUILIBRIO COSTOS FIJOS Amortizaciones 361,50 Servicios Básicos 190,00 TOTAL CF 551,50 - 5000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 0 5 10 15 20 VPN i% i% vs VPN 58 COSTOS VARIABLES Materia Prima 1607,06 M.O.D 636,00 TOTAL CV 2243,06 CVU 510,00 () () Número de máquinas producidas INGRESOS TOTALES COSTOS TOTALES 0 0 551,50 1 600 1061,50 2 1200 1571,50 3 1800 2081,50 4 2400 2591,50 5 3000 3101,50 6 3600 3611,50 7 4200 4121,50 59 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 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 2 4 6 8 10 C o s t o s # Unidades producidas PUNTO DE EQUILIBRIO Ingresos Totales Costos Totales 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 Participar en diferentes ferias nacionales para explicar las ventajas que presenta la desgranadora de leguminosas. 65 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 CANTIDAD COSTO UNITARIO (USD) COSTO TOTAL (USD) Catálogo de Productos 500 0,15 75,00 Afiches Publicitarios 500 0,05 25,00 66 Trípticos 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 Propaganda Radio 00,00 67 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 del 2007 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 70 ANEXOS 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. 71 Luneta Móvil. Centros Fijos. 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: 72 Motor: 1/2 HP, DC, 110 V, monofásico Cono del husillo: R-8 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 Código Modelo Referencia 386601 AC-225 K1170 73 Entrada Alimentación CA Corriente 230 50A Número de fases Frecuencia 1 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 Medidas Peso 610x438x305mm 49.5kg 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. 74 Características Técnicas: Potencia máxima: 4,2 kW / 5,7 HP 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 cm 3 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 75 Dobladora De Tol De Muelas-troqueladora Alta Calidad 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 del 2007 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 PRODUCCIÓN DE FRÍJOL VOLUBLE JESÚS HERNANDO ARIAS RESTREPO TERESITA 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 82 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). BIBLIOGRAFÍA - ALEXANDER, M. 1971. Biochemical ecology of microorganisms. Ann. Rev. Microbiol 25:361-392 - ALEXANDER, M. 1977. Introducción a la microbiología del suelo. AGT Ed. pp. 463-481. 83 - ARIAS R., J. H. y colaboradores. 2001. Tecnología para la producción y manejo de semilla de fríjol para pequeños productores. Boletín Divulgativo 1. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, Corpoica, Centro de Investigación La Selva, Rionegro, Antioquia, Colombia. 32 pp. - ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES, ANDI, Comité de la Industria Agroquímica, Grupo Internacional deAsociaciones de Fabricantes de Agroquímicos, GIFAP. 1991. Curso sobre el uso seguro y eficaz de los plaguicidas. Documento sin publicar. 254 pp. - ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES, ANDI. Comité de la Industria de Agroquímicos, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura Alimenticia, FAO. Código Internacional de Conducta para la distribución y utilización de plaguicidas. 27 pp. - BALLESTEROS, M. I. y A. LOZANO. 1994. Evaluación de la fijación de nitrógeno por cepas de Rhizobium que nodulan fríjol Phaseolus vulgaris L. Memorias del VII Congreso Colombiano de la Ciencia del Suelo. Bucaramanga.Colombia. - BUENO, J. M. y CARDONA, C. 2004. Control de insectos y otros invertebrados dañinos en habichuela y fríjol. Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT. Documento sin publicar. 14 pp. - CENTRO INTERNACIONAL DE AGRICULTURA TROPICAL, CIAT. 1980. Descripción y daños de las plagas que atacan al fríjol. Guía de estudio. CIAT. Cali, Colombia. 41 pp. Fuente del archivo www.google.com// Manual Técnico: Buenas Prácticas Agrícolas en la Producción de Fríjol Voluble.pdf 84 Articulo 3 Fuente del archivo www.google.com// Comportamiento de un equipo desgranador .pdf