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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE
CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA SEMIAUTOMÁTICO PARA MEJORAR EL TIEMPO
DE PRODUCCIÓN DE FRITURAS DE PAPA”
AUTOR: NATHALY CÓNDOR BASANTES
TUTOR: ING. ANDRÉS GORDÓN
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OBJETIVO GENERAL Diseñar e implementar un sistema semiautomático para mejorar el tiempo de producción de frituras de papa.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Seleccionar las máquinas para la etapa de pelado, lavado, cortado y freído.
• Diseñar los componentes mecánicos de acople mediante un software de diseño gráfico.
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Ensamblar las máquinas logrando sincronización y armonía en su funcionamiento.
Dimensionar y seleccionar los componentes para realizar el proceso automatizado como sensores, actuadores, elementos de maniobra y control.
Programar el código del controlador, que permita cumplir las necesidades del proceso.
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ANTECEDENTES
Proceso de pelado manual.
Proceso de rallado de manual.
Proceso de fritura artesanal
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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
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MAQUINARIA INVOLUCRADA
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ELEMENTOS
• Peladora
• Cortadora
• Freidora
• Motor Reductores
• Cilindros neumáticos
• Electroválvulas
• PLC
• Contactores
• Interruptor electromagnético
• Sensores capacitivos
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DISEÑO MECANICO
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Etapas del proceso
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Consideraciones para el diseño
• Adquisición de maquinaria (peladora, cortadora y freidora convencional), la misma que será acondicionada para su integración en el sistema de automatización
• Apertura/cierre de las etapas de pelado y cortado • Tolva de recepción de papas peladas • Transportador helicoidal • Tolva de lavado de papas cortadas • Banda transportadora elevadora • Mecanismo de elevación de la canastilla de la
freidora • Mesa de trabajo
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PELADO
• Capacidad de carga: 25lbr. • Alimentación: 110V
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MÁQUINAS EXISTENTES EN EL MERCADO
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PELADO
• Disco giratorio vertical • Alimentación: 110V
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SELECCIÓN DEL MATERIAL DE LA TOLVA
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DISEÑO MECÁNICO DE LA TOLVA PELADORA
CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE LA PAPA
V=𝑚
𝜌
𝝆 = 1,27661𝒈
𝒄𝒎3
𝑽𝑻𝑶𝑳𝑽𝑨 = 1,27661
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ESQUEMA GENERAL DEL PROYECTO
SOPORTE SUPERIOR (ESTRUCTURA)
BARRA DE SEPARACION LONG. FIJA
VIGA DE SOPORTE
RIEL DE SOPORTE
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DISEÑO DEL TRANSPORTADOR HELICOIDAL
Longitud: 1300mm = 1.30m
Paso: 100mm = 0.1m
Material a transportar: Papas
Densidad del material: 1.219535 𝑔
𝑐𝑚3 →
1219.535𝑘𝑔
𝑚3
Diámetro del tornillo: 130 mm =
0.13m
Tiempo de operación: 4 horas diarias
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SELECCIÓN DEL EJE 𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 =
𝑊
4
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DISEÑO DE LA HÉLICE
𝑉𝑐 = 8.4823𝑥10−5𝑚3
𝑀1= 0.4683𝑁𝑚
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DISEÑO DE LA BANDA
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DISEÑO EJE CANASTILLA
Elemento Masa (Kg) Peso (N)
Canastilla 18.2 178.54
Placas de soporte 5.5 53.95
Carga producto 9.1 89.27
Total 321.76
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SISTEMA NEUMATICO
MECANISMOS DE APERTURA DE PUERTAS
Por disponibilidad en el mercado se utilizará un cilindro
de diámetro 16mm con una longitud de carrera 150mm,
se elige un cilindro que posee una fuerza de F=100N
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SISTEMA DE CONTROL
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EQUIPO DE CONTROL
PLC LOGO! V8.2 6ED1052-1MDO8-0BA0
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INTERFAZ HUMANO MÁQUINA (HMI)
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CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
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