1. Departamento de Ingeniera Mecnica y MecatrnicaLnea de Investigacin, Innovacin y Desarrollo TecnolgicoXXVI MUESTRA DE MQUINAS Y PROTOTIPOSMAQUINA PELADORA Y TAJADORA DE PAPAMIGUEL ANGEL PACAVITA MUOZ - 234010 DIEGO ANDRES GUTIERREZ MENDOZA - 233997 JOHAN ENRIQUE ESCORCIA FONSECA - 233986 Bogot D.C., junio de 2010

2. MAQUINA PELADORA Y TAJADORA DE PAPA 3. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACINAntecedentesConsumode papa como uno de los principales alimentos utilizadosen la preparacin de platos. Realizacin manual del proceso de pelado y tajado que conlleva a lanecesidad de mejorar este proceso. Escasez de tecnologa que brinde soluciones tanto al componente depelado como al componente de tajado.Presupuesto estimadoComponente pelador 1200.000 + Componente tajador (y ensamble) 600.000 TOTAL: 1800.000 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE DISEOA quin? Hoteles, restaurantesProcesar papa engrandes, casas de banquetes y colegios. poco tiempo por medio del pelado ytajado, generando elPara qu? mnimo desperdicio Para reducir el desperdiciocon un bajo consumoy el tiempo empleado.de energa, y garantizando laseguridad delPorqu?operario.Porque se necesitan papas peladas y tajadas en forma especfica en el menor tiempo. 5. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTEERGONOMIAMANUFACTURA FUNCIONALIDADCONFIABILIDADECONOMIAComodidad EstabilidadBajo desperdicio Seguridad Precio econmicoResistencia mecnica Bajo consumo aguaVida til Bajo consumo energa Costo/BeneficioFcil de operar rea de operacin Fcil mantenimientoEsttica Eficiencia Fcil reciclaje Repuestos Efectividad 6. ANLISIS DE LA COMPETENCIA(BENCHMARKING)PELADORASTAJADORASSe evidencia que hay una escasa oferta de mquinas que hagan las dos funciones. 7. ESPECIFICACIONES DE INGENIERA (QFD) 1) Fuerza de Corte 2) Variacin de la masa 3) Vibracin 4) Consumo de energa elctrica 5) Tasa de corte 6) Tasa del pelado 7) Revolucin de motor 8) Nmero de controles para operar 9) Tamao de la mquina 10)Peso de la mquina 11)Potencia del motor 8. FUNCIONES:DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIN FUNCIONAL CAJA NEGRA 9. CAJA GRIS. Desglose de la caja negra en sistemas a tener en cuenta para elfuncionamiento de la maquina. Estos sistemas interactan con las entradas y danlugar a salidas, entre ellas el producto deseado. 10. Descomposicin funcional 11. Descomposicin funcional 12. CONCEPTOS GENERACIN DE CONCEPTOS: VALORACIN DE LAS ALTERNATIVAS DE SOLUCIN GENERADASBsqueda interna Lluvia de ideas 13. Bsqueda interna Scamper Ideas de la fase deTabla con diferentestormenta de ideasalternativas para cada subfuncin.Ideas para:SustituirCombinarAdaptarModificarDisponer para otrosusosEliminarReorganizar 14. Bsqueda externa Visita a empresas y revisin del estado del arte 15. Potencial y valor de las ideas adquiridas Las ideas adquiridas fueron de gran valor, puesto que proponan mejoras en los modelos de maquinas peladoras de papa existentes y presentaban una tajadora manual de papa industrial, de la cual no se encontr referencias en el mercado.Del desarrollo de las ideas adquiridas con las metodologas empleadas se llego al planteamiento de cuatro posibles diseos de maquina, de los cuales se seleccion un modelo dominante. 16. PRESENTACIN DE LA ALTERNATIVA DE DISEO GLOBAL DOMINANTE YJUSTIFICACIN 17. GENERACIN Y EVALUACIN DELPRODUCTOArquitectura: Ranura modularMejora de detallesComponentes estandarizadosDiseo del eje y transmisin de potenciaMateriales y procesos de fabricacin 18. DESCRIPCIN DE LA MQUINA 19. Funcionamiento 20. Conjunto Pelador Aspectos de seguridad Tapa transparente para aislar el proceso y hacer el seguimiento de ste sin que el operario entre en contacto con esta zona Control sencillo ON/OFF para que el operario no tenga complicaciones cuando la mquina este trabajando Aspectos de ergonoma Altura adecuada para la manipulacin de la vlvula y el ingreso de la papa a la mquina Manija para facilitar el paso de las papas peladas a la zona de tajado Disco diseado con facilidades de ensamblaje para el mantenimiento y reparacin de los componentes. 21. Conjunto Tajador Aspectos de seguridad Tope para evitar la salida de la cuchilla de cubos Escudo para evitar que las papas cortadas queden atrapadas en las cuchillas Aspectos de ergonoma Volante diseado para facilitar la aplicacin de fuerza Altura adecuada al promedio de la poblacin colombiana Palanca para con las dimensiones adecuadas para facilitar el uso de la cuchilla de cubos 22. Subconjunto CubosSubconjunto PresinSubconjunto Cajas 23. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEOFacilita el procesamiento de las papas, evitandoproblemas fsicos en las personas que realizan estatarea, por medio de un proceso eficiente, ahorrandotiempo y garantizando un producto de calidadAunque es un prototipo con un costo elevado porlos materiales con los que se construye, representaun buena inversin al ahorrar los tiempos de trabajoy evitar que los empleados sufran accidentes, con locual se beneficia la calidad de vida de las personasy del producto que se quiere obtener 24. ANLISIS ECONMICOLos costos relacionados con el diseo de la maquina fueron: Aproximadamente de 100.000 pesos para la papelera ymateriales de miscelnea El costo de manufactura para el prototipo fue de 1200.000pesos, se incrementa al doble al utilizar Acero inoxidable 304. El costo de ensamble se acerca a 700.000 pesos incluyendo elmaquinado, soldadura y mano de obraSe estima que el costo de la maquina con los materialesapropiados sera de 4000.000 pesos 25. CONCLUSIONES La mquina se presenta como una solucin tecnolgica demayor alcance a la necesidad de pelado y tajado de papas. El diseo en detalle permiti aterrizar el concepto generadoen la etapa de diseo conceptual conllevando a la remocinde componentes innecesarios, la adicin de otros y laevaluacin constante del producto. La peladora y tajadora tienen la misma capacidad por cicloa fin de garantizar la comodidad del operario.No se puede considerar un sistema de recirculacin deagua debido a que esta resulta contaminada con cargaorgnica en cada ciclo. 26. RECOMENDACIONESImplementar un filtro para la separacin slidos-lquido del aguaresidual del proceso de pelado.Automatizar el proceso de tajado para su uso en industrias msgrandes. Implementar un sensor con el fin de que avise cuando las papasestn listas para el proceso de tajado y que produzca la apertura dela compuerta de manera automtica.Implementar un regulador de velocidad para el proceso de pelado. 27. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERA EMPLEADASFundamentos de diseo de mquinas, Shegley. Joseph E. 6ed, Editorial Mc GrawHill, 2002.Diseo de mquinas, Norton L., Editorial Pearson, 1999.Diseo de experimentos. Principios estadsticos para el anlisis y diseo deinvestigaciones, Kuehl R.O 2ed, Editorial Thomsom, 2000.Fundamentos del corte de metales, y de las mquinas-herramienta, Boothroyd G.,Editorial Mc Graw Hill, 1978.Manufactura, ingeniera y tecnologa, Kalpakjian, 4ed, Editorial Pearson, 2002. Rodamientos de bolas y de rodillos, Svenska Kullagerfabriken, Editorial SFK, 1972.Heizler W., Machine for cutting potatoes, United states patent office.Palombo, F., Potato Peeling Machine, Unites States Patent Office, 1934.Determinacin de las caractersticas fsicas y propiedades mecnicas de papa cultivadaen Colombia, Revista FacultadNAcional de Agronoma, vol.58 no.2, MedellnJulio/Dec. 2005Software empleado Solid Edge V. 20 y ST2MITCalc 28. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERAEMPLEADASPRESENTAR LAS REFERENCIAS REVISADAS(LIBROS, REVISTAS, PATENTES, NORMAS,ETC.) SOFTWARES EMPLEADOS PARA EL DESARROLLO DE LA MQUINA 29. MUCHAS GRACIASDiego Andrs Gutirrez M. (dagutierrezm@unal.edu.co)Johan Enrique Escorcia F. (jeescorciaf@unal.edu.co) Miguel Angel Pacavita M. (mapacavitam@unal.edu.co)