Diseño de una máquina desgranadora para obtener los bulbillos de la cabeza de ajo en el Valle del Mantaro

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo el diseño de una máquina desgranadora para obtener dientes de ajos pelados en el valle del Mantaro. La necesidad de contar con una maquina que pueda separar los dientes de ajo sin dañar la pulpa se plantea como el problema central, centrado en las necesidades del usuario. La máquina propuesta debe cumplir con una capacidad mínima de producción de 200 kilogramos por hora, lo que supera las capacidades de los métodos manuales, sin afectar la calidad del producto ni la f acilidad de uso para el operador. La metodología centrada en el usuario se emplea para garantizar que el diseño no solo cumpla con los requisitos técnicos, sino que también considere las necesidades, expectativas y limitaciones del usuario final durante todo el proceso de diseño , así también se utilizaron conceptos de la metodología VDI2221 tales como la lista de exigencias, estructura de funciones y la matriz morfologica . Se identificaron los sistemas clave: desgranado, transmisión de potencia y estructura, evaluando cada uno desde la pers pectiva de la usabilidad y la interacción del usuario. Para el sistema de desgranado, se seleccionaron rodillos de acero recubiertos de caucho, asegurando que el proceso sea eficiente y seguro para el operador; para la transmisión de potencia, se optó por un motor a gasolina de 3 HP, acompañado de un sistema de transmisión por catarinas y cadenas, teniendo en cuenta la accesibilidad y el mantenimiento fácil para el usuario; y para la estructura, se utilizó acero ASTM A36, un material resistente y accesible que permite una operación sin complicaciones. Los resultados obtenidos confirman que la máquina diseñada cumple con los objetivos planteados. La capacidad de producción de 200 kg/h se logra de manera eficiente, superando los métodos manuales que procesan entre 50 y 80 kg/h. La máquina opera de forma e ficiente a una potencia de 2,237 kW, con un margen de seguridad adecuado gracias al motor de 3 HP. La estructura demuestra ser robusta, soportando tensiones de hasta 1.311∙10^6 N/m², lo que corresponde al 6.23% de su límite elástico de 2.920∙10^8 N/m², y p resentando un desplazamiento máximo de 2.778∙10^( - 2) mm, lo que no afecta su funcionamiento. Además, la máquina minimiza el desperdicio en un 10 - 15% en comparación con los métodos manuales, lo que contribuye a la rentabilidad de los productores. En conclusión, el diseño de la máquina desgranadora es exitoso y cumple con los objetivos de eficiencia, rentabilidad y adaptabilidad al entorno agrícola del Valle del Mantaro. Se recomienda continuar con la implementación de tecnologías adicionales y simu laciones para optimizar el diseño y garantizar su durabilidad a largo plazo.