Subsistema produccion de picapasto

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Titulo

Diseño De Una Máquina De Corte Estacionaria De Pastos Para Becerros.

Funcionamiento

Esta máquina tendrá la función de cortar el pasto en trozos más pequeños, ya que de esta forma le será más fácil de consumir a los becerros.
El accionamiento de la máquina se produce mediante un motor eléctrico, la potencia se transmite desde el motor hasta los ejes que soporta las cuchillas,por medio de una caja de velocidades, en donde las cuchillas empiezan a girar para así cortar el pasto. El operario procede a introducir en la máquina el pasto a través de una tolva hasta llenar la capacidad de la máquina, el material es agarrado y cortado por las cuchillas, donde el pasto sale por debajo del mecanismo de corte, el cual le da el tamaño deseado, luego es descargado a través de unatolva de salida.

Sub-sistema de producción

Aunque se conozca el tipo de pasto con el cual se van a realizar los cálculos, no se pueden obtener las propiedades mecánicas que este presenta, por lo tanto se tomaran como referencia para los cálculos las propiedades correspondientes a la madera de uso general los cuales se encontraron en el Manual del Ingeniero Mecánico.

Valores deresistencia de la madera |
Clase de madera | Resistencia a la tracción en N/mm2 | Resistencia a la presión en N/mm2 | Resistencia a la flexión en N/mm2 | Resistencia a la cortadura en N/mm2 |
Abeto Rojo | 84 | 40 | 62 | 5 |

Dimensiones de la tolva de entrada

Para el caso de esta máquina la tolva solo tiene función de descarga, por lo tanto se propondrán unas dimensiones que podrán sermodificadas en el futuro.

Apertura de la tolva | mm |
Largo | 570 |
Ancho | 415 |
Altura | 860 |
Espesor | 5 |

El material a utilizar será el AISI 1010 que tiene las siguientes propiedades.

Material Nº AISI | Resistencia Máxima (Su) | Limite de Fluencia a Tracción (Sy) | Alargamiento (%) |
1010 | 4710Kg/cm2 | 3867 Kg/cm2 | 25 |

Carga a vencer

Esta máquina picadora,para su funcionamiento debe vencer la resistencia al esfuerzo cortante o cizalladura; se ha utilizado el esfuerzo cortante de la madera de abeto rojo como analogía, pero debido a que el pasto no tiene propiedades mecánicas por tal motivo se tomo este tipo de madera, ya que si es capaz de corta la madera podrá fácilmente cortar el pasto.

Cálculos De Las Cuchillas

Las dimensiones de lascuchillas serán: el largo 8cm y el ancho 2cm; el espesor se determinaran con los cálculos correspondientes

Estimando el área de corte; donde el tamaño de la viruta del pasto será de 5cm y el ancho de 2cm

A=5cm ×2cm=10cm2 =1000mm2

Con este valor y el esfuerzo a vencer del pasto podemos obtener la carga directa que se ejerce sobre la cuchilla.

σp= FA → F= σp ×A

F=5000 N ≈500Kg

Debido a la naturaleza de la carga se le aplicara un factor de seguridad de 1.5 a la Fuerza. Este factor de seguridad fue sacado de la guía de Elementos de Máquinas I del Profesor Herrera Carlos quedando con el siguiente valor:

F=500 Kg ×1,5

F=750 Kg

Con esta fuerza se calcula la Fuerza total de desprendimiento ejercida por todas las cuchillas en contacto con la madera

Fd=F ×SS=4 cuchillas

Fd=750Kgcuchillas×4cuchillas=3000 Kg

Selección del material de las cuchillas

Debido a que se trabajará con alimentos para becerros, es indispensable la utilización de un acero con propiedades corrosivas idóneas para trabajar, ya que, esto permite que el material se oxide por la humedad del pasto. Motivado por esta premisa a atender, en este caso utilizaremos un AceroInoxidable AISI_316 de grado quirúrgico.

Propiedades del Acero Inoxidable AISI_316. Según el Faires.

Material Nº AISI | Resistencia Máxima (Su) | Limite de Fluencia a Tracción (Sy) | Modulo de elasticidad (ε) | Densidad del acero (ρ) |
316 | 6327 Kg/cm2 | 4218 Kg/cm2 | 1,968.106 Kg/cm2 | 7,62.10-3 Kg/cm3 |

Cálculo de la fuerza

Ahora tomaremos la hojilla, la cortamos y debido a la...
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