Usos de la vibracion

AUTOMATIZACIÓN DE UN EQUIPO PARA APLICAR VIBRACIONES CIRCULARES AL TALLO DE CAFÉ

JHON ARVEY HENAO SEPÚLVEDA

Tesis de grado presentada para optar el título de
Ingeniero Electrónico.

Director
Ing. FABIOLA ANGULO GARCIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
2000

COMENZAR

A mis PadresOscar y Alba
A mi hijo, Sergio

AGRADECIMIENTOS

El autor expresa sus agradecimientos a:

La Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.

Ing. Fabiola Angulo, director del trabajo, por sus orientaciones.

Dr. Carlos Eugenio Oliveros Tascón, Líder de la disciplina de Ingeniería Agrícola de CENICAFÉ, por permitirme hacer partedel grupo de Investigación en Cosecha y su valiosa orientación.

Dr. Gonzalo Roa M., Investigador de la disciplina de Ingeniería Agrícola de CENICAFÉ, por sus asesorías.

Andrés Felipe Salazar Rivera, Ingeniero Electrónico, por su constante colaboración .

Carlos Mario Ramírez Vélez, Ingeniero Agrícola por sus aportes técnicos.

Jair Granja Fernández, Ingeniero Mecánico por sucolaboración.

Personal del Taller de Ingeniería Agrícola, especialmente a los Señores José Pajoy y Mauricio Villegas.

Personal del Beneficiadero de Ingeniería Agrícola.

CENICAFÉ, por poner a disposición los recursos humanos y técnicos para la ejecución del trabajo.

TABLA DE CONTENIDO

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE CUADROS

LISTA DE ANEXOS

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

1.REVISIÓN DE LITERATURA: COSECHA MECÁNICA

1.1 Desprendimiento de frutos por el efecto de fuerzas inerciales
1.2 Transmisión de las vibraciones al árbol
1.3 Antecedentes de la cosecha mecánica
1.4 Vibradores de tronco
1.5 Periodos transitorios durante la vibración

2. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL PARA LOS PARÁMETROS DE LAS VIBRACIONES BASADO EN PC, ENCONDICIONES DE LABORATORIO

2.1 Definición de la aplicación
2.1.1 Fuente de potencia
2.1.2 Circuito electrohidráulico
2.1.3 Control de las variables excentricidad y velocidad en el órgano vibrador
2.1.3.1 Control de la Excentricidad en una masa rotante desbalanceada
2.1.3.2 Control de la frecuencia de vibración
2.1.4 Medida de las aceleraciones producidas enel árbol. Acelerómetros
2.2 Definición de los tipos de señales
2.2.1 Señales de entrada
2.2.2 Señales de salida
2.3 Tarjeta de adquisición de datos
2.4 Software

3. RESULTADOS Y CONCLUSIONES

3.1 Control de velocidad
3.2 Medida de aceleraciones en el árbol
3.3 Periodos Transitorios
3.4 Vibrador multidireccional
3.5 Estudio preliminar de la propagación de lasvibraciones en la estructura del árbol, sometido a vibración multidireccional

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Vibrador orbital
Figura 2. Equipo para aplicar vibración circular empleado por Aristizábal (1998)
Figura 3. Equipo de vibración diseñado por Ramírez (1999)
Figura 4. Fuente de potencia del equipo vibrador. Ramírez (1999)
Figura 5. Equipo para aplicarvibraciones circulares al árbol de café
Figura 6. Diagrama de bloques del proceso automatizado
Figura 7. (a) Motocultor DAE-DONG. (b) Fuente de potencia hidráulica
Figura 8. Circuito electrohidráulico para el vibrador
Figura 9. Electro-válvulas direccionales (On/Off) de control y válvula proporcional para control de velocidad
Figura 10. Masa desbalanceada de excentricidad variable
Figura 11. Masade excentricidad variable acoplada al equipo vibrador
Figura 12. Sensor inductivo para medir velocidad
Figura 13. Velocidad experimental del motor en lazo abierto para una referencia de 1000 rpm en la válvula proporcional
Figura 14. Modelo teórico en lazo abierto para la velocidad del motor hidráulico
Figura 15. Velocidad del motor simulada mediante el modelo teórico
Figura 16. Diagrama de...