Desgranado de maiz

• Dados desgranadores.

En el proceso manual, la técnica para desgranar una mazorca consiste en la utilización de los pulgares de las manos, los mismos que ejercen presión sobre los granos para desprenderlos del centro.

Para realizar el mismo proceso de manera automática se sustituyen los pulgares con dados, los cuales realizarán el desgranado efectivamente.

Dichos dados deben de tener medidas semejantes a la longitud de los pulgares, por esta razón el dado tendrá un diámetro aprox. de 19 mm y una longitud de 60 mm asemejando las dimensiones de un dedo pulgar promedio.

Fuerza de arranque del maíz.

Mediante ensayos en un dinamómetro de veinte mazorcas se determinó que para arrancar un promedio de 35 a 45 granos del núcleo se emplea aproximadamente 30 N, además se debe tomar en cuenta que en las primeras hileras a desgranarse esta fuerza llega a aumentarse hasta un 50 %.

La fuerza de arranque de los granos de maíz también depende de la humedad del producto y la capacidad a producir, por esa razón la fuerza de arranque está en un rango de 30-50 N.

Reacciones y momentos.

La carga distribuida se estimó con la siguiente ecuación:

𝐹=𝑞 𝑥 𝑙

Donde:

𝐹=𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑔𝑟𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜

𝑞=𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑖𝑑𝑎

𝑙=𝑙𝑜𝑛𝑔𝑢𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑔𝑟𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜𝑟

[pic 1]

[pic 2]

Σ Fy=0 [pic 3]

(750𝑁𝑚) (0.03𝑚) =𝑅𝑦[pic 4]

Ry= 22.5N

Σ MA=0

−(750𝑁𝑚) (0.03𝑚) (0.06𝑚) +𝑀𝐴=𝑅𝑦

MA= 1.35 Nm

Cálculos de esfuerzos.

Los principales esfuerzos a los cuales estará sometido el dado durante la operación de la máquina serán a flexión y a cortante, los cuales se pueden determinar con las siguientes ecuaciones.

Esfuerzo a flexión:

[pic 5]

Donde:

σ: esfuerzo de flexión

M: momento que interviene en el dado

d: diámetro del dado

        [pic 6]

Esfuerzo cortante:

[pic 7]

Donde:

τ: esfuerzo cortante

V: fuerza cortante (Ry)

A: Área del dado

[pic 8]

Análisis de esfuerzos finitos del dado.

• Cilindro desgranador.

El cilindro es el elemento que cumple la función de contener todos los dados, los cuales estarán soldados. Por razones de ubicación estos deben formar un recorrido en espiral o tornillo sin fin alrededor del cilindro para proporcionar un rápido desgrane y transportación de expulsión de la tusa al exterior, para lo cual deben estar colocados en tres hileras para no producir atascamientos ni roturas de la mazorca.

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