Diseño de un prototipo transportador de café a granel mediante un sistema de arrastre tubular cerrado.

Abstract

El presente trabajo muestra el diseño de un prototipo transportador de café a granel mediante un sistema de arrastre tubular cerrado, como una alternativa para mejorar la conservación de la calidad física del grano de café durante el traslado. Por lo tanto, el mismo se centró primeramente en recopilar información bibliográfica y técnica enfocada en el sistema de arrastre tubular cerrado, identificando y definiendo los parámetros operacionales del transportador. A través de una entrevista en una planta de procesamiento de café se determinó los requerimientos de diseño. Luego, se hizo un análisis y reconocimiento de los componentes principales de la máquina y de esta forma se planteó la propuesta general del diseño para el transportador, el cual se compone principalmente del conjunto motor, tuberías, cable, discos y ruedas dentadas. La determinación de la potencia para el motor, se realizó mediante un experimento para determinar la potencia necesaria para mover un disco dentro de la tubería, también, se consideró la potencia necesaria para vencer la fricción entre el grano de café y el tubo, y la potencia de la masa total. El diámetro interior de los tubos es de tres pulgadas, consecuentemente el diámetro de los discos es igual. El material propuesto para la construcción de los discos es el polipropileno, y para el cable se propone que sea de acero galvanizado con un forro PVC, ya que se consideran materiales seguros en el manejo de alimentos. A continuación, se diseñó la rueda dentada basándose principalmente en el diseño de transmisiones por medio de engranajes y la geometría de los dientes acorde a las dimensiones del disco. Seguidamente, se seleccionaron y diseñaron elementos secundarios considerando normas y catálogos que incluyen análisis respecto al tipo de carga, esfuerzo, materiales, etc. Obteniéndose finalmente un transportador que cumple los requerimientos de diseño, pudiendo alcanzar un flujo másico de hasta 500 kg/h y que conserva la calidad física del grano, ya que realiza un movimiento de avance recto y a baja velocidad de 0,153 m/s.

Palabras claves: transportador tubular de arrastre, granel, material de uso alimentario, rueda dentada.