Diseño de un mecanismo para la separación del fruto de piña (Ananas comosus)

Abstract

En la actualidad, la manera en que se lleva a cabo la cosecha de la piña es de forma manual, o mediante el uso de bandas semi-mecanizadas, que ayudan al acarreo de los frutos hacía los extremos de la parcela. En este trabajo, se documenta el procedimiento de la caracterización físico-mecánica de la piña, así como de la caracterización física de la planta, con la finalidad de obtener parámetros para diseñar de manera conceptual un mecanismo que sirva para poder llevar a cabo el desprendimiento del fruto, sin que esta sufra un daño mecánico, la técnica empleada para obtener estos datos, es mediante un muestreo destructivo de las plantas para así poder tomar las medidas de las diferentes variables presentadas en el documento. Como resultados se obtuvo un modelo de piña con medidas de diámetro polar de 11.86 cm y un diámetro ecuatorial de 10.2 cm, al igual se logró caracterizar un modelo para la planta con las siguientes medidas, del suelo a la base del fruto es de 34.84 cm, y con diámetros de 2.53 cm, 2.41 cm y 4.34 cm, superior, ecuatorial e inferior respectivamente, a partir de estos datos desarrolló una maquina con una altura de 36 cm y 35 de ancho, con una cuchilla a unos 30 cm del suelo, esto para poder posicionarse en la parte de la unión de la planta con el pedúnculo del fruto. El material utilizado para su elaboración fue PTR calibre 14 con un costo de 1669 pesos mexicanos. Posteriormente, se realizaron tres tipos de análisis, estático, estático desplazamiento y deformaciones El análisis estático fue de tipo VON: Tensión de Von Mises, obteniendo un máximo de 1.146e+00 N.mm-2, para la cuchilla fija y para la cuchilla libre un máximo 5.050e+08 N.mm-2, el estudio de desplazamiento estático se utilizó el modelo URES, se obtuvo una deformación máxima fue 1.014e+01 mm para el caso de la cuchilla libre y para la otra cuchilla su valor fue 2.042e-04 mm para la deformación unitaria equivalente si hizo un análisis tipo ESTRN, con el cual los resultados fueron de 2.973e"6 máximo para la cuchilla fija y una deformación máxima de 1.906e-3 para el caso de la cuchilla libre.